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1、 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 秦山核电公司系统培训教材 教材名称（Title）： 核电厂启动——从冷停堆 至100%额定功率 课程代号(Code):QYG.00.01 发电机转子和定子冷却水系统 教材编号：30222 版 次 Rev. 编 制 Writing 校 对
2、Checking 审 核 Reviewing 修 订 说 明 Modification Cause(s) 批 准 Approval 日 期 Date 发电机转子和定子冷却水系统——30222 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
3、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
4、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1.5μs
5、/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。
6、 —仪表和控制 包括冷却水泵电流、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1.5μs/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。 —运行模式 —正常运行模式的描述 包括冲洗、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。 —异常运行模式的描述 包括冷却水泵跳闸、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
7、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 运行事件分析 —选择一到两个与本系统有关的运行事件进行分析，加深学员对本系统的理解。 教学方针： 讲座： —教师需要： 1．大张流程图 2．投影仪 3．白板 评定：涵盖课程内容的中间测试和终考。 培训人员所用文件： —教材：发电机转子和定子冷却水系统 —流程图：发电机水冷系统 目 录 发电机转子和定子冷却水系统 i 目 录 v 1. 系统功能 1 2. 系统流程 1 2.1 转子水冷系统 1
8、 2.2 定子水冷系统 1 3. 设备概述 1 3.1 水箱 1 3.2 冷却水泵 2 3.3 热交换器 2 3.4 离子交换器 2 3.5 滤网 2 4. 运行 2 4.1 冲洗 2 4.2 系统投运及注意事项 2 5. 运行事件分析 3 6. 练习和答案 4 4 1. 系统功能 将发电机转子和定子线圈能量损耗转变的热量带出，使转子和定子线圈温度维持在允许的温度下，保证正常运行。 2. 系统流程 2.1 转子水冷系统 从转子线圈流出的热水回到3m3的转子水箱，转子水箱底部有二根管子分别接到二台转子冷却水泵入口，正常运行一台，经转子冷却水泵升
9、压后的热水，送到热交换器进行冷却（三台热交换器两台运行），冷却后的冷却水最后送到转子线圈。 转子水箱有一补充水接口，来自化容系统的除盐水可手动维持水箱水位。如转子冷却水不合格，可以对转子水箱进行冲、排水，直至水质合格。 转子冷却水温度可用手动调节流经热交换器的海水流量来进行控制。 2.2 定子水冷系统 从定子线圈和定子压圈流出的热水回到5m3的定子水箱，此水箱充有0.01-0.03MPa的氮气，用于隔离冷却水和氧气相接触，减少对铜的腐蚀。定子水箱底部有两根管子分别与二台定子冷却水泵相连，从水箱出来的水经一台定子冷却水泵升压后，流经三台定子热交换器中任二台的壳侧，经海水冷却后的除盐水送至
10、定子线圈和定子压圈。 从定子冷却水出口引出一路2-5%流量的冷却水，经离子交换器处理后回到定子水箱。离子交换器根据水质间断运行。 定子热交换器除盐水侧出口设有一只三通气动阀，用来控制流经热交换器的流量，并实现定子冷却水温度控制，此阀是自动的。 转子和定子冷却水温度一般控制在30-40℃。正常运行时，转子冷却水流量为35t/h，定子线圈冷却水流量为46t/h，定子压圈冷却水流量为10×2t/h。定子和转子冷却水的入口压力不大于0.4MPa。 3. 设备概述 3.1 水箱 定子水箱容积为5m3, 系不锈钢密闭容器，装有浮球水位控制器，水位高、低报警、水箱内装有玻璃水位计以监视水箱
11、水位，水箱上部充有N2。 转子水箱容积为3m3, 系不锈钢折板式结构，装有浮球阀以控制水箱补水，通过玻璃水位计监视水位，水箱水位高时由溢流管排出，水位低时由浮球水位控制器报警，该水箱不充N2。 3.2 冷却水泵 定子冷却水泵为卧式离心泵，设计流量为105m3/h，扬程76mH2O，电动机功率37kw。 转子冷却水泵也为卧式离心泵，设计流量为45m3/h，扬程57mH2O，电动机功率15kw。 3.3 热交换器 定子与转子热交换器型号均为LS2-43，冷却面积43m2，除盐水走壳侧，海水走管侧。 3.4 离子交换器 离子交换器采用混床型式，分上下二层，阴、阳树脂按1：1配置。每台
12、交换器可装树脂总高为1.2m。阴树脂用717型，阳树脂用732型。 3.5 滤网 滤网为斜插式，检修清扫较方便，网布有40目和80目两种。80目用于进水管道处，40目用于回水管道，以加强过滤作用。当滤网前后压差大于或等于0.05MPa时，滤网需清扫。 4. 运行 4.1 冲洗 当系统首次投入运行或检修后投入运行，首先对水箱进行冲洗，水箱水质合格后启动泵对管道冲洗（发电机不准进入），使滤网被清洗干净。 4.2 系统投运及注意事项 启动一台定子水泵和一台转子水泵，另一台投入自动备用，调节定子和转子进水压力在0.3-0.4MPa范围。 正常运行时，一般各二台热交换器运行，另一台备
13、用，冷却水温度控制在30-40℃。 调整定子水冷系统离子交换器流量，以保持出口水电导率为0.1-0.4μs。调节流量时最大不超过6m3/h。离子交换器出口电导率超过1.5μs报警，此时需更换树脂或再生。 在汽轮发电机组冲转升速中，转子进水流量随转速升高离心力增大而增加，进口压力有所下降，定子进水情况变化相反，需要随时调正，使调正的流量达到设计值为准。 升速中应特别注意转子密封支座有无机械磨擦，有无过热或大量漏水，并随时调整密封填料盖的松紧。 发电机并网后，回水温度逐步升高，热交换器应及时投入运行，在投入运行时要排尽空气，水温保持30-40℃，不超过40℃，不低于15℃，最低极限温度为5
14、℃。 发电机解列后，定子和转子冷却水应继续运行，直至机组完全停止。随转速下降仍需要调整进水压力，并注意密封支座泄漏情况。当盘车运行时，定子水冷系统可以停用。一般转子密封支座冷却水仍需继续供给，否则密封垫要被磨损。 若停机时间较短，则发电机水冷系统应继续运行。若停机时间较长，水冷系统应停止运行并放尽水。 发电机运行中，端部线圈塑料进水管不应发热，泄漏或结露。 发电机运行中，如在同样进水压力下冷却水流量减少，则必须保持设计流量，进水压力尽量维持在允许范围内，等待停机反冲洗。本机组设计上具有定子反冲洗功能，运行中严禁反冲洗操作。 5. 运行事件分析 6. 练习和答案 1.
15、发电机定子铁芯轭部允许最高温度 140℃ 。发电机定子铁芯端部允许最高温度 120℃ 。 发电机定子线圈允许最高温度 90℃ 。 2. 双水内冷发电机的进水温度应大于 20℃ 应小于 40℃ 。出水温度与进水温度之差应小于 45℃ 。 3. 双水内冷发电机的水质指标中的导电率要求小于或等于 2µs/cm 。 4. 双水内冷发电机的进水压力应小于 0.4Mpa 。 5. 双水内冷发电机冷却水漏水如何处理？（要求分别说明各种冷却水情况的处理方法） 答案：发电机漏水是指双水内冷发电机壳体内发现有漏水或渗水现象，不是指外部水冷系统冷却水管道漏水。漏水时的处理原则是：渗水及小漏应及时汇报领导及通知检修人员安排停机时间，实行有计划的停机检修，但要注意漏水的发展情况。若漏水是大漏，应立即减负荷停机。对于发电机出线侧的漏水造成静子接地应立即减负荷停机，本厂发电机静子接地有保护跳闸，若静子接地保护拒跳，从三相电压表也可以判定发电机静子是否接地，若漏水引起静子接地无论保护是否动作均应立即减负荷停机，决不犹豫。
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