30MW、25MW、15MW机发电机技术协议-中钢2013-8-12.doc

霍邱铁矿深加工项目煤气及余热发电工程汽轮发电机技术协议业主：安徽首矿大昌金属材料有限公司买方：中钢设备有限公司制造方：上海电气集团上海电机厂有限公司2020年2月2日目 录一、项目概况2二、工厂条件2三、项目供货范围6四、项目技术要求9五、设计或供货界面15六、技术保证值15七、备件与工具41八、技术资料交付43九、设备监制44十、项目执行标准49十一、售后服务承诺49十二、人员培训51十三、运输与包装51十四、交货时间与方式54十五、责任和义务54代表签字：55十六、附件或附图页57附件一 专用设备企业所得税优惠目录57附件二统一技术规定7955一、 项目概况项目名称为霍邱铁矿深加工项目按年产300 万t 规模设计，以生产建筑用长材为主,主体工艺配置2 台240m2 烧结机、265 孔5.5m 捣固焦炉、21780m3 高炉、2120t 转炉、3 台6 流方坯连铸机、2 条线材生产线及2 条棒材生产线，年生产铁水305 万t、钢水325 万t、钢坯315 万t、钢材300 万t。配套的主要公辅设施：煤气储配站、煤气及余热发电站、集中空压机站、制氧站、原水处理和污水处理设施、110kV 总降压变电站、电信系统、全厂采暖系统、检化验设施等。根据全厂煤气平衡，副产煤气供各主体生产工序使用后，富裕折合高炉煤气约34 万Nm3/h 用于发电，为了提高煤气的发电效率，采用能源利用率高，热电转换效率高的低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电设备，建设2 套50MW 等级燃气-蒸汽联合循环发电机组（CCPP）及配套设施（精除盐水站、循环冷却水设施、升压及变电站、汽机间及主控室等）另外，在建设燃气-蒸汽联合循环发电机组（CCPP）同时配套建设2 台130t/h 高炉煤气锅炉和2 台30MW 抽凝式汽轮发电机组，用于消纳富裕高炉煤气发电（富裕折合高炉煤气5.7111.62 万Nm3/h），并作为煤气的缓冲用户为今后实现煤气零放散的目标创造了有力条件。为充分利用2240m2 烧结机环冷机配套双压余热锅炉所产2.0MPa 的56t/h 次中压蒸汽，建设1 台15MW 凝汽式汽轮发电机组。霍邱铁矿深加工项目煤气及余热发电工程，设备运行地点为安徽霍邱经济开发区。项目采用能源利用率高，热电转换效率高的低热值煤气燃气-蒸汽联合循环发电设备，建设2 套50MW 等级M251S燃气-蒸汽联合循环发电机组（CCPP）、配套建设2 台130t/h 高炉煤气锅炉和2 台30MW 抽凝式汽轮发电机组，以及1 台烧结机环冷机配套的15MW 凝汽式汽轮发电机组。二、 工厂条件 2.1.1场地资料1环境温度：年平均温度： 15.4 极端最高温度： 41.2极端最低温度： -16.62环境湿度：冬季空调： 79%夏季通风： 80%年平均相对湿度： 75%3大气压力：冬季： 1018.9hPa夏季： 997.6hPa4降水量：年平均降水量： 1000mm最大年降水量： 1740mm（1954 年）最小年降水量： 450mm（1978 年）多年平均蒸发量： 1557.6mm最大蒸发量： 2078.5mm（1959 年）最小蒸发量： 1229.8mm（1985 年）5风速：年平均风速： 2.5m/s冬季最多风向平均风速： 3.8m/s全年风向及其频率： C17ESE116冻土深度：最大冻土深度： 110mm7日照：日照： 18552565h/a无霜期： 222d8海拔高度：海拔高度： 70150m9地震：地震基本烈度： 按6度设防。2.1.2工厂公用1仪表用空气： 压力： 0.40.65 MPa ( g) 温度： 常温2操作用空气： 压力： 0.40.65 MPa ( g) 温度： 常温 3氮气： 纯度： 99.999.99 % 压力： 0.63.0MPa (g) 温度： 常温4水质资料a工业原水水质：序号项目单位数值备 注1K+Na+毫克/升34.42Na+毫克/升25.853Ca2+毫克/升25.944Mg2+毫克/升6.765Fe2+毫克/升0.586Fe3+毫克/升0.47Al3+毫克/升0.0198Cl-毫克/升13.479SO42-毫克/升41.0310NO3-毫克/升0.0811NO2-毫克/升0.00312OH-毫克/升013HCO3-毫克/升49.914PO43-毫克/升1.6；响应比 1单位/秒。4.3.5 轴承座振动值保证 0.076mm。4.4 励磁系统(30MW、15MW无刷励磁)本范围包括一套完整的励磁系统。励磁方式：发电机的励磁系统为无刷励磁系统。配套自动励磁调节装置，并设有手动、自动双重励磁调节系统和强磁装置。励磁调节器（DVR）采用数字型，具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。励磁调节器还应设有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制等附加单元。装置具有抗干扰性（以高频保护为标准）。DVR应为双通道系统，同时还应设有手动励磁功能作为备用，手动励磁应具有远方调整和自动跟踪功能；自动跟踪要有上、下限值；当自动回路故障时能自动切换到手动，手动励磁也可作励磁装置、发电机试验之用，还包括发电机的零起升压之用。4.4.1满足的要求：当发电机励磁电流和电压不超过励磁机值的1.1倍时，励磁系统应保证连续运行。励磁系统的顶值电压倍数不小于2，励磁系统允许强励时间不小于50s，电压响应比不低于2单位/秒。自动调节励磁装置保证发电机空载电压整定范围为额定值的70%110%。手动调节励磁装置保证发电机励磁电压调节范围为空载励磁电流的20%至额定励磁电流的110%。发电机空载运行状态下，自动和手动调整励磁装置的给定电压变化每秒不大于发电机额定电压的1%，不小于0.3%。自动调节励磁装置保证发电机端电压的调差率10%。自动调节励磁装置保证发电机端电压的静差率小于1%。发电机空载时，在额定电压工况下，突增阶跃响应10%时，励磁系统超调量不大于阶跃量的50%。摆动次数不超过3次，调节时间不超过10s。自动调整励磁装置保证发电机空载状态下，频率变化在额定值的1%时，发电机端电压的变化率，不超过额定电压的0.25%。自动调整励磁装置保证发电机突然零起升压时端电压超调量不得超过15%，调节时间不大于10秒。自动调整励磁装置可进行远距离给定。励磁系统装设自动灭磁装置。发电机并网运行时，定子回路和外部发生短路以及发电机空载强励情况下，灭磁装置必须保证可靠灭磁。励磁系统装有必要的控制、信号、测量表计和保护装置。能向机组DCS系统送出励磁电压、励磁电流的420mA DC量和励磁输入开关、励磁输出开关、交流电源开关的无源常开接点。励磁系统具有强励功能。励磁系统能保证发电机在任何状况下均能可靠灭磁，灭磁时发电机转子过电压倍数不超过46倍额定励磁电压。发电机电压控制精度：从空载到满载电压变化，不大于0.5%的额定电压，励磁控制系统暂态增益不少于25倍。励磁装置的硅元件或可控硅元件以及其他设备应能承受直流侧短路故障、发电机滑极、异步运行等工况而不损坏。励磁系统应保证发电机在甩额定无功功率时，发电机电压最大值不大于额定电压的115%。励磁调节器（DVR）采用数字型，其性能可靠，并具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。励磁调节器还设有过励磁限制；过励磁保护；低励磁限制等附加单元。装置具有抗干扰性（以高频保护为标准）。DVR为双通道系统，其工作方式为：其中一个通道为运行通道，并能满足满负荷运行，另一通道为热备用通道，能自动跟踪、自动切换。若运行通道发生故障而退出运行时，备用通道能无扰动自动投入。同时还设有手动励磁功能作为备用，手动励磁应具有远方调整和自动跟踪功能；自动跟踪要有上、下限值；当自动回路故障时能自动切换到手动，手动励磁也可作励磁装置、发变组试验之用，包括发电机的零起升压之用。自动电压调节器电压测量单元的时间常数不大于30ms。自动电压调节器的过励限制单元应具有与发电机转子绕组发热特性匹配的反时限特性，在达到允许强励时间时限励磁电流。强励电压倍数不大于2倍的励磁系统应有顶值电流瞬时限制功能。自动电压调节器的低励限制特性应由系统静稳定极限和发电机端部发热限制条件确定。发电机动态过程的励磁调节应不受电压/频率限制单元动作的影响。采用风冷的DVR装置应能在-10，+45的环境温度下连续运行，也能在最湿月的月平均最大相对湿度为90%，同时该月的平均最低温度的环境下连续运行。事故停机时，跳灭磁开关，投灭磁电阻灭磁。励磁系统在发电机近端发生对称或不对称短路时保证正确工作。DVR装置中应具有电压、无功功率、功率因数自动调节单元。主励磁机采用150Hz的交流发电机，能适应带整流负载的要求，并能承受出口三相短路或不对称短路而不产生不可修复的有害变形。付励磁机，采用永磁机恒压发电机，具有较好的外特性，从发电机空载到强行励磁时，其端电压应不超过1025%额定值。励磁系统强行切除率不大于0.5%。控制柜的噪声不大于80dB。励磁系统带有RS485、RS232通讯接口,能与DCS通讯，供方配合，通讯协议为MODBUS。励磁系统限制保护功能：所有附加功能的定值和时间均能在现场进行键盘设定。 1低励限制及保护； 2V/Hz限制及保护； 3过励限制和保护； 4PT断线保护； 5误强励检测及保护； 6失脉冲保护； 7. 励磁系统必须装设电力系统稳定器PSS；以上所有保护动作并切至手动运行方式后，故障仍没有消除，则立即切除故障通道或跳灭磁开关。4.4.2励磁机励磁系统励磁系统的配置包括：自动灭磁开关、灭磁电阻、测量表计、和两套自动调整励磁控制装置等。励磁设备技术参数与发电机相匹配。对于励磁电压、电流必需提供外接的420mADC标准信号，以供后台显示，同时要求能进行励磁的遥调。4.5 励磁系统（25MW静止励磁）4.5.1发电机选用静止励磁，励磁调整系统采用微机双通道数字型全自动调整励磁系统。4.5.2励磁系统限制保护功能：4.5.2.1发电机配套完整的励磁系统及自动电压调节系统，并设有手动、自动双重励磁调节系统和强磁装置。励磁系统的额定容量至少为发电机所需额定容量的110%。励磁系统具有高起始响应比（HIRR）。顶值电压为满负荷电压的二倍持续1020s。所有调节器的工作将是自动，连续动作的，而且没有死区。电压上升速度在最初0.5秒内的平均值大于2.0PU/S。4.5.2.2励磁系统型式为静态励磁系统，励磁调节装置为双通道调节器，励磁整流柜为双功率柜，当一组整流桥退出时，保证机组能在额定工况下连续运行。励磁变压器为带防护外壳的干式变压器。4.5.2.3静止励磁系统为在发电机机端连接励磁变压器，经静态可控硅整流装置提供发电机励磁电源。同时配备起励装置，起励装置的容量能满足发电机建压要求，并考虑与AVR的手动单元联络，以保证发电机零起升压。起励成功后或失败时，起励回路均能自动退出并发出相应信号。4.5.2.4提供一套具有双微机方式的自动电压调节器，没有死区且能增强发电机的暂态稳定性，并具有自动恒压、恒流、恒功率因数、恒无功调节功能。4.5.2.5当发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电流和电压的1.1倍时，励磁系统工作能保证长期连续的、自动的和没有死区。4.5.2.6励磁系统具有短时过载能力，强励倍数不小于2，允许强励时间不小于10秒。4.5.2.7励磁系统响应比（V）即电压上升速度，不低于2倍/秒。当为高起始响应，其响应时间上升值不大于0.1秒，下降值不大于0.15秒。要求在0.1秒内励磁电压增长值达到顶值电压和额定电压差值的95%（折算到0.5秒的平均励磁电压上升率为3.58倍/秒）。4.5.2.8保证发电机在任何状况下均能可靠灭磁，灭磁时发电机转子过电压倍数一般不超过4倍额定励磁电压。设转子过电压保护装置，在发电机转子可能过电压的情况下，确保可靠动作。4.5.2.9发电机电压控制精度：从空载到满载电压变化，不大于0.51.0%的额定电压，励磁控制系统暂态增益不少于25倍。4.5.2.10阶跃响应在空载额定电压下，当电压给定阶跃响为10%时，发电机电压超调量不大于阶跃量的50%，振荡次数不超过3次，发电机定子电压的调整时间不超过5秒。发电机额定负荷时，阶跃量为发电机额定电压的24%，有功功率波动次数不大于5次，调节时间不大于10s。发电机零起升压时，自动电压调节器保证定子电压的超调量不超过额定值的15%，调节时间不大于10秒，电压振荡次数不大于3次。4.5.2.11调节器能测得发电机端电压，并自动控制发电机的输出电压。调节器的调整能力将发电机电压从最小值70%额定电压值（开路时）调至最大值110%额定电压（满载时），整定电压的分辨率不大于额定电压的0.20.5%。4.5.2.12 AVR具有下列附加功能：4.5.2.12.1电力系统稳定器（PSS）4.5.2.12.2发电机过励磁限制（OEL）4.5.2.12.3最低励磁限制（MEL）4.5.2.12.45 自动跟踪4.5.2.12.5过励磁保护4.5.2.12.6自动无功调节器（AVQR）4.5.2.13调节器将提供手动调节运行方式，其调节范围为最小值20%额定电压（空载）到最大值110%额定电压（满载）。手动运行自动跟踪自动运行方式以允许在自动和手动之间进行无扰动的切换。4.5.2.14调节器配置PT断线保护，以防在发电机端电压信号消失时，调节器误强励4.5.2励磁机励磁系统励磁系统的配置包括：自动灭磁开关、灭磁电阻、测量表计、两套自动调整励磁控制装置、干式励磁变压器、功率柜、调节柜、灭磁柜等。励磁设备技术参数与发电机相匹配。对于励磁电压、电流必需提供外接的420mADC标准信号，以供后台显示，同时要求能进行励磁的遥调。4.6 试验、检查、监造 4.6.1发电机的工厂试验4.6.1.1 发电机的工厂试验应包括如下，但不限于此：a. 发电机和励磁机绕组、轴承和密封环的对地绝缘电阻及绕组间绝缘电阻的测量b. 发电机和励磁机各绕组在冷态下直流电阻的测定c. 发电机空载特性和稳态短路特性的测定d. 发电机和励磁机温升试验e. 效率测量f. 时过电流试验g. 空载和负载特性的测定i. 转子动平衡和超速试验（在120额定转速下两分钟）j. 交、直流耐电压试验（其标准由制造方提出并征得业主同意）k. 短时升高电压试验l. 机械检查，轴承油温和振动的测定m. 定子铁芯损耗和发热试验n. 不同转速励磁绕组交流阻抗测定o. 发电机电抗和时间常数测定p. 转子通风孔检查q. 气密检查试验其余按GB/T7064-2008要求。4.6.2 发电机现场试验4.6.2.1 发电机现场电气试验将按国标和IEC标准进行，应包括下列试验，但不限于此：a.发电机及励磁绕组、轴承和密封环的对地绝缘电阻，绕组相互间的绝缘电阻的测量 b.发电机空载特性和稳态短路特性的测量c.发电机和励磁机的温升试验d.发电机和励磁机各绕组在冷态下直流电阻的测量e.交、直流耐电压试验f.发电机冷却系统检查及试验g.测量轴两端间电压和轴对地电位h.机械检查，测量轴承油温和轴承振动等等i.转子通风孔检查j.交流励磁机磁性间隙测量k.发电机有功无功（PQ）出力试验l.发电机无功吸收能力试验m.励磁系统试验制造方应提供进行发电机电气试验的技术指导和建议。4.7 发电机空气冷却系统空气系统应该有足够的空气量冷却发电机。发电机空气冷却系统采用闭式循环系统。冷却发电机的空气回路应该阻力小，漏风少。发电机空气系统补气的空气吸入口，应装设空气过滤器，以防止灰尘进入系统。冷却系统的设备应满足国家相关标准要求。五、 设计或供货界面提供发电机本体设备和相关的附件和配件以及备品备件。六、 技术保证值6.1 30MW发电机 型号： QF-30-2 型 数量： 2台套 额定功率: 30000 kW 额定电压: 10500 V 额定电流: 2062 A 功率因素: 0.8 额定转速: 3000 r/min 额定频率: 50 Hz 相 数: 3 接 法: Y 冷却方式: 空冷 绝缘等级: F级 效 率: 97.8% 短 路 比： 不小于0.35汽轮发电机的旋转方向: 从汽轮机端看为顺时针方向.励磁方式： 无刷励磁噪 音：（距外壳1m处）85dB(A)6.2 25MW发电机 型号： QF-25-2 型 数量： 2台套 额定功率: 25000 kW 额定电压: 10500 V 额定电流: 1718 A 功率因素: 0.8 额定转速: 3000 r/min 额定频率: 50 Hz 相 数: 3 接 法: Y 冷却方式: 空冷 绝缘等级: F级 效 率: 97.7% 短 路 比： 不小于0.35汽轮发电机的旋转方向: 从汽轮机端看为顺时针方向.励磁方式： 静态励磁噪 音：（距外壳1m处）85dB(A)6.3 15MW发电机 型号： QF-15-2 型 数量： 1台套 额定功率: 15000 kW 额定电压: 10500 V 额定电流: 1030 A 功率因素: 0.8 额定转速: 3000 r/min 额定频率: 50 Hz 相 数: 3 接 法: Y 冷却方式: 空冷 绝缘等级: F级 效 率: 97.4% 短 路 比： 不小于0.35汽轮发电机的旋转方向: 从汽轮机端看为顺时针方向.励磁方式： 无刷励磁噪 音：（距外壳1m处）85dB(A)6.4发电机技术数据表1）30MW：序号名 称单位设计值试验值保证值备注1规格型号发电机型号QF-30-2额定容量SNMVA37.5额定功率PNMW30最大连续输出功率PmaxMW33额定功率因数cosN0.8定子额定电压UNkV10.5定子额定电流INA2062额定频率fNHz50额定转速nNr/min3000额定励磁电压UfNV200额定励磁电流IfNA378定子线圈接线方式Y冷却方式空气冷却励磁方式无刷励磁2参数性能定子每相直流电阻（75）0.00521转子线圈直流电阻（75）0.446定子每相对地电容pfA0.177B0.177C0.177转子线圈自感L4.48直轴同步电抗Xd%216.9横轴同步电抗Xq%216.9直轴瞬变电抗（不饱和值）Xdu%22.9直轴瞬变电抗（饱和值）Xd%20.15直轴超瞬变电抗（不饱和值）Xdu%13.6直轴超瞬变电抗（饱和值）Xd%12.51负序电抗（不饱和值）X2u%16.6负序电抗（饱和值）X2%15.27零序电抗（不饱和值）Xou%9零序电抗（饱和值）Xo%8.55直轴开路瞬变时间常数Tdosec14.42横轴开路瞬变时间常数Tqosec1.6直轴短路瞬变时间常数Tdsec1.34直轴短路超瞬变时间常数Tdsec0.035灭磁时间常数Tdmsec12.78转动惯量GD2tm24.94短路比SCR0.525稳态负序电流 I2%8暂态负序电流 It10允许频率偏差%2允许定子电压偏差%5失磁异步运行能力MW按国标GB/T 7064-2002第5.14条规定min进相运行能力MW30MW，0.95PF超前进相运行时间h长期连续运行h指运行小时电话谐波因数 THF%1.5电压波形正弦性畸变率Ku%5三相短路稳态电流%145暂态短路电流有效值（交流分量）相中性点%620相相%4403相%400次暂态短路电流有效值（交流分量）相中性点）%763相相%5723相%734三相短路最大电流值（直流分量峰值）%13203振动值临界转速r/min一阶r/min1410二阶r/min3990临界转速轴承振动值mm0.16按GBT7064-2008规定执行超速时轴承振动值mm0.16额定转速时轴振动值垂直mm0.025水平mm0.025额定转速时轴承振动值垂直mm0.076水平mm0.076定子线圈端部振动频率fVHz94,115定子线圈端部振动幅值mm0.25轴承扭振频率（发电机主励付励）Hz45，55；90，1104损耗和效率（额定条件下）定子线圈铜耗Qcu1kW66.5定子铁耗QFekW160.3励磁损耗Qcu2kW67.5短路附加损耗QKkW178.4机械损耗QmkW56.5总损耗QkW664.5满载效率%97.835绝缘等级和温度定子线圈绝缘等级FB级考核转子线圈绝缘等级FB级考核定子铁芯绝缘等级FB级考核定子线圈极限温度 12080检测计转子线圈极限温度13090电阻法定子铁芯极限温度12080检测计定子端部结构件允许温度120100发电机进口风温40发电机出口风温约756冷却介质的压力、流量和温度气体冷却器数目4气体冷却器进水温度33气体冷却器出水温度38气体冷却器水流量t/h210发电机机壳容积m3轴承润滑油进口温度3945轴承润滑油出口温度65轴承润滑油流量L/min110/只7主要尺寸和电磁负荷定子铁芯内径Domm866定子铁芯外径Damm1810定子铁芯长度Limm2700气隙（单边）gmm27定子槽数Z148定子绕组并联支路数a11定子线圈尺寸空心 mh壁厚mm实心 mhmm2.12*5.6每槽线圈股数100空心n实心n2*19定子电流密装J1A/mm22.98定子线负荷AS1A/cm2728定子槽主绝缘单边厚度mm4.2定子总重量t43定子运输重量t47定子运输尺寸Lmhmm530025603200转子外径D2mm812转子本体有效长度L2mm2800转子运输长度L2mm8000转子槽数28/40转子槽尺寸 mhmm24.6169.5转子每槽线匝数23每匝铜线尺寸 mhmm5.522转子电流密度J1A/mm23.15转子槽绝缘单边厚度mm1.3气隙磁密BsGs7830转子匝间绝缘厚度mm0.4护环直径Dkmm847护环长度Lkmm5038主要材质和应力定子硅钢片型号DW360-50硅钢片厚度mm0.5铜线型号无氧铜 TU2（OFC）转轴材料