空冷汽轮发电机取消整浸对产品性能的影响

王恒

摘 要：近年来，以空气为冷却介质的汽轮发电机，以其结构简单、运行及维护成本更为低廉而得到快速发展。以哈尔滨电机厂有限责任公司为代表的国内发电设备制造商，在空冷机组的开发研制上都投入了较多财力，机组容量最大已达350MW并已投入商业运行。在此基础上，进一步优化制造工艺、降低成本显得很有必要。2014年，哈电机在空冷150MW机组的定子取消整浸（绝缘）工艺进行了研究，并于2015年初制造出首台取消整浸机组，当年8月完成了机组的厂内型式试验。文章将对试验结果与设计指标及同容量整浸机组性能指标加以比较，证明取消整浸（绝缘）工艺的可行性。

关键词：空冷；汽轮发电机；整浸（绝缘）工艺；型式试验

引言

在过去的十几年，以空气为冷却介质的汽轮发电机，在全世界范围内得到了快速的发展。从冷却介质的冷却效果来看，空气虽然不如水和氢气的冷却效果好，但以空气为冷却介质的汽轮发电机组，其结构简单，运行及维护成本更为低廉，安全性更有保证，用水量较水冷和氢气冷却机组大为减少，这对多煤少水地区尤为重要。从世界范围看，广袤的非洲大陆及一些欠发达地区，水资源匮乏，电力缺口很大，100-200MW的空冷机组尤其适用这一地区，因此得到了快速的发展。

到目前为止，以哈电机为代表的国内发电设备制造商在空冷机组的开发制造上已取得了很大的突破，哈电的单机容量达350MW的空冷机组已经投入商业运行，与世界一流水平已十分接近，200MW以下空冷机组已相继出口到了尼日利亚、菲律宾、斯里兰卡及哥伦比亚等十余个国家。

1 空冷机组的工艺优化

哈电机在空冷产品的生产制造过程中，不断对其生产工艺进行优化和改进，使生产成本进一步降低，提高了产品在国际国内市场上的竞争力和占有率。取消机组定子的整浸（绝缘）漆，改为刷（绝缘）漆，就是哈电机近年所做的有效探索，其好处是：不再需要投资建设整浸漆炉，节约了此项设备投资几百万元；其次，节约了整浸时造成的绝缘漆浪费。取消整浸漆不利的方面是：定子绕组整体机械强度下降，可能造成定子绕组端部的振动变大，这就需要采取加强定子绕组端部绑扎固定强度、增加刷漆次数等措施，以保证定子绕组端部的振动符合机组的运行要求。

2 取消整浸绝缘漆空冷机组的型式试验

哈电机在2014年就空冷150MW机组的定子取消整浸（绝缘）漆工艺进行了研究改进，并于2015年初制造出首台取消整浸机组，在2015年8月完成了机组的厂内型式试验。下面就通过试验结果与设计标准及同型机的比较，论证工艺改变后机组是否满足设计要求。

2.1 发电机名牌数据（见表1）

2.2 型式试验项目

此次型式试验共对发电机进行了27项试验（见表2）。

2.3 试验结果及对比

在所做的27项试验中，我们重点考察了机组的出力指标及对机组运行有直接影响的温升、振动、噪声等指标。一是考察其试验值是否达到了设计指标要求，二是将试验值与同型号整浸机型的试验值进行了比较（详见表3）。首先我们来看机组的出力：本机的各部损耗低于设计值和同型号整浸机型（表3第13项），这就意为着本机有更高的出力（表3第14项），其效率值>设计值>同型机；再看机组的各部温升指标（表3第15-17项）：定子铁芯及转子绕组的温升值均优于设计值和同型机，定子绕组温升优于设计值，与同型机相当，这说明机组的裕度较大，满负荷发电毫无问题甚至可以超发。另外，本发电机的电压波形畸变率和电话谐波因数大大优于设计值，意味着机组满负荷工作时对电网的扰动较小，保证了电网的平稳工作和运行。

3 结束语

通过对本机组试验结果的分析，以及试验结果与设计值、同型机的比较，证明工艺改变即取消定子绕组整浸（绝缘）漆后，机组的各项性能指标完全符合产品设计要求。说明取消整浸（绝缘）漆改为刷（绝缘）漆对空冷机组是完全可行的，这一新工艺在空冷机组的生产制造中极具推广价值，这对提高空冷机组的市场竞争力和占有率必将起到十分重要的作用。

参考文献

[1]GB/T 1029-2005.三相同步电机试验方法[S].