大型水輪發(fā)電機(jī)冷卻方式

1、報告人：劉公直報告人：劉公直 20122012年年4 4月月可分為空冷和內(nèi)冷兩大類可分為空冷和內(nèi)冷兩大類 采用的介質(zhì)不同，內(nèi)冷又可分為水內(nèi)冷和采用的介質(zhì)不同，內(nèi)冷又可分為水內(nèi)冷和蒸發(fā)冷卻兩種方式蒸發(fā)冷卻兩種方式1.1 1.1 冷卻方式分類冷卻方式分類散熱效率高，使用壽命長，自身損耗低，安裝調(diào)試和維散熱效率高，使用壽命長，自身損耗低，安裝調(diào)試和維護(hù)簡便，有適當(dāng)?shù)纳嵊嗔孔o(hù)簡便，有適當(dāng)?shù)纳嵊嗔窟x用不污染環(huán)境，不損害人體健康，不腐蝕電機(jī)的環(huán)保選用不污染環(huán)境，不損害人體健康，不腐蝕電機(jī)的環(huán)保型冷卻介質(zhì)型冷卻介質(zhì)定子軸向溫度分布均勻、溫差小，定子線棒相對位移小，定子軸向溫度分布均勻、溫差小，定子線棒相

2、對位移小，定子鐵心無變形翹曲、各部位溫度不超過規(guī)定值定子鐵心無變形翹曲、各部位溫度不超過規(guī)定值主要電氣參數(shù)（主要電氣參數(shù)（ X X d d 、X Xd d、X X d d、），轉(zhuǎn)動慣量、），轉(zhuǎn)動慣量（GDGD2 2）等滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求）等滿足電力系統(tǒng)穩(wěn)定運行要求發(fā)電機(jī)的材料有效利用率高、重量輕、造價低發(fā)電機(jī)的材料有效利用率高、重量輕、造價低冷卻設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地空間小冷卻設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，占地空間小1.2 1.2 冷卻方式選擇原則冷卻方式選擇原則電氣參數(shù)較好，額定點效率高，過載能力強(qiáng)，適應(yīng)電電氣參數(shù)較好，額定點效率高，過載能力強(qiáng)，適應(yīng)電站頻繁開停機(jī)的運行方式，運行成本及故障率低站頻繁開停機(jī)

3、的運行方式，運行成本及故障率低結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)場安裝、調(diào)試簡便，安裝周期短，易于結(jié)構(gòu)簡單，現(xiàn)場安裝、調(diào)試簡便，安裝周期短，易于維護(hù)檢修等維護(hù)檢修等1.3 1.3 冷卻方式對比冷卻方式對比1.3.1 1.3.1 全空冷的優(yōu)勢全空冷的優(yōu)勢突破每極容量的限制（通常突破每極容量的限制（通常85009000KVA85009000KVA以以上應(yīng)采用水內(nèi)冷），實現(xiàn)設(shè)計理念的重大轉(zhuǎn)變上應(yīng)采用水內(nèi)冷），實現(xiàn)設(shè)計理念的重大轉(zhuǎn)變（詳見表（詳見表1 1）注重對電機(jī)的電壓、定子繞組支路數(shù)與槽電流的注重對電機(jī)的電壓、定子繞組支路數(shù)與槽電流的合理匹配選擇及熱流密度分析計算和熱負(fù)荷的控合理匹配選擇及熱流密度分析計算和熱負(fù)荷的控制

4、（電負(fù)荷控制：制（電負(fù)荷控制：750920A/cm750920A/cm；熱負(fù)荷宜小；熱負(fù)荷宜小于于2800A2800A2 2/cm.mm/cm.mm2 2）1.3.2 1.3.2 全空冷的極限容量全空冷的極限容量序號序號電站名稱電站名稱國家國家額定容量額定容量（MVA）額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速（r/min）每極容量每極容量（KVA/每極）每極）冷卻方式冷卻方式1向家壩向家壩中國中國888.97511111空冷空冷2溪洛渡溪洛渡中國中國855.612517825空冷空冷3三峽左岸三峽左岸中國中國777.8/840759723/10500水冷水冷4三峽右岸（三峽右岸（23#26# 機(jī)）機(jī)）中國中國777.

5、8/840759723/10500空冷空冷5三峽右岸地電（三峽右岸地電（27#-28# 機(jī)）機(jī)）中國中國777.8/840759723/10500蒸發(fā)冷卻蒸發(fā)冷卻6依泰普（依泰普（50Hz）巴西巴西82490.912480水冷水冷7古里古里廠廠委內(nèi)瑞拉委內(nèi)瑞拉700/805112.510938/12580空冷空冷8龍灘龍灘中國中國777.8107.113889空冷空冷9小灣小灣中國中國777.815019445空冷空冷10拉西瓦拉西瓦中國中國757142.918024空冷空冷11長河壩（在建）長河壩（在建）中國中國722.2142.916929空冷空冷12大古力大古力廠廠美國美國71885.7

6、8548水冷水冷13薩彥舒申斯克薩彥舒申斯克前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)711142.916930定子水冷、轉(zhuǎn)子強(qiáng)迫空冷定子水冷、轉(zhuǎn)子強(qiáng)迫空冷14錦屏一級（在建）錦屏一級（在建）中國中國700142.915452空冷空冷15官地（在建）官地（在建）中國中國66710011111空冷空冷16二灘二灘中國中國612/642142.914571/15286空冷空冷17大古力大古力廠廠美國美國615726150空冷空冷18克拉斯諾雅爾斯克克拉斯諾雅爾斯克前蘇聯(lián)前蘇聯(lián)59093.89219定子水冷、轉(zhuǎn)子強(qiáng)迫空冷定子水冷、轉(zhuǎn)子強(qiáng)迫空冷19水布埡水布埡中國中國445/511.115011125/12780空冷空冷20丘吉爾

7、瀑布丘吉爾瀑布加拿大加拿大50020013889空冷空冷表表1 1 單機(jī)容量為單機(jī)容量為500MVA500MVA及以上典型水輪發(fā)電機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)及以上典型水輪發(fā)電機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)先進(jìn)計算技術(shù)的應(yīng)用先進(jìn)計算技術(shù)的應(yīng)用定、轉(zhuǎn)子三維溫度場分析計算定、轉(zhuǎn)子三維溫度場分析計算1.3.3 1.3.3 全空冷成功的技術(shù)保證全空冷成功的技術(shù)保證定子三維溫度場溫度分布云圖定子三維溫度場溫度分布云圖 轉(zhuǎn)子三維溫度場溫度分布云圖轉(zhuǎn)子三維溫度場溫度分布云圖 發(fā)電機(jī)散熱匝極間流體模型發(fā)電機(jī)散熱匝極間流體模型 發(fā)電機(jī)極間三維流場分布發(fā)電機(jī)極間三維流場分布 扎實的基礎(chǔ)研究試驗電機(jī)流體與換熱參數(shù)試驗臺電機(jī)流體與換熱參數(shù)試驗臺

8、電機(jī)流體與換熱參數(shù)試驗控制臺電機(jī)流體與換熱參數(shù)試驗控制臺 極間散熱系數(shù)模型極間散熱系數(shù)模型帶散熱匝的模型板及測試元件帶散熱匝的模型板及測試元件 大量通風(fēng)模型裝置成功設(shè)計和實驗為真機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)優(yōu)化提供可靠依據(jù)（見表2）電站名稱電站名稱拉西瓦拉西瓦三峽右岸三峽右岸小灣小灣龍灘龍灘惠州惠州主要技術(shù)參數(shù)主要技術(shù)參數(shù)真機(jī)真機(jī)模型模型真機(jī)真機(jī)模型模型真機(jī)真機(jī)模型模型真機(jī)真機(jī)模型模型真機(jī)真機(jī)模型模型定子鐵心外徑（定子鐵心外徑（mm）13770275419760329312740254816060321259702388定子鐵心內(nèi)徑定子鐵心內(nèi)徑(mm)126002520187663128116002320150

9、00300046701868鐵心長度鐵心長度(mm)325065032005343650730330066029301172定子通風(fēng)溝數(shù)定子通風(fēng)溝數(shù)70146811761570147329定子通風(fēng)溝高度定子通風(fēng)溝高度(mm)6666666655轉(zhuǎn)子外徑轉(zhuǎn)子外徑(mm)12528250618704311711530230614932298645841833磁軛外徑磁軛外徑(mm)1185823721809030151085221701429228582238895極數(shù)極數(shù)42428080404056561212轉(zhuǎn)速（轉(zhuǎn)速（r/min）142.915030075100320150150350107

10、.1100300500300350比例比例1:51:61:51:51:2.5驗收時間驗收時間2005.22004.122007.22004.12005.9表表 2 2 真機(jī)和模型主要技術(shù)數(shù)據(jù)比較真機(jī)和模型主要技術(shù)數(shù)據(jù)比較三峽右岸發(fā)電機(jī)通風(fēng)模型三峽右岸發(fā)電機(jī)通風(fēng)模型 惠州發(fā)電電動機(jī)通風(fēng)模型惠州發(fā)電電動機(jī)通風(fēng)模型 緊密跟蹤、現(xiàn)場實測，分析對比，不斷創(chuàng)新提高典型長鐵心電機(jī)實測（見表3）電站名稱電站名稱白山白山二灘二灘天生橋天生橋級級額定容量額定容量 (MVA)343612245額定功率因數(shù)額定功率因數(shù)0.8750.90.9額定電壓額定電壓 (KV)181818額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速 (r/min)1251

11、42.9200定子鐵心內(nèi)徑定子鐵心內(nèi)徑 (mm)11340118108070定子鐵心長度定子鐵心長度 (mm)275028832700電機(jī)總風(fēng)量電機(jī)總風(fēng)量 (m3/s)144(160.2)200(193.4)112(125)下風(fēng)道風(fēng)量下風(fēng)道風(fēng)量 (m3/s)6214.853.5試驗時間試驗時間2002.6.10132002.3.272002.3.10表表 3 3 典型長鐵心電機(jī)實測與計算對比典型長鐵心電機(jī)實測與計算對比項目項目總風(fēng)量（總風(fēng)量（m3/s）上上/下風(fēng)道風(fēng)量（下風(fēng)道風(fēng)量（m3/s）通風(fēng)損耗（通風(fēng)損耗（KW）初步設(shè)計值初步設(shè)計值316.82240通風(fēng)模型折算值通風(fēng)模型折算值351246

12、0優(yōu)化計算值優(yōu)化計算值326.42300實測值實測值320.8196.2/124.7(6:4)2467.8三峽右岸電站26#機(jī)實測（見表4）表表4 264 26 #機(jī)實測與計算對比機(jī)實測與計算對比三峽右岸電站三峽右岸電站2525 # #機(jī)實測（帶電測溫）機(jī)實測（帶電測溫） 6 6根試驗線棒：上層根試驗線棒：上層3 3根，下層根，下層3 3根根 其中其中4 4根線棒各埋設(shè)根線棒各埋設(shè)2020個測溫元件，其余個測溫元件，其余2 2根各埋設(shè)根各埋設(shè) 1414個測溫元件個測溫元件上上層層線線棒棒測測點點布布置置 上部氣隙側(cè)下層50060060060060050037363835333429272830

13、322624252221233940 303132下層線棒測點布置下層線棒測點布置 5 5號上層線棒測點布置號上層線棒測點布置 A AA500600600600600500A氣隙側(cè)上部下層212223242526272829303132333427286號下層線棒測點布置號下層線棒測點布置采用安全可靠通風(fēng)系統(tǒng)采用安全可靠通風(fēng)系統(tǒng)雙路徑向密閉自循環(huán)端部回風(fēng)無風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)擋風(fēng)板通風(fēng)系統(tǒng)雙路徑向密閉自循環(huán)端部回風(fēng)無風(fēng)扇旋轉(zhuǎn)擋風(fēng)板通風(fēng)系統(tǒng)磁軛通風(fēng)隙（或通風(fēng)隙磁軛通風(fēng)隙（或通風(fēng)隙+ +通風(fēng)溝）為主要壓頭元件通風(fēng)溝）為主要壓頭元件總風(fēng)量適宜（總風(fēng)量適宜（5%8%5%8%裕量），風(fēng)量分配合理裕量），風(fēng)量分配合理

14、（5.5/ 6:4.5/45.5/ 6:4.5/4），風(fēng)速均勻，冷卻效果良好），風(fēng)速均勻，冷卻效果良好實測表明：定子線棒全部測點（實測表明：定子線棒全部測點（RTDRTD）的最高溫度與最）的最高溫度與最低溫度差約為低溫度差約為 66；同一高程的測點溫差不大于；同一高程的測點溫差不大于44；同；同一根線棒軸向溫差不大于一根線棒軸向溫差不大于33。鐵心最高溫度與最低溫度。鐵心最高溫度與最低溫度差不大于差不大于22，溫度分布非常均勻，溫度分布非常均勻三峽右岸發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)示意三峽右岸發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)示意全空冷電機(jī)溫升考核標(biāo)準(zhǔn)全空冷電機(jī)溫升考核標(biāo)準(zhǔn)對對S SN N600MVA600MVA大容量水輪發(fā)電機(jī)

15、，定、轉(zhuǎn)子繞組采大容量水輪發(fā)電機(jī)，定、轉(zhuǎn)子繞組采用用F F級絕緣，其溫升值按級絕緣，其溫升值按B B級考核級考核對對S SN N600MVA600MVA巨型水輪發(fā)電機(jī)，定子繞組巨型水輪發(fā)電機(jī)，定子繞組/ /定子鐵心定子鐵心溫升宜取溫升宜取(7075)k(7075)k，轉(zhuǎn)子繞組溫升宜取，轉(zhuǎn)子繞組溫升宜取(7580)k(7580)k表表5 5溫升統(tǒng)計顯示：三峽右岸、溪洛渡、向家壩等項目溫升統(tǒng)計顯示：三峽右岸、溪洛渡、向家壩等項目要求過嚴(yán)要求過嚴(yán)2 2臺空冷器退出運行，且冷風(fēng)溫度不超過臺空冷器退出運行，且冷風(fēng)溫度不超過 4040，水溫不超，水溫不超過過2828，溫升仍保持額定值，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)設(shè)計不經(jīng)濟(jì)

16、，重，溫升仍保持額定值，導(dǎo)致發(fā)電機(jī)設(shè)計不經(jīng)濟(jì)，重量偏重，先進(jìn)性未能體現(xiàn)量偏重，先進(jìn)性未能體現(xiàn)發(fā)電機(jī)應(yīng)取科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的溫升值發(fā)電機(jī)應(yīng)取科學(xué)、合理、經(jīng)濟(jì)的溫升值電站名稱電站名稱定子繞組定子繞組定子鐵心定子鐵心轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組備注備注三峽右岸地面三峽右岸地面/地下（空冷）地下（空冷）62/6062/5070/65過嚴(yán)過嚴(yán)向家壩（空冷）向家壩（空冷）706075鐵心溫升過嚴(yán)鐵心溫升過嚴(yán)溪洛渡（空冷）溪洛渡（空冷）706075鐵心溫升過嚴(yán)鐵心溫升過嚴(yán)龍灘龍灘726578鐵心鐵心/繞組溫升略偏嚴(yán)繞組溫升略偏嚴(yán)拉西瓦拉西瓦707575合適合適小灣小灣757585轉(zhuǎn)子繞組略偏松轉(zhuǎn)子繞組略偏松長河壩長河壩7

17、37178合適合適錦屏一級錦屏一級727076合適合適官地官地808085偏松偏松表表5 5 全空冷大容量水輪發(fā)電機(jī)溫升值統(tǒng)計全空冷大容量水輪發(fā)電機(jī)溫升值統(tǒng)計單位：單位：K K適應(yīng)熱變形結(jié)構(gòu)應(yīng)用適應(yīng)熱變形結(jié)構(gòu)應(yīng)用定子機(jī)座后傾式斜立筋及轉(zhuǎn)子支架前傾式斜立筋應(yīng)用，定子機(jī)座后傾式斜立筋及轉(zhuǎn)子支架前傾式斜立筋應(yīng)用，保證正常和非正常運行工況定、轉(zhuǎn)子的圓度和同心度保證正常和非正常運行工況定、轉(zhuǎn)子的圓度和同心度實測表明：實測表明：2626# #機(jī)定子機(jī)座斜立筋不同測點的徑向變形機(jī)定子機(jī)座斜立筋不同測點的徑向變形值與計算值吻合，實現(xiàn)均勻同心膨脹和均勻扭轉(zhuǎn)值與計算值吻合，實現(xiàn)均勻同心膨脹和均勻扭轉(zhuǎn)定子鐵心采用具

18、有可靠絕緣的高強(qiáng)度低碳合金鋼穿心螺定子鐵心采用具有可靠絕緣的高強(qiáng)度低碳合金鋼穿心螺桿與碟形彈簧匹配的壓緊系統(tǒng)，并實行分段冷壓和整體桿與碟形彈簧匹配的壓緊系統(tǒng)，并實行分段冷壓和整體熱壓的工藝，保持鐵心恒定的壓縮量和必須的壓緊力熱壓的工藝，保持鐵心恒定的壓縮量和必須的壓緊力三峽發(fā)電機(jī)定子斜立筋支撐機(jī)座三峽發(fā)電機(jī)定子斜立筋支撐機(jī)座定子鐵心疊片定子鐵心疊片 定子下線定子下線 定子上層線棒定子上層線棒 轉(zhuǎn)子中心體吊落在安裝基礎(chǔ)上轉(zhuǎn)子中心體吊落在安裝基礎(chǔ)上 轉(zhuǎn)子支臂與中心體組裝轉(zhuǎn)子支臂與中心體組裝 磁軛疊裝磁軛疊裝具有先進(jìn)可靠的絕緣技術(shù)具有先進(jìn)可靠的絕緣技術(shù)6060年的技術(shù)進(jìn)步、發(fā)展、創(chuàng)新，形成極具特點的

19、哈電絕緣技術(shù)年的技術(shù)進(jìn)步、發(fā)展、創(chuàng)新，形成極具特點的哈電絕緣技術(shù)哈電多膠模壓線棒經(jīng)日本三菱、加拿大哈電多膠模壓線棒經(jīng)日本三菱、加拿大GEGE公司，瑞士原公司，瑞士原 ABBABB公司全面嚴(yán)格實驗評定（如外觀質(zhì)量，尺寸，表面電阻，介質(zhì)公司全面嚴(yán)格實驗評定（如外觀質(zhì)量，尺寸，表面電阻，介質(zhì)損耗，冷熱循環(huán)及電熱老化試驗等）損耗，冷熱循環(huán)及電熱老化試驗等）目前哈電少膠真空壓力浸漬（目前哈電少膠真空壓力浸漬（ SVPISVPI）絕緣設(shè)備已正式投入使）絕緣設(shè)備已正式投入使用，并完成空冷汽輪發(fā)電機(jī)（用，并完成空冷汽輪發(fā)電機(jī)（200MW200MW、18KV18KV）及水電秘魯）及水電秘魯（102MW102MW

20、、13.8KV13.8KV）, ,白鶴灘（白鶴灘（1000MW1000MW、24KV24KV）及仙居）及仙居（375MW375MW、18KV18KV）定子線棒制造）定子線棒制造改善定子導(dǎo)線角部場強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用；防暈層非線性參數(shù)的合理搭改善定子導(dǎo)線角部場強(qiáng)技術(shù)應(yīng)用；防暈層非線性參數(shù)的合理搭配；防暈層采用一次成型工藝；端部綁扎固定結(jié)構(gòu)防暈處理以配；防暈層采用一次成型工藝；端部綁扎固定結(jié)構(gòu)防暈處理以及槽內(nèi)固定采用及槽內(nèi)固定采用“三合一三合一”繞包槽襯結(jié)構(gòu)等綜合技術(shù)，哈電絕繞包槽襯結(jié)構(gòu)等綜合技術(shù)，哈電絕緣技術(shù)得到全面提升：緣技術(shù)得到全面提升：工作場強(qiáng)：工作場強(qiáng)：30KV/mm30KV/mm擊穿水平：擊穿水

21、平：6.0U6.0UN N常態(tài)介損常態(tài)介損(0.2U(0.2UN N):tan):tan1%;1%; 常態(tài)介損增量（常態(tài)介損增量（0.6 U0.6 UN N-0.2 U-0.2 UN N）: :tantan0.5%0.5% 熱態(tài)介損（熱態(tài)介損（155155、0.6 U0.6 UN N）6%6%防暈結(jié)構(gòu)的表面電位梯度防暈結(jié)構(gòu)的表面電位梯度:230V/mm:230V/mm槽電位槽電位: : 10V10V單根定子線棒起暈電壓單根定子線棒起暈電壓:2.5 U:2.5 UN N (U(UN N20KV)20KV) 2.0U 2.0UN N (U(UN N20KV)20KV)整機(jī)起暈電壓整機(jī)起暈電壓:1.

22、1 U:1.1 UN N單根線棒端部防暈層在空氣中最高閃絡(luò)電壓單根線棒端部防暈層在空氣中最高閃絡(luò)電壓: : 130KV(U 130KV(UN N20KV)20KV)完善優(yōu)化的推力軸承技術(shù)完善優(yōu)化的推力軸承技術(shù)三峽右岸電站全空冷發(fā)電機(jī)推力軸承與三峽左岸發(fā)電機(jī)三峽右岸電站全空冷發(fā)電機(jī)推力軸承與三峽左岸發(fā)電機(jī)的基本相同，業(yè)已經(jīng)哈電的基本相同，業(yè)已經(jīng)哈電3000t3000t推力軸承試驗臺試驗驗推力軸承試驗臺試驗驗證，性能可靠證，性能可靠哈電經(jīng)消化吸收，對其支撐結(jié)構(gòu)和潤滑冷卻系統(tǒng)進(jìn)行完哈電經(jīng)消化吸收，對其支撐結(jié)構(gòu)和潤滑冷卻系統(tǒng)進(jìn)行完善優(yōu)化，效果良好。額定負(fù)荷運行推力瓦溫為善優(yōu)化，效果良好。額定負(fù)荷運行推

23、力瓦溫為（78.776.578.776.5），瓦溫分布均勻，瓦溫分布均勻三三峽峽發(fā)發(fā)電電機(jī)機(jī)小小支支柱柱簇簇支支撐撐結(jié)結(jié)構(gòu)構(gòu)哈電全空冷巨型水輪發(fā)電機(jī)統(tǒng)計（見表哈電全空冷巨型水輪發(fā)電機(jī)統(tǒng)計（見表6 6）1.3.4 1.3.4 哈電全空冷水輪發(fā)電機(jī)業(yè)績哈電全空冷水輪發(fā)電機(jī)業(yè)績序號序號電站名稱電站名稱額定容量額定容量（MVA）裝機(jī)臺數(shù)裝機(jī)臺數(shù)首臺機(jī)首臺機(jī)投運年份投運年份備備 注注1龍灘龍灘7787+(2)2007未計擬增裝的未計擬增裝的2臺機(jī)容量臺機(jī)容量2三峽右岸三峽右岸778/8404+22007地下廠房地下廠房2臺機(jī)于臺機(jī)于2011年并網(wǎng)發(fā)電年并網(wǎng)發(fā)電3拉西瓦拉西瓦7575+12009未計擬增裝

24、的未計擬增裝的6#機(jī)容量機(jī)容量4小灣小灣778620095向家壩向家壩889420126官地官地667420127錦屏一級錦屏一級700620128溪洛渡溪洛渡856620129長河壩長河壩72242014表表 6 6 巨型全空冷水輪發(fā)電機(jī)統(tǒng)計巨型全空冷水輪發(fā)電機(jī)統(tǒng)計單機(jī)容量為單機(jī)容量為600MVA600MVA及以上的全空冷巨型水輪發(fā)電機(jī)共及以上的全空冷巨型水輪發(fā)電機(jī)共計計4848臺套，裝機(jī)容量達(dá)臺套，裝機(jī)容量達(dá)37387MVA37387MVA，容量及臺數(shù)均居世，容量及臺數(shù)均居世界第一界第一具有自主知識產(chǎn)權(quán)、單機(jī)容量最大、尺寸最大的三峽右具有自主知識產(chǎn)權(quán)、單機(jī)容量最大、尺寸最大的三峽右岸全空冷

25、巨型水輪發(fā)電機(jī)成功投運，標(biāo)志著空冷技術(shù)的岸全空冷巨型水輪發(fā)電機(jī)成功投運，標(biāo)志著空冷技術(shù)的重大突破，是水電建設(shè)史上一個重要里程碑，開創(chuàng)了世重大突破，是水電建設(shè)史上一個重要里程碑，開創(chuàng)了世界上單機(jī)容量最大的全空冷水輪發(fā)電機(jī)運行的新時代界上單機(jī)容量最大的全空冷水輪發(fā)電機(jī)運行的新時代定子線棒溫度較低，溫度分布較均勻，有利于改善熱定子線棒溫度較低，溫度分布較均勻，有利于改善熱應(yīng)力、減小鐵心翹曲和延長絕緣壽命應(yīng)力、減小鐵心翹曲和延長絕緣壽命滿足規(guī)定的滿足規(guī)定的GDGD2 2值，可適當(dāng)降低鐵心高度，縮小體積，值，可適當(dāng)降低鐵心高度，縮小體積，減輕重量減輕重量可適應(yīng)短時過載和頻繁起停運行方式可適應(yīng)短時過載和頻

26、繁起停運行方式定子線棒水接頭結(jié)構(gòu)和水處理設(shè)備可靠性較低定子線棒水接頭結(jié)構(gòu)和水處理設(shè)備可靠性較低安裝、實驗、運行管理和檢修的難度及工作量大，維安裝、實驗、運行管理和檢修的難度及工作量大，維護(hù)成本較高護(hù)成本較高1.3.5 1.3.5 水內(nèi)冷的優(yōu)勢水內(nèi)冷的優(yōu)勢電氣參數(shù)（電氣參數(shù)（ X Xd d、 X X d d、 SCRSCR），額定效率、），額定效率、銅耗損等是限制容量的關(guān)鍵因素銅耗損等是限制容量的關(guān)鍵因素基于體積容量和導(dǎo)熱系數(shù)不同，水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的極限基于體積容量和導(dǎo)熱系數(shù)不同，水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)的極限容量約為空冷的容量約為空冷的1.521.52倍倍受電氣參數(shù)及鐵磁材料飽和等因素影響，以及現(xiàn)代計受電氣參

27、數(shù)及鐵磁材料飽和等因素影響，以及現(xiàn)代計算技術(shù)、絕緣技術(shù)和水平不斷提高和對線圈散熱性能算技術(shù)、絕緣技術(shù)和水平不斷提高和對線圈散熱性能的改善以及通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化，全空冷發(fā)電機(jī)的極限容的改善以及通風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)化，全空冷發(fā)電機(jī)的極限容量基本與水內(nèi)冷的相當(dāng)量基本與水內(nèi)冷的相當(dāng)從技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展分析，目前投運的水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)并從技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展分析，目前投運的水內(nèi)冷發(fā)電機(jī)并未完全發(fā)揮其優(yōu)勢（如電負(fù)荷、磁負(fù)荷及熱負(fù)荷的選未完全發(fā)揮其優(yōu)勢（如電負(fù)荷、磁負(fù)荷及熱負(fù)荷的選擇）擇）1.3.6 1.3.6 水內(nèi)冷的極限容量水內(nèi)冷的極限容量具有與水內(nèi)冷技術(shù)相當(dāng)?shù)睦鋮s效果具有與水內(nèi)冷技術(shù)相當(dāng)?shù)睦鋮s效果取消價格昂貴的純水處理系統(tǒng)，需

28、增加一套蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)取消價格昂貴的純水處理系統(tǒng)，需增加一套蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)采用無毒、安全的高絕緣、防火和滅弧性能好的環(huán)保型冷采用無毒、安全的高絕緣、防火和滅弧性能好的環(huán)保型冷卻介質(zhì)卻介質(zhì)運行和維護(hù)相對簡便、可靠性較高運行和維護(hù)相對簡便、可靠性較高施工安裝周期相當(dāng)施工安裝周期相當(dāng)蒸發(fā)冷卻極限容量與水內(nèi)冷的相當(dāng)蒸發(fā)冷卻極限容量與水內(nèi)冷的相當(dāng)20112011年年1212月東電自主設(shè)計制造的月東電自主設(shè)計制造的 700MW 700MW 級巨型蒸發(fā)冷級巨型蒸發(fā)冷卻水輪發(fā)電機(jī)組在三峽右岸地下電站成功并網(wǎng)發(fā)電，實現(xiàn)卻水輪發(fā)電機(jī)組在三峽右岸地下電站成功并網(wǎng)發(fā)電，實現(xiàn)同一個電站裝設(shè)三種不同冷卻方式巨型水輪發(fā)電機(jī)組的

29、目同一個電站裝設(shè)三種不同冷卻方式巨型水輪發(fā)電機(jī)組的目標(biāo)標(biāo)1.3.7 1.3.7 蒸發(fā)冷卻的優(yōu)勢蒸發(fā)冷卻的優(yōu)勢三峽右岸電站（含地下電站）三峽右岸電站（含地下電站）700MW700MW不同冷卻方式水輪發(fā)不同冷卻方式水輪發(fā)電機(jī)主要性能指標(biāo)對比（見表電機(jī)主要性能指標(biāo)對比（見表7 7）1.4 1.4 不同冷卻方式性能指標(biāo)對比不同冷卻方式性能指標(biāo)對比表表 7 7 全空冷、水內(nèi)冷、蒸發(fā)冷卻發(fā)電機(jī)主要性能指標(biāo)對比全空冷、水內(nèi)冷、蒸發(fā)冷卻發(fā)電機(jī)主要性能指標(biāo)對比序號序號 項目項目 全空冷全空冷 水內(nèi)冷水內(nèi)冷 蒸發(fā)冷卻蒸發(fā)冷卻備備 注注1X X dudu0.325/0.3030.341 / 0.319/0.35 /

30、 0.320.35/0.32水內(nèi)冷欄分子、分母指標(biāo)分別為水內(nèi)冷欄分子、分母指標(biāo)分別為ALSTOM和和DFEM2SCR1.121.11.13GD2(t.m2)450157450000/454880454880同序號同序號1備注說明備注說明4Ic(A)60628083/97009700同序號同序號1備注說明備注說明5AS(A/cm)864864/851851同序號同序號1備注說明備注說明6經(jīng)濟(jì)性經(jīng)濟(jì)性(總重量總重量)(t)35433334/3143/32623640水內(nèi)冷欄指標(biāo)依次為水內(nèi)冷欄指標(biāo)依次為ALSTOM、VGS、DFEM7 可靠性可靠性符合合同符合合同4項要求項要求符合合同符合合同4項要

31、求項要求符合合同符合合同4項要求項要求8 過載能力過載能力定子繞組：定子繞組：I=1.62INt=2min轉(zhuǎn)子繞組：轉(zhuǎn)子繞組：If=2IfNt=50S純水系統(tǒng)停運：純水系統(tǒng)停運：P=pN,t=6min；P=0.3 pN,t=定子繞組：定子繞組：I=1.62INt=1min轉(zhuǎn)子繞組：轉(zhuǎn)子繞組：If=2IfNt=20S2臺空冷器和臺空冷器和1臺冷凝臺冷凝器退出，可正常運行。器退出，可正常運行。冷凝器斷水必須停機(jī)。冷凝器斷水必須停機(jī)。其他指標(biāo)同水內(nèi)冷其他指標(biāo)同水內(nèi)冷空冷和水內(nèi)冷空冷和水內(nèi)冷2臺空冷器退出可正常運行臺空冷器退出可正常運行9 頻繁開停機(jī)頻繁開停機(jī)適應(yīng)適應(yīng)適應(yīng)適應(yīng)適應(yīng)適應(yīng)10 介質(zhì)泄漏介質(zhì)泄漏無無潛在隱患，有可能引潛在隱患，有可能引發(fā)短路故障發(fā)短路故障潛在隱患，但引發(fā)短潛在隱患，但引發(fā)短路故障的可能性極小路故障的可能性極小三峽右岸地下電站機(jī)組主要數(shù)據(jù)統(tǒng)計（見表三峽右岸地下電站機(jī)組主要數(shù)據(jù)統(tǒng)計（見表8 8）1.5 1.5 結(jié)結(jié) 論論表表 8 8 三峽右岸地下電站機(jī)組定子溫度統(tǒng)計三峽右岸地下電站機(jī)組定子溫度統(tǒng)計 單位：單位： 項目項目全空冷