DL/T 1067-2007
基本信息
标准号:
DL/T 1067-2007
中文名称:蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)基本技术条件
标准类别:电力行业标准(DL)
标准状态:现行
出版语种:简体中文
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相关标签:
蒸发
冷却水
发电机
发电
电动机
技术
标准分类号
关联标准
出版信息
相关单位信息
标准简介
DL/T 1067-2007.Fundamental technical specifications for evaporative cooling hydrogenerator (generator/ motor).
1范围
DL/T 1067规定了蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的技术要求、试验验收及试运行等基本内容。
DL/T 1067适用于与水轮机(水泵/水轮机)直接连接的定子绕组采用蒸发冷却技术的三相50Hz凸极立式同步发电机(发电/电动机)。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 755旋转电机定 额和性能
GB/T 507绝缘 油击穿电压测定法
GB/T 7894-2001 水轮 发电机基本技术条件
GB/T 8564-2003水轮 发电机组安装技术规范
DLT 507水轮 发电机组启动试验规程
DLT 730-2000 进口水轮发电机 (发电/电动机)设备技术规范
3术语和定义
下列术语和定义适用于本标准。
3.1蒸发冷却技术evaporative cooling technology
基于沸腾换热机理,绝缘冷却介质依赖特定的冷却结构对电工装备的发热体实现冷却的技术。
3.2自然循环self circulation
密闭系统内的冷却介质依靠下降管的液态与上升管中汽/液混合物之间的密度差实现冷却介质循环
的过程,定义为自然循环,简称自循环。
标准内容
ICS27.100
备案号:21274-2007
中华人民共和国电力行化标准
DL/T 1067— 2007
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)基本技术条件
Fundamental technical specifications for evaporative coolinghydrogenerator (generator/ motor)2007-07-20发布
2007-12-01实施
中华人民共和国国家发展和改革委员会发布
前育·
引言·
规范性引用文件,
术语和定义
使用环境条件。
技术要求.
冷却系统
蒸发冷却系统检测装置及元件
试验及验收·
试运行和保证期-
附录A(规范性附录)
附录B(资料性附录)
附录C(资料性附录)
附录D(资料性附录)
发冷却系统运行、维护、检修
DL/T 1067 —2007
水轮发电机(发电/电动机)自循环蒸发冷却系统工作原理技术文件和图纸
备品备件.
DL/T10672007
本标准是根据《国家发展改革委办公厅关于印发2005年行业标准项目计划的通知》(发改办工业
【2005]739号】的安排制定的。本标准的附录A为规范性附录,附录B、附录C和附录D为资料性附录。本标准由中国电力企业联合会提出。本标准由电力行业水轮发电机及电气设备标准化技术委员会归二并负费解释。本标准超草单位:中国科学院电工研究所、东方电机股份有限公司、哈尔滨电机厂有限资任公司、中国水利水电建设集团公司、黄河水电公司李家峡发电分公司。本标准主要起草人:顾国彪、常振炎、陈锡芳、郑小康、刘公直、付元初、工雄斌、李守志、孙天虎,张东胜、田新东、国建鸿、李红春。本标准在执行过程中的意见或建议反馈至中国电力企业联合会标准化中心(北京白广路二条一号,100761)
DL/T1067—2007
目前国内外已投运的大中容量水轮发电机(发电/电动机)主要采用空气冷却和水内冷两种方式。鉴于我国规划中的一系列大型电站(含抽水蓄能电站)相继兴建和电机蒸发冷却技术研发工作取得的显著避展,大型水轮发电机(发电/电动机)已有可能选择空冷方式难以胜任而有别于水内冷方式的另具特色的内冷技术,即蒸发冷却技术,以确保水轮发电机(发电/电动机)高效、经济、可靠和稳定运行,与水内冷技术相比,蒸发冷却技术的特点是:自然循环蒸发冷却技术冷却介质绝缘强度商,泄漏引发电机事故的可能性极小免除水处理及驱动泵系统;运行操作和维护简使。它是我国独立研发并具有自主知识产权的技术。经云南大寨水电厂(2×10MW,1983年)、陕西安康火石岩水电厂(1×50MW,[992年)、青海李家峡水电厂(1×400MW,1999年)共4台蒸发冷却水轮发电机持续多年的安全、可靠运行,证明该技术已臻成熟。为推进蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的产业化、专业化和标准化,适应电力行业的发展和市场求,提升和增强我国水电设备设计制造的技术含盘和国际市场的竞争力,特制定本标准。本标准主要以国标GB/T7894-2001《水轮发电机基本技术条件》和电力行业标准DUT730—2000《进口水轮发电机(发电/电动机)设备技术规范》为基础进行编制,重点突出自然循环蒸发冷却水轮发电机的技术特点及其蒸发冷却系统的相关内容。本标准是设计制造蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的基本技术条件,是用户和制造厂笠订设备采购协议的技术依据,也将是今后修订国标GB/T7894一2001的重要组成部分。1范围
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)基本技术条件
DL / T 1067 —2007
本标准规定了蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的技术要求、试验验收及试运行等基本内容。
本标推适用于与水轮机(水泵/冰水轮机)直接连接的定子绕组采用蒸发冷却技术的三相50Hz凸极立式同步发电机(发电/电动机)。2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB755旋转电机定额和性能
GB/T507绝缘油击穿电压测定法
GB/T7894—2001水轮发电机基本技术条件GB/T8564-2003水轮发电机组安装技术规范DLT507水轮发电机组启动试验规程DL/T730—2000进口水轮发电机(发电/电动机)设备技术规范DLT751水轮发电机行规程
DL/T817立式水轮发电机检修技术规程3未语和定义
下列术语和定义适用于本标准。3.1
蒸发冷却技术evaporativecoalingtechnology基于沸腾换热机理,绝缘冷却介质依赖特定的冷却结构对电工装备的发热体实现冷却的技术。3.2
自然循环self clrculation
密闭系统内的冷却介质依靠下降管的液态与上升管中汽/波混合物之间的密度差实现冷却介质循环的过程,定义为自然循环,简称白循环。3.3
自循环蒸发冷却系统evaporative cooling system of self circulation以绝缘液体作为冷却介质,由冷凝器、回液管,下集液环管、绝缘引流管、定子线、上集汽环管,均压管等部件组成,并能自动实现自然循环的一种电机冷却系统。3.4
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)evaporatvecoolinghydrogenerator(generator/motor)定子绕组采用自循环蒸发冷却系统的水轮发电机(发电/电动机),简称蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)。
DL/T 1067—2007
蒸发冷却介质evaporativecoolant具有绝缘强度高、流动性能好和相变传热能力强的液体。3.6
密闭自循环回路close loop self circulation(简称CLSC)冷却介质不与大气直接接触,由自循环然发冷却系统部件组成井具有一定气密性的自循环回路。3.7
流动压头flowingpressurehead
沿环回路高度,介质下降和上升系统中因密度不同形成压力差,用以克服回路的总流动阻力。3.8
沸换热boiling heattransfer
液态介质达到沸腾温度时以蒸发潜热吸热而变购同温汽态的换热。3.9
蒸汽干度vapour dryness
汽液两相流在管道内某一截面处的汽态质量含暨,以百分数计。3.10Www.bzxZ.net
汽液两相流动阻力twophasesflowresistance汽液混合流体在管道中运动时伴生的流动阻力。4使用环境条件
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在下列使用茶件下应能连续额定运行:a)海拔高度不超过1000m(以黄海商程为准):b)冷却空气温度不超过40℃:空气冷却器、油冷却器和冷凝器进水温度不高于28℃,且不低于5c.
e)厂房内相对湿度不超过85%。d)安在掩蔽的厂房内。
5技术要求
5.1基本技术要求
5.1.1蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)额定容量(额定功率)、额定功率因数、额定电压和额定转速均按GBT7894—2001和GB755规定执行。5.1.2本标准未规定的求项应符合GB755、GB/T7894—200I和DL/T730--2000标准中有关要求。5.2电气特性
5.2.1容量
5.2.1.1允许用提高功率因数的方法把发电机的有功功率提高到额定容量。如用户有要求,发冷却水轮发电机(发电/电动机)可设罩最大容,此时的功率因数、参数值、充许温升,以及与连续运行有关的产品性能要求由制造厂与用户商定并在专用技术协议中规定。5.2.1.2蒸发冷却水轮发电机应具备长期进相和滞相的运行性能,其进相和滞相的容量和运行范围及带空载长线路充许的充电容量由用户与制造厂商定并在专用技术协议中规定,对燕发冷却发电/电动机进相和调相运行的要求按DL/T7302000中的4.7执行。5.2.1.3对具有10个以上冷凝器的蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机),充许在正常进水条件下停用1个冷凝器时,电机仍能以额定容量连续运行,各部件的温升不超过规定值。5.2.1.4对具有8个及以上空气冷却器的燕发冷水轮发电机(发电/电动机),充许在正常进水条件下2
DL / T 1067 -- 2007
停用空冷却器总数至少1/8时,电机仍能以额定容量连续运行,各部件的温升不超过规定值。5.2.2温升
5.2.2.1绕组、定子铁芯等部件温升蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在规定的第4章使用环境条件及额定工况下,定子、转子绕组和定子铁心等的温升限值应不超过表的规定。1定子,转子绕组和定子铁芯等部件温升限值绝缘谢热等级
水轮发电机(发电/电动机)部件定子绕组
定子铁芯
表面裸露的单层转子绕线
不与绕组接触的其他部件
集电环
溢度计法
电阻法
格温计法
温度计法
电阻法
检溢计法
这些部件的激升险不损坏该部件本身或任何与其相邻部件的绝经80
注1:在使用环境条件不同于第4章规堤时(海拨离度超过1000m,冷却空气溢度超过40℃等),可参照B755进行峰正。
注2:对于蒸发冷却发电/电动机和频繁启停的热发冷却水轮发电机,每大启傅次数超过2个循环,定子绕组温升限值不变,其他部件温开限降低5K~10K。5.2.2.2轴承温度
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在额定运行工况下,其轴承的最高温度采用埋置检温计法测量应不超过下列数值:
a)推力轴承巴氏合金瓦
b)推力轴承塑料瓦
c)导轴承巴氏争金瓦
5.2.3效率
5.2.3.1额定效率
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在额定容量、额定电压、额定功率因数及额定转速运行时的额定效率应在专用技术协议中规定。5.2.3.2加权平均效率
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)加权平均效率按GB/T7894-2001中4.2.3.2所列公式计,由用户根据机组在系统中的运行方式分别提供加权系数。5.2.4电气参数和时间常数
蒸发冷却水轮发电机(发电/动机)的电‘参数如问步电抗、瞬态电抗、超瞬态中抗,短路比及时间常数等应在专用技术协议中规定。5.2.5波形畸变系数
5.2.5.1蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)定子绕组接成止带T作接法时,在空载额定电压下,线电压波形正弦性喷变率应不超过5%。5.2.5.2蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在空载额定电压和额定转速时,线电压的电话谐波因数(THF)应不超过1.5%。
5.2.6特殊运行要求
5.2.6.1蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在事故条件下允许短时过电流。定子绕组过电流倍数与相3
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应的充许持续时间按表2确定。但达到表2中允许持续时间的过电流次数平均每年不应超过2次。表2定子绕组充许过电流倍数与时间关系定子过电流倍数
(定子电流/定子额定电流)
允许持续时间
注:对设置最大容量的蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机),其定子绕组允许过电流倍数及允许持续时间应在专用技术协议中规定。
5.2.6.2蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的转子绕组应能承受2倍额定励磁电流,持续时间不少于20s。
5.2.6.3蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在不对称电力系统运行时,如任一相电流不超过额定电流IN:且其负序电流分量与额定电流之比(标么值)不超过6%时,应能长期运行:5.2.6.4蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在故障情况下短时不对称运行时,应能承受的负序电流分量与额定电流之比(标么值)的平方与允许不对称运行时间t之积(12/I)=t应为20s。5.2.6.5然发冷却水轮发电机(发电/电动机)允许全部冷凝器断水运行持续时间为3min,在此期间内如不能恢复正常供水,应降低发电机容量运行。其具体允许运行容量值应在专用技术协议巾规定。5.2.6.6蒸发冷却发电/电动机过转矩能力按DU/T730--2000的4.23执行。5.3机械特性
5.3.1蒸发冷却水轮发电机的机械特性要求除机组启停次数和机组各部件允许振动值之外,其余均按GB/T 7894—2001 的 4.3 执行 5.3.2蒸发冷却水轮发电机允许年启停次数高于空气冷却和水内冷水轮发电机,具体启停次数可在专用技术协议中规定。
5.3.3蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)各部件允许的双幅振动值按GB/T8564一2003的15.3.1e)执行。
5.3.4蒸发冷却发电/动机组应能适应系统调峰、填谷、调频、调相、紧急事故备用、工况转换及频繁启停机的运行要求。
5.3.5蒸发冷却发电/电动机临界转速发电/电动机与水泵/水轮机组装后,机组转动部分的第一阶临界转速应不小于最大飞逸转速的120%。如用户有要求,可提高到125%。5.3.6蒸发冷却发电/电动机的结构设计,应符合GB/T7894一2001的4.3.3有关飞逸转速的要求。当调速系统和励磁系统正常工作时,发电/电动机在发电工况甩100%负荷及电动工况突然断电后允许不经任何检查而重新并网。
5.3.7蒸发冷却发电/电动机每台机应满足日平均启停次数不少于5次(启、停按一次计算)的要求,5.4结构基本要求
5.4.1蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的冷凝器尽量均勾的布置在上机架的支墩上或布置在发电机机坑内的混凝土墙壁上。具体布置主用户与制造厂商定。总体结构及主要结构的其他条款要求按GB/T7894—2001的4.4执行。
DL/T1067—2007
5.4.2蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的结构,应设计成其下机架及水轮机的可拆卸部件在安装和检修时能通过定子铁芯而不拆除定子:并应能在不吊出发电机转子和不拆除上机架情说下更换定子线捧、转子磁极,以及对定子绕组端部和定子铁芯进行预防性检查。5.4.3蒸发冷却发电/电动机的结构部件应适应机组正、反向旋转运行要求,并在任何稳态和过渡工况下,均应符合GB/T7894--2001的4.4,le)的要求,6冷却系统
6.1定子绕组密闭自循环蒸发冷却系统6.1.1系统部件
6.1.1.1定子线摔
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)定子线棒由实心和空心股线编织换位制成。线棒两端配备液电分离接头。
6.1.1.2冷凝器
冷凝器由换热元件、承管板、水箱盖、冷凝器壳体和密封件等组成。6.1.1.3下集澈环管
定子绕组下方配置的水乎环管,简称下环管。按定子线棒数在坏管上装设接口,经密封构件与绝缘引流管连接,以确保所有线棒中冷却介质的均匀分配。6.1.1.4 绝缘引流管
发电机定子线棒上、下两端通过绝缘引流臂分别与上汽环管和下集液环管连接,形成发冷却路,并起电绝缘作用。
6.1.1.5上集汽环管
定子绕组上方配置的水平环管,简称上环管。其结构类似于下集液环管,将线棒出口的两相介质汇集于此,便箕压力和温度均衡。6.1.1.6 上导流管
将两相介质从上集汽环管引入冷凝器的连通管。6.1.1.7 回液管
冷凝器下部和下集液环管之间的连通管。6.1.1.8均压管
全部冷凝器上部相互联通的环形管。6.1.1.9排气管
均压管直径方向上对称装设与外部空间相通的一段管路,依赖阀门运作以排除系统内空气和释压保护,称为排气管,并兼作系统藕液通道。6.1.1.10密封构件
定子线样两端和上集汽环管门下集液环管与绝缘引流管连接处起密封和紧固作用的系统配件。6.1.2主要部件材料要求
6.1.2.1所有管件(回液管、上/下环管、均压管、排气管)和阀门等全部采用非导磁不锈钢材料。6.1.2.2绝缘引流管采用聚四氟乙烯树脂以结晶度低的工艺制成。6.1.2.3冷凝器热交换管应采用紫铜无缝管,宣选用双层管壁结构,水箱益、壳体及内部承管板等构件全部采用非导磁不锈钢材料。
6.1.3系统技术要求
6.1.3.1蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在额定容量运行时,定子槽内绕组沿轴向温差不大于12K,同商度周向温差不大于4K。
6.1.3.2蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在额定容量运行时,蒸发冷却系统表压力不超过0.08MPa5
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6.1.3.3蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)在正常运行工况下,充许的冷却介质年耗液量不大于5%。6.1.3.4蒸发冷却系统液位要求
定了子绕组采用蒸发冷却技术时,系统静态液位不高于定子线棒,也不低于线棒直线段(由下端计)的23:当铜环引线和主引出线也为蒸发冷却方式时,系统静态液位要求由制造厂在技术文件中规定。6.1.3.5全部冷凝器均应满足水压和气密要求,冷凝器冷却水侧试验压力为1MPa,历时60min无泄:冷凝器腔体气密性试验压力为0.5MPa:历时4h无泄漏。6.1.3.6蒸发冷却系统密封性能要求系统组装完成后应进行0.25MPa干燥氮气气密性试验,保压48h且压力下降不大于0.005MPa。6.1.4定子铜环引线和主引出线冷却可以采用蒸发冷却方式,其技术要求由用户和制造厂在专用技术协议中规定。6.2蒸发冷却介质
6.2.1冷却介质应满足温度在不低于180℃(H级绝续水平)范围内的化学稳定性和热稳定性要求。6.2.2冷却介质应满足电机采用的企属材料和非金材料的相容性要求。6.2.3冷却介质应符合国家环境保护标准的相关要求,6.2.4冷却介质的主要物理参数应符合表3的规定。裹3介质主要物理参数(标准大气压)序号
浣腰温度
蒸发潜热
体黏度
击穿电压
蒸发残密物
含水量
mg KoHg
6.2.5冷却介质质量指标参见表4。6.3通风冷却系统
表4介质质量指标
按选用介质确定
对应原非标准单位30卡/克(cnl/g)温度为25℃时的测量值
按GB/T507标准测试
≤0.001%
≤0.005%
无色、透明
6.3.1蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)转子绕组和定子铁芯优先来用密闭循环的通风冷却系统。6.3.2空气冷却器和油冷却器的冷却水压力一般按0.2MPa~0.3MPa设计,试验压力应为工作压力的1.56
倍,且历时60min无泄漏。
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6.3.3空气冷却器和油冷却器应采用紫铜、铜镍合金的无缝管或其他防锈蚀的材。7蒸发冷却系统检测装置及元件
7.1温度测量
应在手列部位埋设电阻温度计:7.1.1定子绕组每相每个并联支路的层间应至少埋设6个,沿绕组轴线_上中下布置。7.1.2定子铁芯槽底至少应埋设6个。7.1.3每个上导流管对应的上绝缘引流管出口处客埋设1个。7.1.4定子绕组铜环引线和主引出线采用蒸发冷却方式时,每个并联冷却支路的中间和出口处各埋设1。
7.1.5冷凝器进水总管上装设电阻温度计1个,每个冷凝器出水管装设电阻温度计1个。注:根据用户要求,绕组和铁芯可增设电阻温度计或检温计,其数量和位置按专用技本协设。7.2液位检测
应装设具有直观显示功能的液位计和液位信号变送装置。7.3压力、流量检测
7.3.1冷凝器冷却水进水总管装设流量变送器和压力信号裁置各1个。7.3.2每个冷凝器冷却水进水管上装设流量变送器1个。7.3.3排气管上装设带有负压指示的压力表、压力传感器和自动排气安全保护装置及手动排气阀门。7.4漏水检溉
每个冷凝器均应装设漏水检测元件。7.5介质泄漏监测
宜在风洞内安装介质泄漏监装置,7.6其他
未提到的测元件及装置按接GBT7894热行8试验及验收
8.1合格证
每台(件)产品须经检验合格后才能出厂,并须附有产品质量合格证。8.2工厂试验
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)厂内主要检查试验项目除按GB/T7894一2001的6.3(不含h项)执行外还应包括以下检查试验项目:a)定子线棒空心股线材料的化学成分和机械性能试验。b)定子线捧的流量、水压、气密试验。c)上集汽环管/下集液环管的水压、气密试验。d单全冷凝器的水压和气密试验。e)铜环引线和主引出线采用蒸发冷却方式时,引出线和连接管件均应进行水压和气密试验。f自动化元件及装置整定试验。
8.3现场试验
蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)现场主要安装检查及交接试验项目除按GBT7894—2001的6.4(不含b项)执行外,还应包括以下安装检查及交接试验项目:a)下线前单根线棒气密试验。
b)绝缘引流普抽样气密试验。
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c)冷凝器冷却水管路水压和冷凝器壳体气密试验,d)蒸发冷却系统各分支管路的气密试验。e)整个蒸发冷却系统检漏、气密和保压试验。f)铜环引线和主引出线采用蒸发冷却方式时,引出线和连接管件的气密试验。g)自动化元件和装置整定及模拟试验。9试运行和保证期
9.1蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)及其附属设备在工地安装、试验完毕正式投入商业运行之前,反进行试运行。如合同有规定时,在试运行后还应进行考核运行。9.2每台发电机应进行试运行,以验证机组进行商业运行的能力。应在通过72h连续运行并停机处理所发现的全部缺陷后,签署机组设备的初步验收证书,开始商业运行,同时计算机组设备的保证期。9.3按合同规定有30天考核运行要求的机组,在考核运行结束后,签署机组设备的初步验收证书,开始商业运行,同时计算机组设备的保证期。9.4机组的试运行、考核运行及交接验收应按GB/T8564—2003和DLT730—2000有关条款执行。9.5按照本技术条件和有关技术规定,在正确地保管、安装和使用条件下,蒸发冷却水轮发电机(发电/电动机)的保证期为投入运行后2年,但从最后一批货物发运之日起不超过3年。在此期间,如因制造质量不良而损坏或不能正常工作,制造广应无偿地为用户修理或更换。
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