一、系统原理简介
  近二十年来,大型水内冷发电机定子端部烧毁的重大事故频发、损失极大,还曾有不同形式的超温现象,究其原因除端部电磁振动的磨损、疲劳、股线断裂、氢气湿度大、内外水的作用单纯性绝缘故障等因素以外,内冷水及其系统方面的问题,也是一项不可忽视的因素,因此针对冷却水在发电机整个冷却系统运行的全过程实施全面监控,加强系统运行的安全性、可靠性是至关重要的。发电机智能型密闭式循环水冷系统则很好的实现了上述功能。
  发电机的内冷却水源源不断流经电机的定、转子绕组空心铜线并带走热量,直接冷却绕组的铜线,其水质对绕组铜线的内壁及其系统不产生腐蚀和结垢,并具有极低的电导率以保证绕组匝间及对地之间有足够的绝缘水平。循环冷却水温升水流经换热器与冷却介质进行热交换,散热后回至高压循环泵的进口。
  为适应大型发电机在高电压条件下的使用要求,冷却水必须具备极高的电阻率和微碱的pH值。因此在主循环冷却回路上并联了副循环水处理回路。该回路主要由混床离子交换器、精密过滤器及补水系统组成,主要对主循环回路中的部分介质进行净化和纯化。副循环回路对为主循环流量5%~10%的内冷水进行微循环处理,通过混床离子交换器将内冷水中因空气污染产生和腐蚀产生的离子态杂质去除,保持冷却水极高的电阻率;同时,经离子交换缓慢释放出的微量碱性物质,对内冷水进行精细、均衡的微碱化处理。经约24h的副循环回路运作,可将内冷水的pH值调节到7.2~8.6范围之内。与离子交换器连接的补液装置和与缓冲罐连接的氮气恒压系统保持系统管路中冷却水的充满及隔绝空气。
  系统中各机电单元及传感器由PLC自动监控运行,能够在线监测显示冷却水流量、温度等监控量,实现了人机的友好交流和自控保护功能。同时,这些信号能够以多种方式上传,并可建立基于WinCC的操作员站,真正实现“足不出户,一键操控”的无人值守操作模式。

二、、主要技术参数

序号
项目
参数
1
 系统散热量  100-1500KW
2
 额定循环冷却水流量  20-180m3/h
3
 额定供水压力  4-6bar
4
 额定去离子水流量  50-200l/min
5
 循环冷却水电阻率值  >1MΩ·cm
6
 去离子水电阻率值  >2MΩ·cm
7
 发电机进口温度  30-40℃
8
 发电机出口温度  40-50℃
9
 Cu2+含量  ≤10ppb
10
 PH值  7.2~8.6

三、部分工程业绩
武汉钢铁厂自备电厂大型发电机内冷水水质控制技术改造系统
湖北鄂州发电厂大型发电机内冷水水质控制技术改造系统