发电机定冷水系统说明书

1 概述本说明书0EG.460.210是北京北重汽轮电机有限责任公司制造330MW 水氢氢冷却汽轮发电机定子水冷外部控制系统产品在储存、安装、运行及维修工作中的指导性技术文件。

2 技术参数2.1系统参数2.1.1 设计参数:330MW2.1.2 水质标准(1) 电导率：0.5～1.5μS/cm(2) PH值：7～9(3) 硬度：< 2μm0l/L(4) 允许有微量NH3(5) 无机械杂质2.1.3 氢水压差发电机正常运行时氢气压力和水压之差≤0.1MPa。

2.2 电器特性正常电路: 380V A.C (三相)配电盘: 220V A.C(三相)3 产品结构简介3.1 系统功能及工作原理3.1.1 功能本系统向发电机定子绕组和母线提供水质、压力、温度和流量符合要求的冷却水，并提供相应的控制和报警信号，保证发电机安全运行。

3.1.2 工作原理本装置把两台水泵、两台过滤器，一只树脂捕捉器、一台离子交换器及定子线圈进水温度调节单元等主要元件集装于一个底盘上，并配有JX001水集装集中接线盒。

水箱单独安装（据用户需要水箱也可装于集装底盘上），两台管式冷水器为单独集装。

本机组为调峰机组，定子线圈进水温度恒定波动值（±2.5℃）。

为了适应发电机不同工况时的运行要求，既需要控制定子线圈的进水温度，也要减小定子线圈出水温度的波动。

为达此目的，本系统采用了两套电动温度调节单元(见附图一)、据用户需要也可采用两套气动温度调节单元(见附图二)，一套为三通合流阀调节单元，调节定子线圈进水温度（在集装上）；一套为三通分流阀调节单元，适当调节定子水流量，借以调节定子线圈出水温度的波动（此装置不在集装上）。

系统为闭式循环，一台水泵由水箱吸水，把水分别送入冷水器和三通合流阀温度调节单元调节后，分成两路，一路（主回路）经水过滤器及1#、2#流量计进入定子线圈及母线室，带出发电机的损耗热量返回水箱；另一路经阀门25-3流经离子交换器处理后返回水箱，以保持水质参数正常。

对调峰机组的两班制运行，在停机一班时，定子水冷外部系统要停。

否则要将水温加热到定子线圈进水温度为40～45℃保持运行。

3.2 主要部件功能及工作原理：3.2.1 回水装置回水装置是由水箱和安装在水箱上的漏氢监测装置及探头组成。

3.2.1.1 水箱：水箱有效容积2m3，功能是贮存发电机汇水管出来的已经冷却过定子绕组、端部绕组和发电机接线端子的热水。

来自发电机出口管的水，利用重力通过管子流到水箱。

补水水源为压力0.4～0.6MPa除盐水，经离子交换器进入水箱。

水箱设有磁珠式液位信号器、补排水电磁阀自动控制水箱水位，还设有手动旁路阀。

水箱水平中分面为正常水位（500mm），水箱水位高（700m m）；水位低（350mm）；水位过低（250mm）设四个液位开关。

这些开关在达到水位高、水位低和水位过低时发出报警信号。

同时在水位高时通过外部控制线路启动排水电磁阀排水，当水位降到正常水位时，液位开关控制关闭排水电磁阀，在水位低时通过外部控制线路启动补水电磁阀补水，使水位恢复正常。

水箱设有加热器，保证发电机起机时，定子线圈进水温度为40～45℃。

水箱水位控制信号由JX001接线盒引出。

水箱设有氮封装置接口和漏氢监测装置接口（据用户要求装设）。

水箱用反虹吸管连接到出水管的上部。

当水泵故障及断水时，保住水环的水不流回水箱，维持发电机短时间运行。

水箱是水泵的水源，水箱同泵进口连接的出水管安装在水箱的下部。

水箱的容积足以使水膨帐和排气。

3.2.1.2漏氢监测装置1) 概述发电机及各有关系统发生漏氢，对运行形成巨大威胁，在发电机及油、水系统设置漏氢监测系统是为了及时发现漏氢部位并及时排除。

在水系统中，水箱上设有漏氢监测探头。

2) 漏氢监测系统简介漏氢监测仪表主要由取样预处理部分、测点自动切换部分、检测及信号处理和输出三部分组成。

对每个测点及时发现漏氢超标，予以报警处理。

发电机充氢后，当定子回水带入水箱中的氢气积累到一定数值时，漏氢监测仪予以报警，附图一打开阀门10-1、10-2，附图二打开阀门10-18及10-4，把氢气排入大气，直至报警中断，关闭阀门。

如果当关闭阀门后，漏氢监测仪在很短时间内又报警，则提示发电机及有关系统发生漏氢，应检查有关漏点。

3）监测部位(1) 定子内冷水箱一点。

(2) 氢冷器回水管一点。

(3) 励、汽端空侧回油管两点。

(4) 封闭母线室四点。

3.2.2 接线盒本集装设有输出信号的接线盒，汇集水泵出口压力；水箱水位；冷水器出口温度；过滤器的压差；电导率仪等信号提供接线端子，控制及报警电路由用户（或电力设计院）设计。

安装接线请参看附图三水集装接线原理图。

3.2.3 冷却装置冷却装置由两台并联的管式冷水器组成，它们彼此独立运行，一台运行一台备用。

每台换热面积60m2，装于一个底盘上。

(冷水器工作压力为1MPa，水压试验压力为1.25MPa。

如电厂解体试验不得超过1.05MPa)。

3.2.4水过滤器用于定子绕组的水必须用水过滤器滤除所有的悬浮物质，两台并联，一台运行，一台备用。

进出口装有压差开关，当过滤器进出口压差高于正常压差0.03MPa时（正常压差值为0.05MPa），投入备用水过滤器，切除过滤器清洗干净，作为备用。

3.2.5 树脂捕捉器DN25树脂捕捉器由不锈钢制造，滤网为80目不锈钢丝网，串联在离子交换器下游，以捕捉逃逸的树脂。

3.2.6 离子交换器离子交换器由不锈钢制造，软化水的处理是由装在主回路上的离子交换器来完成。

大约总冷却水量的10%连续通过离子交换器进行处理，离子交换器为混床型。

它是一个直立的箱体，内装有高交换容量用于H+离子交换的阳离子交换树脂（≌44%）和用于0H-离子交换的阴离子交换树脂（≌56%）的混合物。

处理后电导率≤0.2μs/cm。

当电导率高于0.5μs/cm时，电导率仪报警，更换树脂。

3.2.7电导率仪(1) 1#电导率仪用于监视定子入口水的电导率，发送器及二次表装在主集装装置上，显示和报警信号可引入DCS。

(2) 2#电导率仪监视离子交换器出水。

发送器及二次表装在主集装装置上，显示和报警信号可引入DCS。

3.2.8 水泵两台相同的离心水泵并联，功能是使水在系统管路中连同发电机进行循环，这两台泵各由一个交流电动机拖动，每个电动机配备不同的电源。

根据运行要求，一台泵用于正常运行，另一台泵备用。

启动前应充满水，不允许空转。

扬程90m，流量65m3/h。

当泵出口压力低于整定值时，压力开关动作，接通电器控制回路，启动备用泵。

3.2.9氮封装置(根据用户需要配置) 见附图三氮封装置为集装装置，气瓶中的氮气经两级减压，向水箱充氮气，并保持氮压为0.014MPa，以隔绝大气对水质的影响，保持水质长期稳定，提高系统的安全可靠性。

3.2.10 压力开关：工作电压：220V AC通断电流：5A功能：当泵的出口压力低于整定值（0.5MPa）时，压力开关触点闭合，控制电路发出信号报警，自动启动备用泵，控制电路由电力设计院自行设计。

3.2.11 差压控制器工作电压：220V AC通断电流：5A功能：当水过滤器进出口压差高于正常压差0.03MPa时（正常压差值为0.05MPa），差压开关触点闭合，控制电路发出信号报警，投入备用水过滤器，控制电路由电力设计院自行设计。

3.2.12 气动温度控制装置(据用户要求配置) 见附图二3.2.12.1 三通合流阀温度控制装置1) 三通合流阀温度控制装置，保持定子绕组进水温度的恒定，这些装置包括：(1) 三通合流阀TR01相当于一个冷热水混合器，并且和执行机构及阀门定位器配套使用，阀门定位器可以克服阀杆摩擦力和阀心的不平衡力，从而保证三通合流阀按气动温度指示调节仪的输出信号正确定位。

(2) 气动温度指示调节仪TR02，具有用恒温元件控制的比例和积分的功能。

(3)两个压缩空气减压阀PCV001提供给TR02气动温度指示调节仪0.14MPa的空气压力。

PCV002通过阀门定位器供给气动执行机构0.14MPa的空气压力，空气源的压力可调至0.6Mpa。

2) 功能水冷却系统是由两台冷水器和三通合流阀温度控制装置并联组成，定子线圈进水温度借助于温度控制装置控制冷水器热介质的出水温度(即定子线圈进水温度)在40-45℃，将气动温度指示调节仪的感温探头装于冷水器的出水（即水过滤器的进水），当感温探头测得冷水器出水温度低于40℃或高于45℃时，气动温度指示调节仪将温度信号转换为相应的气信号，传给阀门定位器，由阀门定位器传给执行机构，通过阀杆调节阀芯开度，热水通过三通阀的流量发生变化，直到出水温度达40-45℃，并保证其输出流量近似不变。

3.2.12.2 三通分流阀温度控制装置（此装置不在集装上）；1) 三通分流阀温度控制装置，保持定子绕组出水温度的恒定，这些装置包括：(1) 三通分流阀TR03相当于一个冷热水混合器，并且和执行机构及阀门定位器配套使用，阀门定位器可以克服阀杆摩擦力和阀心的不平衡力，从而保证三通分流阀按气动温度指示调节仪的输出信号正确定位。

(2) 气动温度指示调节仪TR04，具有用恒温元件控制的比例和积分的功能。

(3)两个压缩空气减压阀PCV003提供给TR04气动温度指示调节仪0.14MPa的空气压力。

PCV004通过阀门定位器供给气动执行机构0.14MPa的空气压力，空气源的压力可调至0.6Mpa。

2) 功能三通分流阀温度控制装置装于集装外定子线圈进水主管路上，用于（因负荷的增减）调节定子线圈的水流量。

从而维持定子线圈的出水温度为67～72℃，将气动温度指示调节仪感温探头装于定子线圈回水管上。

当感温探头测得的定子线圈回水温度高于72℃或低于67℃，气动温度指示调节仪将温度信号转换为相应的气信号传给阀门定位器，再由阀门定位器传到执行机构，通过阀杆调节阀芯的开度，增大或减小分流量，从而维持定子线圈出水温度为67～72℃。

3.2.13 电动温度控制装置(据用户要求配置)见附图一3.2.13.1三通合流阀温度控制装置1) 三通合流阀温度控制装置，保持定子绕组进水温度的恒定，这些装置包括：(1)三通合流阀TR01相当于一个冷热水混合器，并且和执行机构及阀门定位器配套使用，阀门定位器可以克服阀杆摩擦力和阀心的不平衡力，从而保证三通合流阀电动温度调节器的输出信号正确定位。

(2)电动温度调节器，具有用恒温元件控制的PID功能(装于主控室)。

(3)温度传感器TR02。

2) 功能水冷却系统是由两台冷水器和三通合流阀温度控制装置并联组成，定子线圈进水温度借助于温度控制装置控制冷水器热介质的出水温度（即定子线圈进水温度）在40-45℃，将传感器感温探头装于冷水器的出水（即水过滤器的进水），当感温探头测得水温低于40℃或高于45℃时，电动温度调节器将温度信号转换为相应的电信号，传给阀门定位器，由阀门定位器传给执行机构，通过阀杆调节阀芯开度，热水通过三通阀的流量发生变化，直到出水温度达40-45℃，并保证其输出流量近似不变。