4-15发电机 定子冷却水系统
一、概述
1.目前大型发电机冷却方式 （1）氢气冷却：定子、转子绕组及其余部 分全部氢气冷却； （2）水-氢-氢：定子绕组水冷，其余部分 采用氢气冷却。目前发电机多用。 （3）双水内冷：定子、转子绕组全部水内 冷，其余部分采用空气冷却。
2.发电机定子冷却水系统的作用
3 定子冷却水压力低
3.1 现象 （1）定冷水压力指示下降； （2）定冷水流量指示下降； （3）定冷水回水温度升高； （4）定子线圈温度升高； 3.2 原因 （1）定子冷却水滤网脏； （2）定冷水泵出力不足或故障； （3）系统有关放水门误开； （4）定子冷却水箱水位低或断水； （5）系统阀门误操作；
在发电机运行的全过程中，提供温度、流 量、压力和品质（水质和纯度）符合要求 的水作为冷却介质，通过定子绕组空心线 圈将绕组损耗产生的热量带出，在水冷却 器中由闭式循环冷却水带走定子冷却水从 定子绕组吸收的热量。 定子绕组冷却水系统是一个闭式循环水系 统。
3、水冷却原理
水内冷绕组的导体既是导电回路又是通水回路， 每个线棒分成若干组，每组内含有一根空心铜管 和数根实心铜线，空心铜管内通过冷却水带走线 棒产生的热量。到线棒出槽以后的末端，空心铜 管与实心铜线分开，空心铜管与其它空心铜管汇 集成型后与专用水接头焊好由一根较粗的空心铜 管与绝缘引水管连接到总的进（或出）汇流管。 冷却水由一端进入线棒，冷却后由另一端流出， 循环工作不断地带走定子线棒产生的热量。
外调：发电机定子冷却水 冷却器闭式冷却水出口 管道上设置液动调节阀， 通过调节冷却水流量控 制定子冷却水温度。
内调：定子冷却水冷却器 的定子冷却水出口管道 上设置三通合流调节阀， 通过调节定子冷却水流 量控制本身温度。
4.定子水滤网
定子水系统中装有两台并联的定冷水滤网， 正常情况下一台运行，一台备用。 定冷水滤网的滤芯用不锈钢网布制成，滤 网筒体底部设有排污口，滤网的两端跨接 着差压开关，当差压增大到比正常压差高 0.021MPa时，发出报警信号，此时应及时 将备用滤网投入运行，并清理被堵的滤网 滤芯。
气表
定子水箱的排气管道上装有气表，用以监 视并记录从水箱中排出气体的数量。 在正常运行情况下，每天约有50～150升的 氢气通过绝缘引水管汇集到水箱。 当流过气表的流量明显增大并伴有发电机 补氢量增加时，提示定子内冷水路可能有 泄漏。
每天必须进行的监视检查项目如下：
（1）定子冷却水入口、出口水温 （2）定子冷却水入口水压、流量、电导率 （3）水泵出口压力，泵的轴承油位、振动和音响 是否有异常 （4）离子交换器出水电导率、进水压力和流量。 并从观察窗查看交换器内树脂是否有突然变化。 （5）水箱水位及其设备是否有漏水点 （6）主过滤器前后压差值 （7）压力调节和温度调节装置的输入和输出电／ 气压是否正常，阀门开度有无异常变化。
7、补充水管路及阀门
补充水来自于锅炉的凝结水系统或除盐水 系统。 补充水依序通过补水过滤器、减压阀、电 磁阀（或旁路阀）、流量开关和离子交换 器，然后进入水箱。电磁阀的开闭由位于 水箱上的液位开关控制。 为了防止补充水进水压力过高，进水管道 上还装有安全阀。
补充水源： 除盐水、凝 结水； 电磁阀：根 据水位调节 补充水流量； 离子交换器： 提高水质； 止回阀：补 充水可以进 入离子交换 器进行处理。
定子冷却水温度、压力控制
三通合流 调节阀
水泵来
电动三通合流/分流调节阀
主要用于将一股进口流体分 成二股出口流体，或者把二 股进口流体合成一股出口流 体。 三通阀分为合流调节阀，分 流调节阀。 阀尺寸，压差较小时合流阀 也可以作为分流阀用，但阀 尺寸大，压差高的场合请勿 用分流阀。
定子冷却水温度调节方法
4、发电机定子冷却水系统组成
东方超临界600MW 机组
水 箱
离 子 交 换 器
冷 却 器
二、系统设备组成及作用
该系统的设备主要由定子冷却水箱、定子 冷却水泵、定冷水冷却器、定子水滤网、 离子交换器、导电度仪等及有关管道、流 量控制开关、阀门组成。
流程：
该冷却水系统自成为一个独立的封闭循环 系统。 水泵从水箱中吸水后送入水冷器降温，然 后经过过滤器除去机械杂质。经流量孔板 后分两路进入发电机定子线棒中的空导线 和引线定子出线套管，冷却水由励端进入， 由汽端流出，出水流回至水箱中，如此循 环。
2.定子冷却水泵:
定冷水系统中装有两台并联的离心泵，泵 的出口装有逆止阀。 正常运行时一台运行，一台备用。 当泵出口压力低于整定值时或定冷水流量 低于设定值时，联动备用泵，以维持系统 正常运行，同时报警。
3.定冷水冷却器:
水冷系统中装 有两台并联的 水冷器，正常 情况下一台运 行，一台备用。
8.反冲洗管
为了冲洗发电机内冷却管方便，还设有反 冲洗管逆向流回至水箱。
9.其他阀门
压力调节阀 进出口手动蝶阀 放水阀、放气阀 反冲洗门 发电机定子冷却水出口门
三、系统的异常及事故处理
1 发电机断水 1.1 现象： （1）发电机定子绕阻温度高。 （2）发“定子绕组进出水压差低”报警。 （3）发“定子冷却水断水”报警。 （4）延时30s定子冷却水断水保护动作。 1.2 原因： （1）定子冷却水系统管道泄漏。 （2）定子冷却水泵滤网堵塞。 （3）定子冷却水水箱水位低。 （4）定子冷却水泵故障跳闸，备用泵未联启。
（3）在水箱液位以上的空间应充有一定压 力的氮气，以隔绝空气对水质的不良影响。 氮气来自供氮装臵，充入水箱的氮气压力， 由氮气减压器自动稳定在14kPa。 （4）水箱上装有水位控制开关和就地水位 计，当水箱水位下降时，控制开关动作， 自动向水箱内补水及对不正常水位发出报 警。补水来自化学除盐水和凝结水。
5.离子交换器：
由于发电机冷却水是在高压电场中作冷却介质， 对水质要求高。发电机内冷水应满足不腐蚀、不 结垢并有良好的电气绝缘性。
水冷系统的功能之一是保持进入定子绕组冷却水 的导电率处于合适的值，这是因为绝缘引水管须 承受线圈对地的全电压，冷却水的低导电率是通 过连续地从冷却水中引出一小部分冷却水管旁路 流经一台混床式离子交换器来实现的。
汽端
励端
1.定子冷却水箱:
定冷水箱是密闭的储水容器 ，水箱内压力维持在 0.014MPa。
结构特点
（1）发电机出水管口伸入水箱内液面以下， 可以消除发电机回水的汽化现象； （2）发电机正常运行时机内处于高氢压状 态，此时少量氢气可能通过绝缘引入管渗 入定冷水并在水箱内释放。为防止水箱内 氢气浓度达到爆炸极限范围 ，水箱上装有 安全阀，当箱内气体压力高于设计整定值 时，安全阀自动排气。
2.1 原因： （1）定冷水离子交换器未投入； （2）离子交换器树脂失效或不足； （3）补充水水质不合格； （4）发电机内漏氢严重； （5）导电仪故障； 2.2 处理 （1）调整保持离子交换器流量5m3/h； （2）若补充水电导率合格，发电机漏氢不严重，而离子交换 器出口电导率仍＞0.5μs/cm，则可能是离子交换器树脂不足或 饱和失效，应通知化学处理； （3）若定冷水电导率增大，且发电机内氢压降低很快，则可 判断为发电机漏氢引起，汇报值长，要求停机处理； （4）若分析为导电仪故障，应联系化学取样化验加以确证；
3.3 处理
（1）定子冷却水滤网前后压差≥0.021MPa， 应进行排污； （2）定冷水泵出口压力小于0.4MPa时， 检查备用泵应联动否则手动启动，若备用 泵启动不成功，定冷水中断，发电机将跳 闸；按紧急停机程序处理。 （3）检查系统管路有无泄漏，有关阀门有 无误操作； （4）严密监视发电机的相关温度。
1.3 处理： （1）查找泄漏点，进行隔离。 （2）切换滤网，联系检修清理。 （3）定子冷却水箱补水至正常水位。 （4）在额定负荷、绕阻内充满水的情况下， 当定子绕组水系统发生故障，允许断水持 续运行的时间为30s；若发电机断水保护动 作发电机掉闸，按事故停机程序处理。
2 定冷水电导率大
6.监控装置
使用监测仪表及报警器件等设备对冷却水 的电导率、流量、压力及温度等进行连续 的监控。 （1）导电度（电导率）仪：监视冷却水电 导率即水的纯度。 （2）流量控制开关：监视并反馈定冷水流 量，维持定冷水流量在规定值。
电导率仪
定子线圈冷却水的电导率由三个电导率仪来监测， 其中两个并联地安装在定子线圈主水管路的旁路 上，用于监测主水路的电导率；一个安装在离子 交换器的出水管路上。电导率仪带有报警开关。 主水路电导率的正常范围应为0.5～1.5μs/cm。 当主水路中的电导率达到5和9.5μs/cm时，将分 别发出“电导率高”和“电导率非常高”警报。 离子交换器出口水路中的电导率达到1.5μs/cm时， 将发出“离子交换器出口电导率高”报警。 离子交换器出口水路中的电导率可直接反映出离 子交换器内树脂的饱和情况。