發電機在運轉過程中存在著能量消耗,這些能量都變成了熱能,如不對其采取冷卻措施,將引起轉子、定子等各部件溫度升高,從而導致絕緣繞組老化,出力下降,甚至燒毀電機。
發電機不論機組容量大小,定子繞組一般采用水冷卻,轉子繞組有的采用水冷卻,有的采用風冷卻。水冷卻是把統組銅線圈做成空心狀,運行中,高純水通過鋼管內部,帶出熱量,從發電機出來的冷卻水回到水箱,再由泵打出流經冷卻器冷卻,然后進人發電機內,循環使用。
由于發電機冷卻水是在高壓電場中作冷卻介質,對水質要求高。與普通冷卻水相比,除了要滿足不腐蝕。不結垢的要求外,還必須有良好的電氣絕緣性能。
目前,電廠的循環水技術已日趨成熟。而發電機冷卻水因其水量小,水質純度高,結垢趨向性小等特點,一般不需要進行殺菌、阻垢處理。因此未引起足夠的重視,有的廠甚至放寬控制標準。但如果發電機冷卻水水質達不到要求,長期運行,將造成嚴重的后果。
據統計,近年來發電機發生的事故,近一半與冷卻水有關。因此對它的處理技術要求很高,并且要注意一些問題。
1 發電機冷卻水水質
在電廠中,發電機冷卻水的補充水為凝結水或除鹽水,其水質純。所以,需要控制的是運行水質,與其有關的指標有電導率、pH值、Cu2+含量。
1.1 電導率
電導率反應的是水中離子含量的多少。當電導率過大,會引起較大的泄漏電流,從而使絕緣引水管老化,導致發電機相間閃絡,甚至破壞設備。隨著機組容量的提高,對電導率的要求也越來越高。
1.2 pH值的控制
內冷水控制pH值的目的是防止鋼導線的腐蝕,從電位-pH值平衡圖分析,銅穩定的pH值區間在7~10之間,對工業設備控制pH值在7.6~9之間較適宜。純水中,銅腐蝕一般為均勻腐蝕,由腐蝕穿孔對設備造成危害的機率較小,但腐蝕產物在系統中被發電機磁場阻截,在空心導線內部沉積,減少了通流面積甚至引起堵塞,使冷卻效果變差,造成線棒溫度升高,影響機組正常運行。
1.3 內冷水水質控制現狀
為了保證發電機有足夠的電氣絕緣性能和較小的銅腐蝕,國家、行業制定了相應的標準(見表1)。而發電機制造廠家對水質標準提出了更高的要求,機組容量在200MW及以上的機組,運行時,實際控制的電導率一般都要求不大于2μS/cm。
2 內冷水處理方法及注意事項
隨著超高壓機組的投運,水質要求也越來越高。一些傳統的處理方法已不能滿足要求,需要不斷探索創新。
2.1 以凝結水作內冷水的補充水
2.1.1 方法:在火電廠中,給水加入微量氨調整pH值來達到防腐目的,氨的揮發性使凝結水pH值在8.6左右,電導率在3.0μS/cm。向內冷水補加凝結水相當于向內冷水中加入微量氨,從而來提高pH值達到防腐目的。