空冷汽輪發(fā)電機(jī)取消整浸對(duì)產(chǎn)品性能的影響

王恒

摘 要：近年來(lái)，以空氣為冷卻介質(zhì)的汽輪發(fā)電機(jī)，以其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、運(yùn)行及維護(hù)成本更為低廉而得到快速發(fā)展。以哈爾濱電機(jī)廠有限責(zé)任公司為代表的國(guó)內(nèi)發(fā)電設(shè)備制造商，在空冷機(jī)組的開(kāi)發(fā)研制上都投入了較多財(cái)力，機(jī)組容量最大已達(dá)350MW并已投入商業(yè)運(yùn)行。在此基礎(chǔ)上，進(jìn)一步優(yōu)化制造工藝、降低成本顯得很有必要。2014年，哈電機(jī)在空冷150MW機(jī)組的定子取消整浸（絕緣）工藝進(jìn)行了研究，并于2015年初制造出首臺(tái)取消整浸機(jī)組，當(dāng)年8月完成了機(jī)組的廠內(nèi)型式試驗(yàn)。文章將對(duì)試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)指標(biāo)及同容量整浸機(jī)組性能指標(biāo)加以比較，證明取消整浸（絕緣）工藝的可行性。

關(guān)鍵詞：空冷；汽輪發(fā)電機(jī)；整浸（絕緣）工藝；型式試驗(yàn)

引言

在過(guò)去的十幾年，以空氣為冷卻介質(zhì)的汽輪發(fā)電機(jī)，在全世界范圍內(nèi)得到了快速的發(fā)展。從冷卻介質(zhì)的冷卻效果來(lái)看，空氣雖然不如水和氫氣的冷卻效果好，但以空氣為冷卻介質(zhì)的汽輪發(fā)電機(jī)組，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，運(yùn)行及維護(hù)成本更為低廉，安全性更有保證，用水量較水冷和氫氣冷卻機(jī)組大為減少，這對(duì)多煤少水地區(qū)尤為重要。從世界范圍看，廣袤的非洲大陸及一些欠發(fā)達(dá)地區(qū)，水資源匱乏，電力缺口很大，100-200MW的空冷機(jī)組尤其適用這一地區(qū)，因此得到了快速的發(fā)展。

到目前為止，以哈電機(jī)為代表的國(guó)內(nèi)發(fā)電設(shè)備制造商在空冷機(jī)組的開(kāi)發(fā)制造上已取得了很大的突破，哈電的單機(jī)容量達(dá)350MW的空冷機(jī)組已經(jīng)投入商業(yè)運(yùn)行，與世界一流水平已十分接近，200MW以下空冷機(jī)組已相繼出口到了尼日利亞、菲律賓、斯里蘭卡及哥倫比亞等十余個(gè)國(guó)家。

1 空冷機(jī)組的工藝優(yōu)化

哈電機(jī)在空冷產(chǎn)品的生產(chǎn)制造過(guò)程中，不斷對(duì)其生產(chǎn)工藝進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，使生產(chǎn)成本進(jìn)一步降低，提高了產(chǎn)品在國(guó)際國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)力和占有率。取消機(jī)組定子的整浸（絕緣）漆，改為刷（絕緣）漆，就是哈電機(jī)近年所做的有效探索，其好處是：不再需要投資建設(shè)整浸漆爐，節(jié)約了此項(xiàng)設(shè)備投資幾百萬(wàn)元；其次，節(jié)約了整浸時(shí)造成的絕緣漆浪費(fèi)。取消整浸漆不利的方面是：定子繞組整體機(jī)械強(qiáng)度下降，可能造成定子繞組端部的振動(dòng)變大，這就需要采取加強(qiáng)定子繞組端部綁扎固定強(qiáng)度、增加刷漆次數(shù)等措施，以保證定子繞組端部的振動(dòng)符合機(jī)組的運(yùn)行要求。

2 取消整浸絕緣漆空冷機(jī)組的型式試驗(yàn)

哈電機(jī)在2014年就空冷150MW機(jī)組的定子取消整浸（絕緣）漆工藝進(jìn)行了研究改進(jìn)，并于2015年初制造出首臺(tái)取消整浸機(jī)組，在2015年8月完成了機(jī)組的廠內(nèi)型式試驗(yàn)。下面就通過(guò)試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)及同型機(jī)的比較，論證工藝改變后機(jī)組是否滿足設(shè)計(jì)要求。

2.1 發(fā)電機(jī)名牌數(shù)據(jù)（見(jiàn)表1）

2.2 型式試驗(yàn)項(xiàng)目

此次型式試驗(yàn)共對(duì)發(fā)電機(jī)進(jìn)行了27項(xiàng)試驗(yàn)（見(jiàn)表2）。

2.3 試驗(yàn)結(jié)果及對(duì)比

在所做的27項(xiàng)試驗(yàn)中，我們重點(diǎn)考察了機(jī)組的出力指標(biāo)及對(duì)機(jī)組運(yùn)行有直接影響的溫升、振動(dòng)、噪聲等指標(biāo)。一是考察其試驗(yàn)值是否達(dá)到了設(shè)計(jì)指標(biāo)要求，二是將試驗(yàn)值與同型號(hào)整浸機(jī)型的試驗(yàn)值進(jìn)行了比較（詳見(jiàn)表3）。首先我們來(lái)看機(jī)組的出力：本機(jī)的各部損耗低于設(shè)計(jì)值和同型號(hào)整浸機(jī)型（表3第13項(xiàng)），這就意為著本機(jī)有更高的出力（表3第14項(xiàng)），其效率值>設(shè)計(jì)值>同型機(jī)；再看機(jī)組的各部溫升指標(biāo)（表3第15-17項(xiàng)）：定子鐵芯及轉(zhuǎn)子繞組的溫升值均優(yōu)于設(shè)計(jì)值和同型機(jī)，定子繞組溫升優(yōu)于設(shè)計(jì)值，與同型機(jī)相當(dāng)，這說(shuō)明機(jī)組的裕度較大，滿負(fù)荷發(fā)電毫無(wú)問(wèn)題甚至可以超發(fā)。另外，本發(fā)電機(jī)的電壓波形畸變率和電話諧波因數(shù)大大優(yōu)于設(shè)計(jì)值，意味著機(jī)組滿負(fù)荷工作時(shí)對(duì)電網(wǎng)的擾動(dòng)較小，保證了電網(wǎng)的平穩(wěn)工作和運(yùn)行。

3 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)本機(jī)組試驗(yàn)結(jié)果的分析，以及試驗(yàn)結(jié)果與設(shè)計(jì)值、同型機(jī)的比較，證明工藝改變即取消定子繞組整浸（絕緣）漆后，機(jī)組的各項(xiàng)性能指標(biāo)完全符合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求。說(shuō)明取消整浸（絕緣）漆改為刷（絕緣）漆對(duì)空冷機(jī)組是完全可行的，這一新工藝在空冷機(jī)組的生產(chǎn)制造中極具推廣價(jià)值，這對(duì)提高空冷機(jī)組的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力和占有率必將起到十分重要的作用。

參考文獻(xiàn)

[1]GB/T 1029-2005.三相同步電機(jī)試驗(yàn)方法[S].