[发明专利]一种发电机定子线棒热水流实验模拟装置及实验方法

说明书

本发明公开了一种发电机定子线棒热水流实验模拟装置及实验方法，装置包括定子线棒、热水回路、冷水回路、测温元件和数据采集器，其中，所述定子线棒进水端连接热水回路、冷水回路的出水口，所述定子线棒的出水管路连接主回路水泵，所述主回路水泵连接热水回路、冷水回路的进水口；定子线棒的进水端设置有流量计，热水回路、冷水回路以及定子线棒的进水端和出水端均设置有测温元件，所述数据采集器获取所有测温元件以及流量计的测试值。本发明完全模拟现场试验，所有试验过程均为就地操作，简单便捷实时高效，对于深入研究流量、环境温度、温差等试验因素对试验效果和稳定性的研究以及形成科学实用的试验体系及判据具有十分重要的意义。

技术领域

本发明涉及一种发电机定子线棒热水流实验模拟装置及实验方法。

背景技术

作为发电机最重要的组成部分之一，定子线棒的冷却一直是人们关注和研究的焦点。从最初的空气冷却、水内冷却再到氢气冷却，定子线棒的冷却方式经历了非常大的变化。由于水冷却方式的安全可靠以及高效便捷等诸多优点，在我省221台统调机组中，大部分发电机组定子线棒采用水内冷冷却方式，尤其是在主流的300MW、600MW、1000MW发电机组中。

水内冷发电机组有一整套水冷却系统，运行维护过程中需要重点监视冷却水的电导率和PH值、总进水压力和流量、定子绕组层间温度及绕组出水温度等数据，尤其是对水质有严格的控制标准。DL/T1164-2012《汽轮发电机运行导则》规定进入发电机空心铜导线的内冷水水质应符合：水质透明纯净，无机械混杂物，25℃时水的PH值为8.0-9.0，25℃时水的电导率为0.4us/cm～2us/cm，含铜量应不大于20ug/L。然而，由于部分电厂区域环境和配套设置的不完善以及机组运行维护水平的薄弱不足和重视程度不够，导致很难完全满足标准对内冷水水质的诸多严苛要求，而电导率的偏高或PH值的偏低会加速铜线棒的腐蚀以及氧化铜等沉淀物的含量增加，并随着时间的累积，逐渐附着在铜线棒内，无法被滤网滤除，导致线棒的堵塞，以致水流量下降和压力升高，定子线棒冷却效果无法满足要求，线棒的运行温度偏高甚至超过正常值，严重时会烧坏线棒导致机组停机。

采用发电机定子线棒热水流实验是在机组停机时不破坏水系统的情况下，分别加热定子线棒至均匀温度、将定子水系统冷却，最后通水冷却定子线棒，并读取线棒层间温度及出水温度等数据。通过进行此项实验，华电邹县、国电山东菏泽等电厂发现了线棒水流量异常的问题，并及时有效地进行了处理，但在其他一些电厂由于实验数据的区分度不足且缺乏权威的判断标准，无法给出明确的处理结论，使得该项实验遭到电厂诟病，影响其推广应用。因此，开展发电机定子线棒热水流实验的定量判据研究尤为重要。另一方面，现场实验涉及到电厂的汽机、电气、热工等多个班组，需要完成氢冷电机和辅汽加热等部分的DCS远动控制、定子进水和反冲洗等阀门的就地闭合操作、流量压力温度等关键数据的实时监视、定子出水温度和层间温度等实验数据的调取处理等多流程操作，单次实验耗时4至5小时，现场实验工作的复杂性较高。

发明内容

本发明为了解决上述问题，提出了一种发电机定子线棒热水流实验模拟装置及实验方法，本发明通过设置独立的热水箱和冷水箱并配合水泵及加热装置，能够进行各种流量、温度条件的发电机热水流模拟实验，对于研究流量、环境温度、实验温差等因素对热水流实验的影响具有较强的操作性。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种发电机定子线棒热水流实验模拟装置，包括定子线棒、热水回路、冷水回路、测温元件和数据采集器，其中，所述定子线棒进水端连接热水回路、冷水回路的出水口，所述定子线棒的出水管路连接主回路水泵，所述主回路水泵连接热水回路、冷水回路的进水口；

所述定子线棒的进水端设置有流量计，热水回路、冷水回路以及定子线棒的进水端和出水端均设置有测温元件，所述数据采集器获取所有测温元件以及流量计的测试值。