大滩水电站水轮发电机增容改造

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1、细心整理大滩水电站水轮发电机增容改造 : Greater Ertan Hydropower Station, hydroelectric generating set running nearly 20 years, many parts of the generator stator coil insulation aging. By detailed calculations according to the parameters and the unit of Hydro Energy may from time to changes in the turbine, generator

2、only for Rehabilitation, the increase in wire cross-section of the generator stator coil insulation class F; generator rotor is not to make changes to output from 1000kW to 1250kW. After transformation unit noise, vibration, departments temperature rise to meet the requirements, investment, time is

3、short, less power loss, and achieved good economic benefits. Keywords: hydropower station, generator, stator coils, rotor, insulation, economic benefits. 大滩水电站装机21000kW，为坝后式，并网运行并起调峰作用。电站主要数据为：设计水头8.2m，最大水头10.5m，最小水头6.8m，设计流量为15.2m3s，所选用水轮机型号为ZT820LH200，发电机型号为SF1000282600，定、转子绕组均为B级绝缘，发电机接受可控硅励磁。自19

4、90年12月并网发电。 1、发电机改造理由1机组经近20年运行，由于热老化、电老化、机械老化等多种因素，使发电机定子线圈许多部位绝缘出现裂纹、磨损、松脆，槽楔和端部绑扎松动等现象，紧要危及机组平安运行。 2依据电站水位变更后水能参数和机组实际状况，通过对原水轮机详细计算分析论证，在水轮机不变状况下，能保证发电机容量从1000kW增容到1250kW。 3机组增容后可增加超发峰电实力，提顶峰电比例而获得更多经济效益。 2、发电机增容改造方案 从电站实际状况和业主角度考虑，为了减短工期和尽量降低改造本钱，选定改造方案是不变更水工建筑物，不用更换水轮机。由于原来所配辅机设备如调速器和静止可硅励磁装置有

5、足够余量，辅机局部也不变，所以整个方案只在改造定、转子上考虑。 2.1、发电机定子改造 要增加水轮发电机容量，就要对定子构造进展改造。通过计算机软件对发电机电磁参数进展多方案计算比拟，首先分析在不变更定子铁芯构造尺寸前提下其磁路根本技术参数是否满足增容要求，按中、小容量发电机磁路技术参数要求，定子齿部磁通密度应限制在155T以下；轭部磁通密度应限制在140T以下，由电磁设计方案可知定子齿部磁通密度为1.522T，轭部磁通密度为1.32T，并且与原来磁路参数根本一样，因此可确定在不变更定子铁芯构造尺寸状况下其磁路参数满足增容要求。 接着重点考虑定子绕组，原定子绕组接受耐热等级为B级环氧粉云母作为

6、主绝缘，这种B级绝缘允许温升为80K；现增容改造时接受F级桐马环氧粉云母绝缘，F级绝缘允许温升为105K，由此可增大热负荷，从而可到达提高定子电负荷目。这就是说提高发电机容量可通过提高电负荷和增加导体截面积来实现。由于原发电机定子槽内有必需空隙且原绝缘厚度稍厚，线规截面可由原来1.9mm3.55mm扩大到2mm3.55mm，绝缘接受F级，定子温升由原来41.7K增加到64.2K，而F级绝缘允许温升为105K，那么定子温升裕度有40.8K，可知温升合理，比拟牢靠。 2.2、发电机转子改造 在作完定子改造以后，还要对转子励磁绕组作分析处理。由电磁设计方案可知，转子温升由原来55.6K增加到70.K

7、，而B级绝缘允许温升为90K，那么转子温升裕度有20K，可知运行还是比拟牢靠，因此本机增容改造接受不改动转子构造和励磁绕组，以达更进一步减短工期和降低改造本钱。但我们建议电站最好能将功率因数cos0.8滞后提高到cos0.85滞后下运行，增大有功输出，限制励磁电流过高，可进一步限制转子绕组温升。 2.3、改善水轮发电机通风冷却系统 1适当加长、加宽原装风扇扇叶，增大风力，产生足量风量风力以加强灌入两磁极之间进展散热。 2变更挡风板尺寸和形态，使风路中循环空气分布更匀整合理，把冷却气流导向定子和转子须要冷却散热部位。 2.4、彻底清洗水轮发电机其他零部件。对定子铁芯中尘埃应进展清理，对通风冷却大

8、有好处。清洗检查零部件过程中发觉裂纹和其他缺陷，进展修补或更换。并做好增容改造后整机、部件检查和试验工作。 2.5、水轮发电机组进展增容改造后，由于机组容量增大，其电磁转矩势必增加。因此，必需对发电机相关部件如转轴、磁轭、磁极“T”尾、机座、定子铁芯等强度进展重新核算。经核算这些零部件应力都在许可范围内。 3、发电机改造工艺要点 1考虑旧铁芯因素，磁负荷增容前后根本保持不变，并且嵌新线圈前进展定子铁损及温升试验，利用特地工艺处理齿顶等部位局部短路点，使铁芯无短路，不增加损耗来使温升增加。 2定子铁芯、线圈均经防电晕处理，保证了整机在国标规定起晕电压下试验，无电晕，延长了机组运用寿命。 3定子线

9、圈接受二次模压二次整形工艺，不但线圈两边主绝缘匀整、密实，整体耐电压水平提高，且线圈一样性好，有利于通风。 4定子下线用全部绑扎材料均接受目前大电机上接受材料，具有绑扎坚实、通风好、不易老化等优点。 5定、转子整机耐压试验均按新机组国标规定要求试验，一次通过。 4、改造效益 通过改造后机组在1250kW工况下长期运行，机组噪音、振动、各部温升等均符合要求，最大出力可达1280kW。 1改造工期短，投资省。前后改造时间只用20多天就完成。 2改造后机组可增加500kW负荷实力，可削减电网顶峰时对用户限量及增加供电牢靠性和调峰实力。 3本次2台发电机等电气设备改造总计费用在60万元以内，按运行20

10、00h计，增容共500kW，增容局部电价按0.40元kWh计，每年可增加发电收入40万元，只需一年多一点时间就可以收回全部投资。另外发电机、变压器等改造后，每年大修费用和停产损失大大削减。 5、总结 从大滩电站发电机改造过程和改造后发挥效益来看，可总结有以下几点： 1对于运行多年水轮发电机组，要使其更好地发挥作用和提高出力，缔造更好经济效益，对其进展更新改造，使其充分发挥现有潜力，是一个行之有效途径。 2机组改造有它特殊性，在改造前必需做许多细致分析和测量工作，必需制订好切实可行改造方案，这样不仅节约了投资，而且成功率高、时间短，发电损失少。 3国内许多电站水轮机运行状况较好，而且可超出力运行状况多，但发电机老化紧要，不能满足水机超出力运行，有甚至只能在额定负荷以下运行。假设电站改造资金惊惶，可先改造发电机，产生效益后再考虑大修或改造水轮机。 4政府有关部门应从政策上来鼓舞老电站改造，保证电站有利可图，只有这样就可使更多老电站走出设备老化紧要、事故频率高和经济效益差逆境。