桥巩水电站发电机冷却系统运行分析
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【摘 要】桥巩水电站发电机采用密闭强迫自循环混合式通风系统，有效的解决了灯泡贯流机组发电机的冷却问题，保证桥巩灯泡贯流式水轮发电机组安全运行。
桥巩水电站位于广西来宾市境内的红水河干流上，距来宾市区40km。是红水河规划十级开发中的第九个梯级水电站。，多年平均流量2130m3/s，正常蓄水位84.0m。相应库容1.91亿m3.安装8台单机容量57MW，总装机容量456MW的灯泡贯流式水轮发电机组，单机容量为全国最大，世界第二。
桥巩水电站额定容量为57MW，视在容量为61.96MVA（cos∮=0.92）。在国内现已运行的贯流机组中其容量名列前茅，且其转子每极所占空间小，设计制造难度大，通风冷却问题更显突出，因此，桥巩电站采用一次冷却方式，机组留有一定余量，且常年保持不变。桥巩发电机上采用直接用河水循环冷却方式对于提高发电机运行可靠性，降低发电机及泡头温度，保证运行检修人员的安全和设备安全运行是十分有利的。河水直接冷却方式也需考虑取水及冷却器的泥沙淤积问题。
附表一：桥巩水电站发电机参数
１．通风系统的设计
发电机采用密闭强迫自循环混合式通风系统，在定子上游侧设有8个双金属翅片管空气冷却器，并相应配有8台轴流风机，一部风冷风经轴流风机加压后进入转子支架，并与转子支架旋转压头串联，使冷风通过磁轭、磁极进入气隙，再经过定子通风沟由铁芯背部流出并与折为纵向到达空气冷却器入口；另一部分同转子支架下游侧进入，流经定、转子全长后，达到空气冷却器入口；两部分热空气汇合进入冷却器，经冷却后进入轴流风机，构成完整的循环风路。
图1： 通风系统示意图
表2：空气冷却器参数
2.技术供水系统的设计
技术供水为单机单元供水,每台机组设置两个取水口,取水口分别设置在上游坝前??63.7m和??61.7m高程，取水管自坝前一直引至64.0m层供水泵房，经滤水器过滤和水泵加压后供给各冷却器。发电机空气冷却器供水设有正、反向供水电动四通换向阀，具备自动（或手动）切换功能，通过四通换向阀自动（或手动）切换达到正、反向供水的切换，以防止管路的堵塞。平时定期自动切换。
表3：技术供水水泵设备型号及参数
3.发电机冷却系统的运行
发电机冷却风机的工作方式有手动、自动运行两种方式。手动方式时，任一台风机均可通过控制开关控制其启动或停止。自动运行方式时，由机组LCU进行控制。机组正常运行时8台风机都应投入运行。机组运行中，一台轴流风机停止运行，机组可继续运行，但必须密切监视定子铁芯、定子绕组各点的温度，根据温度变化情况，降低发电机有功负荷或申请停机。机组在运行过程中，超过3台及以上轴流风机故障，将走正常停机流程停机。
技术供水泵采用变频泵，以确保不同水头下供水流量的要求，技术供水采用自流及水泵加压混合供水方式，根据技术供水水头，对水泵加压或自流供水自动或手动进行切换；当技术供水水头小于19m时，打开泵前电动阀门，启动水泵加压供水，然后关闭自流供水电动阀门，进入水泵加压供水加压状态；当技术供水水头大于20m时，打开自流供水电动阀门，然后停泵关闭泵前电动阀门，进入自流供水状态。
机组运行时，如果发电机轴流风机全部停止运行，机组在满负荷的情况下，6小时后发电机的温度达到报警值115℃。如果是技术供水中断，在2个小时内发电机的温度就会达到报警温度，所以机组在运行的时候要关注发电机冷却系统的运行状态。运行监控人员在上位机对风机和加压水泵每小时检查一次。运行值班员每班巡回发电机冷却系统运行情况并记录发电机绕组和铁芯的温度。每年对发电机冷却系统进行定检。
4.结束语
桥巩水电站自机组投产以来，发电机冷却系统运行稳定的，发电机在满负荷的情况下，定子绕组温度在70℃左右，铁芯温度在60℃左右。远小于报警温度115℃。电机各部分温度低于电机绝缘等级所许可的允许温度，可以保证桥巩灯泡贯流式水轮发电机组安全运行。