发电机定子冷却水系统
发电机定子绕组水内冷系统
5.内冷水冲洗前，先将总进出水管放水阀开启排出积水。 用0．3—0．5MP的压缩空气把剩水全部吹干净，再通 入清洁的水，冲洗到出口水无黄色杂质，再通入压缩 空气冲出剩水，水及压缩空气每次从总进，出水管轮
C．当发电机内冷水流量降至正常流量的70%时，剩下3个 压差开关闭合，发出“定子线圈流量非常低”报警并送 信号到ATC延时30S动作跳闸。 3个压差开关按3取2设计 断水保护。
3．定子线圈进水温度：要大于氢气温度5℃（冬季投入 加热装置）一般维持在45—50 ℃，定子线圈入口设一 个温度开关，当定子线圈进水温度≥53 ℃，温度开关
5．关闭一组冷水器、滤网进口门。
6．投入离子交换器。
7．调整内冷水压力 ，水量正常。
8．检查内冷水箱自动充氮至0.014Mpa，其压力调节器动作正常。
9．投入另一台泵联锁备用。
6．在定子线圈入口设置一个压差开关，当发电机内的氢压与水压之 差≤35KP时闭合发出“发电机氢—水压差低”报警。
7．过滤器进出口之间设置一个压差开关，当过滤器进出口压差比正 常值高21KP时闭合发出“过滤器压差大”报警并送信号到ATC。
8．内冷水泵进出口之间设置一个压差开关当水泵进出口压差下降到 140KP时闭合，发出“水泵停”报警并启动另一台泵同时送信号到 ATC。
➢ 内冷水系统的要求：
1．供给额定的冷却水流量。
2．保证冷却水温度达到要求值。
3．保证高质量的冷却水质。
➢ 工作原理：采用闭式循环方式，使连续的冷却水 流过 定子线圈空心导线，带走定子线圈的热量。
➢ 内冷水系统的流程：进入发电机的内冷水是补充水（除 盐水和凝结水）来，经过滤器，减压阀，电磁阀，离子 交换器，电导率仪发送器进入内冷水箱。从水箱出来经 过内冷水泵，冷水器，过滤器，流量计，进入发电机定 子线圈汇水管。定子绕组总进出水汇水管分别装在机座 内的励端和汽端，然后经绝缘引水管分别进入各个定子 线棒的通水孔内。最后返回水箱。
发电机转子和定子冷却水系统
QNPC秦山核电公司300MW核电机组系统教材发电机转子和定子冷却水系统秦山核电公司2002年3月发电机转子和定子冷却水系统课程时间:2小时学员：先决条件：目的:本部分结束时，使学员能具有以下一些能力：1 •能阐述发电机转子和定子冷却水系统的目的和功能。
说明系统的目的和功能。
简要说明为什么要求这些功能。
2•主要设备说明以下设备的性能参数和运行原则：—转子水箱—转子水箱液位计—转子水箱补充水接口—转子冷却水泵吸水管—转子冷却水泵—转子冷却水热交换器—转子线棒—定子水箱—定子水箱液位计—定子水箱补充水接口—定子冷却水泵吸水管—定子冷却水泵—定子冷却水热交换器定子线圈—定子冷却水离子交换器—三通气动阀—温度控制器—滤网—泵出口压力表—发电机转子和定子冷却水入口压力表—氮气阀门及压力表—转子密封支座—甩水箱说明以上设备的功能3•运行模式使用流程图，画出流道（气、液、电路），并给出以下各运行模式的主要设备状态: —正常运行—正常运行模式的描述—启动和正常运行—冲洗、充水排气、系统就列—启泵—发电机组冲转—发电机组稳定运行—发电机组解列、盘车—异常运行—冷却水泵跳闸—系统破管漏水—转子密封支座漏水—热交换器破管—发电机绕组冷却水衬管破损—电导率高—滤网堵塞—离子交换器树脂破损、饱和—发电机转子和定子冷却水系统主要故障的判断和处理—失去动力电源—失去仪用空气—停用保养4•仪表使用流程图—说明现场可验证的参数—冷却水泵电流—离子交换器出口电导率—转子、定子水箱夜位—发电机转速—冷却水压力—氮气压力—滤网压差—离子交换器压差—其它重要的系统参数—离子交换器出口电导率超过 1.5卩s/cm报警—发电机接地报警—给出报警信号的含义—使用报警响应清单，说明操作人员为什么必须进行这些操作和核查—给出正常运行时参数的近似值—简要说明运行限值内容：—系统的目的—系统功能—设备描述包括转子水箱、转子水箱液位计、转子水箱补充水接口、转子冷却水泵吸水管、转子冷却水泵、转子冷却水热交换器、转子线棒、定子水箱、定子水箱液位计、定子水箱补充水接口、定子冷却水泵吸水管、定子冷却水泵、定子冷却水热交换器、定子线圈、定子冷却水离子交换器、三通气动阀、温度控制器、-滤网、泵出口压力表、发电机转子和定子冷却水入口压力表、氮气阀门及压力表、转子密封支座、甩水箱。
发电机冷却系统
新疆国信生产(shēngchǎn)准备部
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发电机冷却系统
我公司发电机采取水氢氢冷却方式，即发 电机定子绕组水内冷；转子绕子氢内冷；定子 铁芯采取氢气表面冷却。下面(xià mian)分成 两个系统讲解：
1.冷却水系统 2.氢气冷却系统
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发电机定子(dìngzǐ)冷却水系统示意图
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2) 二氧化碳(èr yǎng huà tàn)汇流排
为了防止氢气和空气混合(hùnhé)成爆炸性的气体， 在向发电机充入氢气之前，必须要用二氧化碳将发电 机内的空气置换干净。同理，在发电机停机排氢后， 也要用二氧化碳将发电机内的氢气置换干净
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3) 二氧化碳(èr yǎng huà tàn)加热器
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1) 氢气(qīnɡ qì)汇流排
发电机产生的热量通过氢气耗散(hào sàn)，氢气的 散热能力相当于空气的8倍。为了获得更加有效的冷却 效果，发电机中的氢气是加压的
氢气来自中央制氢站，通过软管与汇流排连接。减压阀 将氢压减至所需压力，然后送到氢气控制装置再减压 至发电机所需的压力（0.5MPa）
氢气干燥器的工作和再生过程由内建PLC控制，完全自动进行。由于是闭式
循环，所以不消耗氢气，也不会引入空气。为提高可靠性，干燥器从氢气
中分离出出来的水分需人工排放。
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5）发电机漏液(lòu yè)检测装置
发电机漏液检测装置(zhuāngzhì)用以检测发电机 水冷定子线圈或氢气冷却器因泄漏而积累在发电机底 部的液体，同时也用以检测渗漏到发电机内的密封油 或轴承油。
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系统(xìtǒng)描述
016发电机定子冷却水系统调试措施
发电机定子冷却水系统调试措施目录1 编制目的2 编制依据3 设备系统简介4 调试内容5 组织与分工6 调试应具备的条件7 调试步骤和程序8设备联锁及保护9附录1 编制目的为加强浙江大唐乌沙山发电厂一期工程调试工作管理，明确启动调试工作的任务和各方职责，规范调试项目和程序，使调试工作有组织、有计划、有秩序的进行，全面提高调试质量，确保机组安全、可靠、经济、文明的投入生产，特制定本调试措施。
本措施是依据国家及行业颁发的有关技术规程、标准，以浙江大唐乌沙山发电厂及参建各方提供的工程相关技术资料为基础，并结合现场系统实际情况编写，适用于浙江大唐乌沙山发电厂一期工程。
分部试运阶段是火电建设工程的一个重要阶段，其基本任务是按照国家标准和部颁规程、规范及技术文件，依据设计和设备的特点，对各辅机设备及其配套系统、公用系统等进行调整、试验、试运，对暴露发现的设备设计、制造、施工安装问题提出整改技术方案和建议。
本措施由华北电力科学研究院乌沙山调试项目部汽机专业负责起草，经监理公司、安装公司、设计院和浙江大唐乌沙山发电厂等单位共同讨论通过。
应该说，措施的内容与电厂编写的有关规程原则上是一致的，但是试运阶段的机组与已经投产的成熟机组有一些差别，故该措施在执行过程中如有异议，应按本措施执行或与华北电力科学研究院乌沙山调试项目部协商解决。
本措施未尽事宜按照电厂运行规程和事故处理规程执行。
2 编制依据2.1 《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程〔1996〕》2.2 《汽轮机及辅助设备》（电力工业标准汇编，火电卷3）2.3 《电力建设施工及验收技术规范》（汽轮机机组篇）DL5011-922.4 《火电工程启动调试工作条例》2.5 《火电工程调整试运质量检验及评定标准》浙江省电力设计院设计图纸3 设备系统简介浙江大唐乌沙山发电厂一期工程为4×600MW燃煤机组，采用哈尔滨汽轮机厂有限责任公司生产的600MW超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴凝汽式汽轮机，发电机则采用哈尔滨发电机厂有限责任公司生产的QFSN-600-2YHG型发电机，锅炉采用哈尔滨锅炉厂有限责任公司制造的超临界直流锅炉。
发电机定子线圈冷却水系统循环冲洗方案
发电机定子线圈冷却水系统循环冲洗方案
一、系统循环冲洗采用整套、闭路循环，正、反流向交叉，排污及
补水的方式进行，不采取开路的循环冲洗方式。
二、系统循环冲洗应具备的条件
1.系统的设备管道阀门检修工作已经完毕，装复。
2.水泵电机空转试运完毕，旋转方向正确，水泵具备试运条件。
3.电导率仪及其循环冲洗所需仪表仪器经校验合格装复具备使
用条件。
4.除盐水质合格。
三、循环冲洗
1.启动水泵进行循环加热，为防止发电机定子线圈结露，循环水
温度应保持在40～50℃之间，最低应高于发电机内温度5℃
2.首先开始进行反冲洗，然后正、反交替进行冲洗。
3.当电导率大于20µs/cm时打开排污门对地沟排污。
4.当水质清洁，无机械杂质时，离子交换器可装载树脂，投入离
子交换器运行。
5.经连续冲洗，直至水质化验各项指标达到质量标准。
四、水系统循环冲洗注意事项：
1.参加循环冲洗的作业人员必须熟悉本系统。
2.两台水泵交替启停，两台水冷却器、滤网应交替冲洗。
3.循环冲洗过程中，应定期对水箱排污。
4.循环冲洗水必须经过滤网，两个滤网交替切换，当滤网进、
出口压差大于0.06MPa时，应对脏滤网进行清洗。
5.系统一开始升压冲洗时，应仔细检查法兰、阀门等各密封点
是否泄漏，对泄漏点应及时进行消除。
6.在冲洗循环过程中，对地沟排污时，应注意水箱水位，严防
补水不及时水泵进口断水。
7.做好定时记录和交接班记录。
发电机定子冷却水系统及设备描述
发电机定子冷却水系统及设备描述1.1.总的介绍定子冷却系统供发电机定子绕组冷却，采用闭式独立水系统并采用集装式结构。
1.2.系统及设备描述1.2.1定子冷却水系统流程1.2.2水温的控制冷却器冷却水进水设计温度为38℃，定子线圈内的冷却水的进水温度范围为40～50℃、进水温度设有自动调节装置，冷却水温度波动范围±3℃，出水温度不得大于85℃。
水系统设电加热装置。
热电偶/阻的设置:1)定子每槽内上、下层线圈间埋置二只热电阻（Pt100）。
其中一支工作，一支备用。
元件均为三线制。
2)每根绝缘引水管出口端安装测量出水温度的热电偶一只（E分度）。
3)定子铁芯齿部和轭部装设12只热电偶（E分度）。
4)氢气冷却器进、出风处各装一只Pt100的双支型热电阻（三线制）。
5)各轴瓦上各装一只热电偶（E分度）。
6)定子线圈水路进、出水处各装一只双支型热电阻（Pt100）。
7)定子压圈、压指和铜屏蔽上共装设9只热电偶（E分度，励端按120度分布）。
以满足进相运行时测温的需要。
1.2.3水质的控制水质应透明纯净，无机械混杂物，在水温为20℃时：1)电导率为 0.5～1.5μS/cm（定子线圈独立水系统）。
2)PH值 7.0～8.03)硬度＜2微克当量/L（2μgE/L）4)含氨（NH3）微量定子水系统配有10%容量的离子交换器及其流量计、电导仪、压力表及温度计，以提高水质。
定子水箱按压力容器设计、制造，且采用氮气加压。
水箱排空管上装有气敏元件、测氢浓度报警。
发电机管道设计考虑定子线圈反冲洗和排水管及阀门，能方便地对定子进行反冲洗，反冲洗管道上加装激光打孔过滤器。
1.2.4定子冷却水系统设备配置定子水系统中水泵、冷水器、滤水器各设2台，互为备用。
每台冷却器都按照机组最大负荷设计流量、最高水温，并且水侧污染系数为0.000176m2. ℃/w及5%管子堵塞的情况来设计。
两台100%容量的带有温度控制系统的水冷却器隔离阀。
发电机定子冷却水反洗
为什么发电机定子冷却水需要进行反洗
为了防止污物在导线及绝缘引水管内逐渐积聚而引起流量 减少或局部阻塞，以及引起水质中导电率的上升，所以应 定期进行反向冲洗，以保证水回路的畅通。一般在电机及 水系统设备检修后及每运行两个月以上的停机应冲洗水回 路。
发电机定子冷却水如何反洗
水箱冲洗：开启水箱补水旁路门向水箱加水，然后开启水箱放水门，冲洗水箱。合格后向水箱 加水，同时投入水箱自动补水门，并经试验确定其补水功能正常。 水系统冲洗：发电机定子冷却水反洗只能在机组停运时进行，解除备用定子冷却水泵联锁，缓 慢开启反洗滤网前手动门至全开，关小定冷水进水手动门，缓慢开启反洗滤网后手动门一圈， 同时开启反洗回水门一圈，缓慢关闭定冷水进回水手动门，逐渐开启定冷水反洗滤网后手动门 及反洗回水手动门，定冷水进回水手动门关闭后，通过调整反洗滤网后手动门及反洗回水手动 门调整压力及流量至0.19MPa和30T/H，再或者将泵停止后，进行上述操作，再启动定冷水泵。 发电机内冷水对水质的要求 （1）冷却水应当透明、纯洁、无机械杂质和颗粒； （2）冷却水的导电度正常运行中应当小于1.5us/cm。过大的导电度会引起较大的泄漏电流，从 而使绝缘引水管老化，还会使定子相间发生闪络； （3）为防止热状态下造成冷却管内壁结垢，降低冷却效果，甚至堵塞。应当控制水中的硬度， 不大于10ug/L； （4）NH3浓度越低越好，以防腐蚀铜管； （5）PH值要求为中性规定在7～8之间； （6）为防止发电机内部结露，对应于氢气进口温度，定子水温也应当大于一定值。一般规定在 38～43℃。
发电机定子冷却水
1.何为发电机定子冷却水？ 2.定子冷却水系统设备构成？ 3.定子冷却水系统流程？ 4.为什么发电机定子冷却水需要进行反洗？ 5.发电机定子冷却水如何反洗？
发电机定子冷却水系统
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
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。
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。
5.离子交换器：
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。
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
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二、为防止发电机漏水，重点应对绝缘引水 管进行检查，引水管外表应无伤痕，严禁 引水管交叉接触，引水管之间、引水管与 端罩之间应保持足够的绝缘距离。
误操作
• 投离子交换器时，阀门应缓慢开启（防止 突然开大造成流量下降） • 切换定冷水泵时，运行和备用泵出口门缓 慢关闭和开启（抢量或者排空不好容易造 成泵出口的压力波动） • 切换冷却器时，注意流量和压力波动 • 切换滤网时，注意流量和压力外，还要注 意水质的变化
外部 • 冲洗时把过滤器滤芯拆除（防止堵塞）， 离子交换器树脂未铺设（防止破坏树脂特 性），电导仪率仪隔离。在总进水管道上 装上锥形过滤器并在反冲洗管道上装上斜 插式过滤器滤芯，在回水入口装临时性滤 网，冲洗时切换水泵，切换冲洗阀，改变 水流方向提高冲洗效果（这时的供氢，供 二氧化碳，供氮管道全部切断）。
排除定子线圈内的冷却水
• 打开各放水阀排空阀排水，防止残余水在 线管式管道内部结冰，导致定子空心导线 和其他部件损坏。 • 关闭所有阀门，将压缩空气充入水箱压力 达到0.5MPA，快速打开汇水管排污阀，由 于水箱内压缩空气的瞬时压差，促使残留 水，通过排污阀流出（反复操作)。 • 真空干燥（关闭所有进口管路上阀门，抽 真空，高的真空度把水蒸发掉）。
• 7 定子线棒层间测温元件的温差和出水支路的同 层各定子线棒引水管出水温差应加强监视。温差 控制值应按制造厂规定，制造厂未明确规定的， 应按照以下限额执行：定子线棒层间最高与最低 温度间的温差达8℃或定子线棒引水管出水温差达 8℃时应报警，应及时查明原因，此时可降低负荷。 定子线棒温差达14℃或定子引水管出水温差达 12℃，或任一定子槽内层间测温元件温度超过 90℃或出水温度超过85℃时，在确认测温元件无 误后，应立即停机处理。
定子线棒结构
• 水冷线棒是由空心铜线与实心铜线经罗贝尔换位 编花，外包绝缘后热压固化而成的。
罗贝尔换位
• 罗贝尔换位即线棒内部的多根股导线在线 棒直线段进行交叉换位，通过导线空间位 置的改变，使各股线交链的磁通尽可能均 衡，产生基本相等的感应电势，以消除线 棒内的内部环流，降低线棒损耗。可见， 组成线棒的每根股导线并不是与线棒长度 等长的直线，而是略长，因要在线棒直线 段进行编织换位。这种进行了编织换位的Байду номын сангаас线棒称为罗贝尔线棒，也即编织线棒。
• 4 扩大发电机两侧汇水母管排污口，并安 装不锈钢法兰，以便清除母管中的杂物。 • 5 水内冷发电机水质应严格控制规定范围。 水中铜离子含量超标时，为减缓铜管腐蚀， 125MW及以下机组允许运行时在水中加缓蚀 剂，但必须控制pH值大于7.0。 • 6 严格保持发电机转子进水支座石棉盘根 冷却水压低于转子内冷水进水压力，以防 石棉材料破损物进入转子分水盒内。
内部 • 冲洗前密封油系统应投入运行，发电机内 的气压必须始终保持比定子水压高（防止 发电机进水，绝缘破坏）。 • 隔离电导仪，其他系统管道恢复，滤芯装 上，进水时调整减压阀，水箱水位高液位 时关闭进水阀，其间水路进行切换，各滤 网检查，清除杂质，水质对比取样合格后 停止。 • 冲洗后对水箱进行气密试验。
或者定子线棒温度过高超过绝缘材料的绝缘 等级导致绝缘烧损。
动作方式
• “定子线圈流量非常低”报警信号发出后 延时30秒，发电机即跳闸，以保护定子线 圈不因冷却水流量过低而引起烧毁事故。 三个信号并联的压差开关用于断水保护， 断水流量设定为额定的70%。根据“三取 二”原则，由计算机或电器方式实现断水 保护，以提高断水保护的可靠性。
处理
• 若发电机定子冷却水运行不正常，切换备 用泵运行 • 检查关闭定子冷却水系统放水门 • 切换备用滤网运行 • 若断水时间达到30S而断水保护拒动时，应 立即手动解列跳闸停机
聚四氟乙烯
• 聚四氟乙烯是由四氟乙烯经聚合而成的高 分子化合物，具有优良的化学稳定性、耐 腐蚀性(是当今世界上耐腐蚀性能最佳材料 之一，除熔融金属钠和液氟外，能耐其它 一切化学药品，在王水中煮沸也不起变化， 广泛应用于各种需要抗酸碱和有机溶剂的 工况)、密封性、高润滑不粘性、电绝缘性 和良好的抗老化性、耐温跨度大（能在 +250℃至-180℃的温度下长期工作）。
•
发电机定子线圈断水
• 正常运行时，线捧内部的冷却水使其温度 维持在一合理的范围内 。 • 一旦断水，水内冷途经阻断，传热仅靠线 捧的外冷途径，温度会迅速升高。会导致 线捧直线部分的变形(轴向伸展)，主要是轴 向的拉伸热膨胀受到定子线圈端部固定装 置的约束而产生的应力超过绝缘材料的强 度极限而导致拐角处绝缘开裂现象。
原因
• 定冷水泵输出功率不够或输出阀门没有完 全打开 • 定子冷却水泵出水不足或跳闸 • 定冷水系统有泄露或检修后反冲洗未关死 • 水系统堵塞 • 水箱水位低 • 误操作
水系统堵塞原因
• 电机制造及安装时遗留在水系统的异物 （橡皮塞、堵头、铁屑等） • 进水管路滤网破损或设备检修时，将杂物 进入水回路 • 定冷水PH值控制不严，有氧化沉淀物形成 结垢堵塞 • 各种原因形成的“气堵”（由于管路中出 现气体，造成水流堵塞）
发电机定子冷却水系 统
系统设备
定冷水系统的初次投用
气密试验
• 在设备安装好以后，先对定子绕组和其他 部件做气密试验，然后是冷却水管和发电 机的气密试验。（方法就是把压缩空气和 氟利昂同时充入被测的器件中，用肥皂水 和卤素检测仪检漏）做发电机腔室的气密 试验把密封油投入。
冲洗
发电机断水保护
• 发电机在断水情况下的保护设置方式：是 考虑让发电机在定子线圈冷却水突然中断 后暂时继续运行一个较短的时间(例如30 秒)，以便通过启动备用泵等措施来恢复供 水，如在设定的时间内发电机的水系统不 能恢复供水，发电机将立即解列跳闸停机。
定子线圈冷却水作用
• 在水冷发电机中，水介质的作用是将定子线圈内 的基本铜耗（即直流铜损）和附加损耗（即交流 附加损耗）等产生的热量带走。 • 定子铜损即定子电流流过定子绕组所产生的所有 损耗。 • 发电机定子绕组内通过电流时，该电流产生槽磁 通势及横穿槽宽方向的漏磁通，此漏磁通的存在 使得定子绕组横截面上的电流分布不均匀，从而 导致交流电阻的增加，产生涡流损耗。
二十五项反措
防止定、转子水路堵塞、漏水。 一、 防止水路堵塞过热。 • 1 水内冷系统中的管道、阀门的橡胶密封圈应全 部更换成聚四氟乙烯垫圈。 • 2 安装定子内冷水反冲洗系统，定期对定子线棒 进行反冲洗。反冲洗系统的所有钢丝滤网应更换 为激光打孔的不锈钢板新型滤网，防止滤网破碎 进入线圈。 • 3 大修时，对水内冷定子、转子线棒应分路做流 量试验。