空冷汽輪發電機取消整浸對產品性能的影響

王恒

摘 要：近年來，以空氣為冷卻介質的汽輪發電機，以其結構簡單、運行及維護成本更為低廉而得到快速發展。以哈爾濱電機廠有限責任公司為代表的國內發電設備制造商，在空冷機組的開發研制上都投入了較多財力，機組容量最大已達350MW并已投入商業運行。在此基礎上，進一步優化制造工藝、降低成本顯得很有必要。2014年，哈電機在空冷150MW機組的定子取消整浸（絕緣）工藝進行了研究，并于2015年初制造出首臺取消整浸機組，當年8月完成了機組的廠內型式試驗。文章將對試驗結果與設計指標及同容量整浸機組性能指標加以比較，證明取消整浸（絕緣）工藝的可行性。

關鍵詞：空冷；汽輪發電機；整浸（絕緣）工藝；型式試驗

引言

在過去的十幾年，以空氣為冷卻介質的汽輪發電機，在全世界范圍內得到了快速的發展。從冷卻介質的冷卻效果來看，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的汽輪發電機組，其結構簡單，運行及維護成本更為低廉，安全性更有保證，用水量較水冷和氫氣冷卻機組大為減少，這對多煤少水地區尤為重要。從世界范圍看，廣袤的非洲大陸及一些欠發達地區，水資源匱乏，電力缺口很大，100-200MW的空冷機組尤其適用這一地區，因此得到了快速的發展。

到目前為止，以哈電機為代表的國內發電設備制造商在空冷機組的開發制造上已取得了很大的突破，哈電的單機容量達350MW的空冷機組已經投入商業運行，與世界一流水平已十分接近，200MW以下空冷機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國家。

1 空冷機組的工藝優化

哈電機在空冷產品的生產制造過程中，不斷對其生產工藝進行優化和改進，使生產成本進一步降低，提高了產品在國際國內市場上的競爭力和占有率。取消機組定子的整浸（絕緣）漆，改為刷（絕緣）漆，就是哈電機近年所做的有效探索，其好處是：不再需要投資建設整浸漆爐，節約了此項設備投資幾百萬元；其次，節約了整浸時造成的絕緣漆浪費。取消整浸漆不利的方面是：定子繞組整體機械強度下降，可能造成定子繞組端部的振動變大，這就需要采取加強定子繞組端部綁扎固定強度、增加刷漆次數等措施，以保證定子繞組端部的振動符合機組的運行要求。

2 取消整浸絕緣漆空冷機組的型式試驗

哈電機在2014年就空冷150MW機組的定子取消整浸（絕緣）漆工藝進行了研究改進，并于2015年初制造出首臺取消整浸機組，在2015年8月完成了機組的廠內型式試驗。下面就通過試驗結果與設計標準及同型機的比較，論證工藝改變后機組是否滿足設計要求。

2.1 發電機名牌數據（見表1）

2.2 型式試驗項目

此次型式試驗共對發電機進行了27項試驗（見表2）。

2.3 試驗結果及對比

在所做的27項試驗中，我們重點考察了機組的出力指標及對機組運行有直接影響的溫升、振動、噪聲等指標。一是考察其試驗值是否達到了設計指標要求，二是將試驗值與同型號整浸機型的試驗值進行了比較（詳見表3）。首先我們來看機組的出力：本機的各部損耗低于設計值和同型號整浸機型（表3第13項），這就意為著本機有更高的出力（表3第14項），其效率值>設計值>同型機；再看機組的各部溫升指標（表3第15-17項）：定子鐵芯及轉子繞組的溫升值均優于設計值和同型機，定子繞組溫升優于設計值，與同型機相當，這說明機組的裕度較大，滿負荷發電毫無問題甚至可以超發。另外，本發電機的電壓波形畸變率和電話諧波因數大大優于設計值，意味著機組滿負荷工作時對電網的擾動較小，保證了電網的平穩工作和運行。

3 結束語

通過對本機組試驗結果的分析，以及試驗結果與設計值、同型機的比較，證明工藝改變即取消定子繞組整浸（絕緣）漆后，機組的各項性能指標完全符合產品設計要求。說明取消整浸（絕緣）漆改為刷（絕緣）漆對空冷機組是完全可行的，這一新工藝在空冷機組的生產制造中極具推廣價值，這對提高空冷機組的市場競爭力和占有率必將起到十分重要的作用。

參考文獻

[1]GB/T 1029-2005.三相同步電機試驗方法[S].