600MW汽輪發(fā)電機(jī)環(huán)形引線“汽堵”燒毀故障研究.pdf

1、隨著汽輪發(fā)電機(jī)組容量的不斷增加,定子繞組采用空冷、氫冷會(huì)受散熱能力、變形等局限,因此,現(xiàn)大型汽輪發(fā)電機(jī)定子繞組普遍采用水內(nèi)冷的冷卻方式,定子冷卻水路也因此成為關(guān)系機(jī)組能否實(shí)現(xiàn)安全可靠運(yùn)行的重要環(huán)節(jié)。近年來(lái),600MW級(jí)汽輪發(fā)電機(jī)因環(huán)形引線“汽堵”故障導(dǎo)致非正常停機(jī),甚至整臺(tái)定子線棒報(bào)廢的事故多次發(fā)生,造成了巨大的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這一問(wèn)題,本文通過(guò)對(duì)多起事故的收集、整理,并結(jié)合流體與傳熱學(xué)的理論分析與仿真計(jì)算,對(duì)環(huán)形引線“汽堵”故障的成因及

2、其預(yù)防措施展開(kāi)研究。
　　分析并建立了汽輪發(fā)電機(jī)定子環(huán)形引線溫度計(jì)算的數(shù)學(xué)模型,進(jìn)行溫度場(chǎng)與流體場(chǎng)耦合計(jì)算,分析冷卻流體在引線中的傳熱過(guò)程,研究邊界條件的確定方法及耦合方程組的迭代求解算法,并確定了采用等效熱網(wǎng)絡(luò)法與計(jì)算流體力學(xué)法(CFD法)對(duì)此問(wèn)題展開(kāi)研究。
　　計(jì)算了發(fā)電機(jī)正常穩(wěn)態(tài)運(yùn)行時(shí)環(huán)形引線的溫度,分析對(duì)比外接回水管不同接法下環(huán)形引線及其冷卻水的溫度分布規(guī)律:環(huán)形引線與冷卻水溫度均沿程線性增長(zhǎng),且溫升斜率基本相同,指

3、出外接回水管由Φ45改接成Φ25導(dǎo)致的溫升加倍流量減半是引起氣堵的主要原因。
　　通過(guò)研究汽輪發(fā)電機(jī)定子環(huán)形引線冷卻水路堵塞后的溫度分布和特征,尋找到溫度特征與水路堵塞嚴(yán)重程度之間的對(duì)應(yīng)關(guān)系,并計(jì)算“汽堵”故障發(fā)生后,環(huán)形引線的溫度變化及熔斷過(guò)程,發(fā)電機(jī)在正常以及故障等各種運(yùn)行狀態(tài)下定子繞組環(huán)形引線的溫度場(chǎng)。
　　研究結(jié)果表明:定子繞組環(huán)形引線中堵塞的位置、程度及冷卻水的流量、壓力,直接影響到定子繞組環(huán)形引線的溫度分布。若汽