天荒坪电站空气冷却器技术改进

《天荒坪电站空气冷却器技术改进》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、天荒坪抽水蓄能电站空气冷却器技术改进张书友（13588716681）华东天荒坪抽水蓄能有限责任公司313302摘要：介绍天荒坪抽水蓄能电站发电电动机空气冷却器工作原理、存在的问题、分析原因、改进措施关键词：发电电动机空气冷却器改进1、引言天荒坪抽水蓄能电站安装有6台300MW单级、立轴、混流可逆式水泵水轮发电机组，为日调节纯抽水蓄能电站。发电电动机生产厂家：加拿大GE公司；型式：立轴、悬式、三相、50HZ可逆式同步电机；额定电压：18（±5%）KV；额定容量：发电工况为333MVA，电动工况为336MW；功率因数：发电工况为0.90（滞后），电动工况为0.97

2、5（超前）；额定转速：500r/min。发电电动机所需的合适的风量是由电磁设计中定子绕组和转子绕组的温升决定的，天荒坪发电电动机所需的设计风量为89.6m3。冷风源来自空气冷却器，对于每台发电电动机，共设置了4组8台空气冷却器，冷却器布置在定子基座外。2、空气冷却器工作原理发电机工作时由于存在铜损和铁损，铁芯和线圈的温度会逐渐升高。为了降低线圈绝缘老化的速度，延长其寿命，线圈的温度不得超过一定数值，如100℃。因此必须采取措施，将线圈和铁芯产生的热量及时带走，才能维持线圈绝缘的温度不超过规定的数值。比较常用的冷却方法有空冷、氢冷和水冷。虽然空冷的效果较差，但由

3、于空冷设备简单、工作可靠，故中、小型发电机组采用较多。空气冷却器是用冷却水将从发电机出来的温度较高的空气冷却后再送入发电机。实际上发电机工作时，产生的热量是被冷却水带走的，空气只是起媒介作用而已。9图一空气循环示意图空冷式发电电动机通风冷却方式通常有外加风机和转子磁轭径向通风两类。天荒坪抽水蓄能电站的机组的通风方式是无外加电动风机的径、轴混合通风方式。由图四所示。风由转子的扇风作用产生，对发电电动机进行循环冷却，上部冷空气经定子机座上不进入，通过定子线圈上端部，下部冷空气经定子机座与基础板间进入，然后通过定子线圈下端部，这两股冷空气分别进入转子的顶部和底部，并

4、由转子轮辐的自泵风扇作用，是空气进入磁轭风沟。冷却空气通过转子线圈、气隙、定子铁芯通风沟，然后进入定子机座的热空气被导入空气冷却器，经空气冷却器后，热空气流经散热片，将热量通过对流传递给冷却管外壁，然后经过壁的导热作用传给管内壁，再由管内水的对流把热量带走，以完成换热，又重新开始循环(详见图一)。9空气冷却器是由进水管、排水管、进出端盖、固定板、侧板、端板、冷却芯组、回水端盖等等组成（如图二所示）。进出端盖是由进水槽、回水槽、排水槽等组成（如图三所示）。回水端盖是由进水槽、出水槽等组成（如图四所示）。另外旧空气冷却器在进出端盖上一块用栓接的盖板，允许检查和清洗

5、冷却器管。空气冷却器里水循环示意图：空气冷却器内部水循环示意图图二空气冷却器结构示意图9图三进出水端盖结构图图四回水端盖结构图机组成功的运行，需配置一整套的测量、检测系统。天荒坪抽水蓄能电站空气冷却器设有温度监测、压力监测、流量监测等一系列测量监测控制设备。对于温度监测，分别在空气冷却器冷却水进出口、进出风口等部位设有电阻型感温元件，并用三根线引至发电电动机风洞外的端子箱上，然后由端子箱引出至监控系统。对于压力监测，分别在空气冷却器进出冷却水系统装设压力表，用于现地显示用。对于流量监测，分别在空气冷却器进出冷却水管配有能反映水流正常和流量过小的两对独立的电气接

6、点的示流信号器。3、存在问题天荒坪抽水蓄能电站首台于1998年10月投产，2000年6月6台机组全部投入运行。自投产以来曾经出现过进出端盖、回水端盖、冷却芯组等漏水等现象，而且随着机组运行时间增加还呈现上升趋势，严重影响机组运行可靠性。根据空气冷却器工作原理和故障空气冷却器解体检查分析，造成空气冷却器缺陷的原因有如下几个方面:3.1进出端盖连接方式设计不合理旧空气冷却器的进出水端盖是由两部分组成并采用栓接方式，可拆形式，原来这样设计的目的是用来检查和清洗冷却芯组的管路，但是在实际工作中不适用，且多增加了一处漏水的风险。93.2端盖间隔板设计不合理旧空气冷却器的

7、进出水端盖、回水端盖里槽间隔板厚度为4mm，过于单薄，空气冷却器运行时，冷却水的工作压力为12bar，最大时候达到15bar，冷却水压力过大，运行时间增长后很容易造成隔板变形。另外旧进出水端盖竖隔板采用直隔方式，很容易造成隔板附近的冷却芯组的管路被堵，不仅使减少冷却水流量，影响冷却效果，而且还是使隔板更容易变形。3.3密封方式设计不合理旧空气冷却器端板与端盖间采用平面密封，这种密封方式效果不好，很容易造成端板与端盖间漏水。4、改进基于以上分析，新的空气冷却器在保留原空气冷却器外部尺寸、功能要求不变的前提下，为保证机组正常运行，电站对空气冷却器采取下列措施保证空

8、气冷却器正常工作。4.1优化进出水端盖