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过军渡水电站机组温升异常分析

但杰刘功勋但光明王波(四川明星电力股份有限公司四川遂宁629000)

【摘要】过军渡水电站发电机组运行一段时间之后出现了温升异常，这会给机组的安全运行和正常发电造成严重危害和限制。本着求真务实的精神，用推论的方法来还原机组温升相关特性，并提出相应解决措施。图2幅，表2个。

【关键词】水轮发电机组温升异常数据分析处理

1概述

过军渡水电站位于四川省遂宁市船山区龙凤场涪江干流河段，是由四川省水利部门规划的涪江梯级开发的第42级电站，装有2×22.5MW灯泡贯流式水轮发电机组，2008年10月全部投产，由杭州(东芝)水轮机厂制造。2013年12月7日，过军渡水电站报告发电机组在2013年10月停运前温升异常。由于该站没有温升异常相关现象记录资料、现场试验数据及初步的分析判断，因此为查找出引起机组温升异常的原因，判定机组温升异常源，消除机组温升异常带来了难度。

1.1通风系统

过军渡水电站水轮发电机组采用的是径、轴向混合通风系统。其工作原理是冷却空气从冷却发电机轴流风机的出口流出，进入发电机的内部，分成两路：一路进入转子支路后流向发电机的下游，这部分通风使发电机冷却空气大部分从下游极间进入气隙，另一部分在吹拂发电机下游端部线圈后，流向定子铁芯背部的回风道；另一路冷却空气从转子支架经转子环状风沟吹过极间，并通过发电机气隙后进入定子铁芯通风沟，冷却定子铁芯后进入定子铁芯背部的回风道。这两股空气带走发电机的损耗后在定子铁芯背部汇合进入空气冷却器，在空气冷却器中进行二次热交换后重新进入轴流风机，重复下一次冷却系统的冷却。

收稿日期：2014-02-19

作者简介：但杰(1969-),男，助理工程师，主要从事水电站运行与管理等工作。

Email:snd126.com

当机组轴流风机故障不能运行就会破坏循环通风系统。由于通风不畅，随着机组运行及负荷的增加，产生的损耗热量也积聚增加，机组线圈、铁芯温度也将随之上升；而一般设计和制造原则是：水轮发电机通风系统所产生的总风量超过发电机所需要的风量，并有相当余量。

1.2冷却方式

过军渡水电站水轮发电机组采用内循环水一水二次冷却方式，其工作原理是通过冷却套内的内循环水与河道中河水间的热交换来实现第二次热量的传递，让冷却套内循环水冷却。

经查阅相关技术资料，过军渡水电站水轮发电机组的空气密闭循环系统、润滑油循环系统、冷却水密闭循环系统的工作路径如下所示：

空气密闭循环系统的路径为：轴流风机→发电机定/转子→空气冷却器→轴流风机

润滑油循环系统的路径为：高位油箱→油冷却器→低位油箱→油泵→高位油箱

冷却水密闭循环系统的路径为：水泵→空气/油空冷器→冷却套→水泵

冷却水密闭循环系统与空气热交换如下所示(见图1)。

冷水带走损耗热量

冷水带走损耗热量

发电机机组定/转

冷却套

冷风热风热水冷水

风机冷风空气冷却器冷水水泵

图1冷却水密闭循环系统与空气热交换示意

小水电2014年第3期(总第177期)运行与维护

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冷却水密闭循环系统与油热交换如下所示(见图2)。

冷水带走热量

高位油箱冷却套

油泵

热油热水冷水

低位油箱

各部轴承冷油油冷却器冷水水泵

各部轴承

图2冷却水密闭循环系统与油热交换示意

从上面热交换图可以看出：空气/油冷却器是水轮发电机组冷却系统作用的交叉点，设计和制造时空气/油冷却器、冷却套内的循环水要求使用的是纯净水，它可以消除水中泥沙、寄生物等引起的空气/油冷却器故障。查证资料过军渡水电站发电机组的空气/油冷却器、冷却套内的循环水使用的是纯净水，能保证冷却系统可靠地长期安全运行。同时，二次循环水是用来冷却空气/油冷却器，当空气/油冷却器、冷却套因水质不合格，将造成空气/油冷却器、冷却套结垢，使循环水冷却效果大大降低，破坏空气/油冷却器热交换效果，轻者将限制机组出力，重者影响发电机组安全运行