一台EPR核电项目汽轮发电机工厂试验中的各项挑战

摘要

Flamanville核电站3号机组额定容量为1750MW的汽轮发电机，是第一台为EPR核电站常规岛生产的GIGATOP4极汽轮发电机。为此，必须进行大量的l：厂试验。工厂试验井针对EPR电站GIGATOP 4极汽轮发电机的设计和额定值进行了如下调适：增加试验过程中的评定损耗；改变辅机结构。同时，大容量的真机发电机还配有先进的监测装置，如光纤振动传感器或局放传感器。另外，在试验过程中还考虑了关于有害、爆炸性气体以及环境危险因素等方面的最新法律法规，这些法律也适用于在氢气压力下运行的发电机。本文介绍了为考虑上述因素在用于EPR电站的GIGATOP4极汽轮发电机工厂试验过程中采取的不同措施。首先考虑了试验设施，如辅机和驱动电动机：重新设计油密封回路，改进为三回路系统；．重新设计定子水冷系统（带有膨胀箱的闭合回路）；．使水冷回路适合于所需的损耗（将先前用于短路试验的7MW改为8MW）评定；确定中性线棒和短路线棒的冷却方法。工厂试验的主要目的之一是通过测量铁心、定子和转子绕组温升来考虑发热极限。对于定子采用了标准的汽轮发电机测温仪器RTD来测量铁心、定子槽和定子线棒出水的温度。对于转子，过去有专门的试验设备来测量热点。这种方法有其不便之处，一是耗时大（事后需要拆卸和重装护环，以便取出传感器），二是在运行过程中可能会发生氢气泄漏（如果转子中有氢气的话）。因此，对于EPRZ程的GIGATOP 4极汽轮发电机转子，提出了另一种方法，并得到了用户的认可：通过CFD计算确定气体流量，并通过试验台的测试加以验证；．用3D程序代替先前所使用的1D程序来计算温升；在工厂试验中仅测量平均温度；采用测温试纸，完成试验后用内腔镜观察。最后一个高度重视的措施是，在完成试验后解除对发电机的监测。由于受尺寸和重量的限制，主要部件（定子，转子，接线盒，轴承）只能单独运输至工地。因此，必须遵守一个严格的过程来识别所有的部件，从最大的到最小的（如螺钉），以保证在现场能完好地重新装配发电机，避免电厂投入运行过程中发生任何延误。