汽轮发电机产品技术介绍-300MW

1、1发电机技术介绍发电机技术介绍Technical introduction of generator 2目目 录录3一、企业简介企业发展历程1产品技术构成2先进研发技术341999年2008年1995年上海电机厂有限公司 60% +美国西屋公司 40%西门子并购西屋股权，转为与德国西门子的合资企业上海电气电站设备有限公司发电机厂上海汽轮发电机有限公司成为上海电气集团股份有限公司电站集团与西门子大合资公司上海电气电站设备有限公司中的一员上海汽轮发电机有限公司 从1952年起研制发电机 约1500台发电机已投运 具有大型核电发电机研制经验1企业发展历程5两极 空冷：40-300MW全氢冷：200-

2、600MW水氢冷：300-1000MW四极全氢冷：700MW水氢冷：1100MW 1300MW两极双水内冷：50-300MW四极空冷系列：3-125MW两极水氢冷：400-1200MW四极水氢冷：1000-1800MW双水内冷QFS系列 : 50-350MW空冷QF系列 : 3-180MW全氢冷QFN系列 ： 300MW水氢冷QFSN系列 ： 200-220MWQFSN系列 ： 300-350MWQFSN系列 ： 600-680MWQFSN系列 ： 900-1000MW四极水氢冷：1100MW上海电气电站设备有限公司发电机厂上海电机厂西门子公司西屋公司自有技术和引进技术的有效融合2产品技术构成

3、6 3.5 CFD 流体计算分析 3.3 发电机绝缘技术 3.4 发电机振动分析系统 3.2 机械计算程序 3.1 电磁、通风计算程序 3.6 发电机转子轴系计算 3.7 有限元分析技术 3.8 三维设计技术 发电机参数计算程序 短路衰减曲线计算程序 发电机磁路计算程序 损耗和效率计算程序 定子线圈水量计算程序 定子并联环水量计算程序 转子线圈水量计算程序(水冷) 发电机整体通风计算程序 定子线圈温升计算程序 转子线圈温升计算程序 转子线圈端部通风和温升计算3先进研发技术7 3.2 机械计算程序 3.3 发电机绝缘技术 3.4 发电机振动分析系统 3.1 电磁、通风计算程序 定子铁心谐响应计算

4、程序 定子铁心和机座模态计算程序 齿压板强度和刚度计算程序 弹簧板强度计算程序 转子护环、中心环强度计算程序 联轴器强度计算程序 转子齿和槽楔强度计算程序 转子横振计算程序 转子扭振计算程序 3.5 CFD 流体计算分析 3.6 发电机转子轴系计算 3.7 有限元分析技术 3.8 三维设计技术3先进研发技术8 3.2 机械计算程序 3.4 发电机振动分析系统 3.1 电磁、通风计算程序 国内率先采用27kV SVPI绝缘和防晕技术，并通过西门子认证。 3.3 发电机绝缘技术 3.5 CFD 流体计算分析 3.6 发电机转子轴系计算 3.7 有限元分析技术 3.8 三维设计技术3先进研发技术9

5、3.3 发电机绝缘技术 3.2 机械计算程序 最早推进发电机小轴系动平衡技术，减少现场平衡工作量 3.1 电磁、通风计算程序 3.4 发电机振动分析系统 3.5 CFD 流体计算分析 3.6 发电机转子轴系计算 3.7 有限元分析技术 3.8 三维设计技术3先进研发技术10 3.3 发电机绝缘技术 3.2 机械计算程序 用于SID方法上输入计算 用于获得对流体领域的了解 用于减少通风试验 用于增加发电机容量 3.1 电磁、通风计算程序 3.4 发电机振动分析系统 3.6 发电机转子轴系计算 3.7 有限元分析技术 3.8 三维设计技术 3.5 CFD 流体计算分析3先进研发技术11 3.5 C

6、FD 流体动力的计算分析3先进研发技术12 3.6 发电机转子轴系计算 3.3 发电机绝缘技术 3.2 机械计算程序 轴系扭振计算 轴系横振计算 3.1 电磁、通风计算程序 3.4 发电机振动分析系统 3.5 CFD 流体计算分析 3.7 有限元分析技术 3.8 三维设计技术PHS程序计算扭振程序计算扭振IRAP程序用于程序用于横振计算横振计算3先进研发技术13 3.7 有限元分析技术 3.3 发电机绝缘技术 3.2 机械计算程序 电磁分析 机械强度分析 流体分析 3.1 电磁、通风计算程序 3.4 发电机振动分析系统 3.5 CFD 流体计算分析 3.6 发电机转子轴系计算 3.8 三维设计

7、技术3先进研发技术14定子铁心谐响应分析定子铁心谐响应分析汽轮发电机端部铁心汽轮发电机端部铁心CFD分析分析定子绕组电场有限元分析定子绕组电场有限元分析转子齿强度分析转子齿强度分析3先进研发技术 3.7 有限元分析技术15 3.8 三维设计技术 3.3 发电机绝缘技术 3.2 机械计算程序 3.1 电磁、通风计算程序 3.4 发电机振动分析系统 3.5 CFD 流体计算分析 3.6 发电机转子轴系计算 3.7 有限元分析技术3.先进的发电机设计技术 定子装配 转子装配16定子机座定子机座定子绕组装配定子绕组装配转子装配转子装配定子设计定子设计 3.8 三维设计技术3.先进的发电机设计技术17二

8、、汽轮发电机汽轮发电机产品系列产品系列产品类型1产品业绩2181产品类型19截止目前,已生产的产品总容量逾232,700 MW，约1500台2产品业绩20已投运机组有：l 水氢氢1000MW级 29 台l 水氢氢600MW级 148 台 l 水氢氢400MW级 16 台l 水氢氢/双水300MW级 275/96 台l 水氢氢200MW级 2 台2产品业绩21三、 300MW 300MW级水氢氢发电机介绍级水氢氢发电机介绍产品发展1主要技术数据2产品特点3通风冷却系统4主要结构5辅助系统6大件运输7产品业绩822产品发展1技术来源技术发展QFSN型水氢氢300MW级发电机是上世纪八十年代与美国西

9、屋公司联合设计开发制造的水氢氢发电机，并在此基础上进行优化设计的产品上海发电机厂通过自有技术与西屋公司、西门子公司引进技术的有效融合，形成了先进、完整的技术研发平台，不仅使现有的产品得不到的升级，同时也满足各容量等级的发电机产品开发需要。23主要技术数据224主要技术数据225产品特点3容量裕度大。发电机功率因数为0.85时，效率达到99%。（300MW）先进的转子阻尼结构，具有较高的负序电流承载能力。定子铁心端部采用磁屏蔽、铜屏蔽结构，附加损耗少、温度低。发电机转子动力特性好，轴瓦的轴振峰-峰值小于0.076mm适应调峰运行噪声小漏氢量小26通风冷却系统4转子副槽通风轴流式风扇定子铁心多路径

10、向通风定子绕组、并连环、出线套管水内冷27通风冷却系统4副槽通风结构示意图转子本体端部副槽来自端部线圈开孔处的冷氢28注：进风温度按46 ，定子冷却进水温度按50通风冷却系统429主要结构5发电机结构示意图305.1 定子5.2 转子主要结构5 5.1.1 定子机座 5.1.2 定子铁心 5.1.3 定子线圈 5.1.4 定子线圈端部 5.1.5 定子出线和出线盒 5.1.6 氢气冷却器 5.1.7 端盖、轴承、油密封31u 定子机座由优质锅炉钢板装焊而成，具有足够的强度、刚度和气密性。u 定子机座设计为耐爆型压力容器u 机座与定子铁心间采用卧式隔振结构，以最大限度地隔离定子铁心的倍频振动，使

11、其对基础的影响降到最小。u 分整体机座和三段式机座两种设计。 5.1.1 定子机座32u 低损耗、高导磁的冷轧扇形硅钢片u 硅钢片涂有F级绝缘漆u 端部设磁屏蔽、铜屏蔽，减少端部漏磁引起的损耗和发热，提高进相运行能力 5.1.2 定子铁心33u 三相双层绕组，2支路并联Y连接u 槽内固定采用高强度槽楔、楔下波纹板u 采用SIEMENS-WESTINGHOUSE公司成熟的刚-柔固定结构 5.1.3 定子线圈34u 定子线圈端部采用刚柔固定结构： 端部绕组采用绝缘压板、氟橡胶板、线圈绝缘支架和反磁钢螺杆的紧固结构 5.1.4 定子线圈端部35u 定子出线盒由反磁钢板装焊构成，具有良好的强度、刚度和

12、气密性能。u 定子出线套管为6个，每个套管的外面吊装4个电流互感器。 5.1.5 定子出线和出线盒36u 发电机的氢气冷却器对称布置在定子机座的汽、励端4个角上，每台分成二个独立的水支路。 u 冷却管采用耐腐蚀能力好的镍铜或不锈钢管材。u 冷却器在结构上充分考虑了热膨胀，排污、密封、检修等问题 。 5.1.6 氢气冷却器37u 发电机的轴承为端盖式轴承，具有良好的运行稳定性。 u 密封瓦采用双流环结构，具有优异的密封性能。 u 轴承、油密封均设有可靠的，能在运行中连续监测的对地绝缘，以防止轴电流 5.1.7 端盖、轴承、油密封385.1 定子5.2 转子主要结构5 5.2.1 转轴 5.2.2

13、 转子线圈 5.2.3 转子护环 5.2.4 转子引线 5.2.5 转子风扇和联轴器39u 采用Nomex纸的标准槽绝缘结构。u 转子大齿上设阻尼槽 5.2.1 转轴转子大齿上设阻尼槽转 轴40u 冷拉含银无氧铜线u 直线部分副槽通风u 槽内及端部滑移层结构 5.2.2 转子线圈41u 用于保护端部绕组u 悬挂式u Mn18Cr18 5.2.3 转子护环42u 高强度含银薄铜带构成柔性联接u 有利于转子两极的重量均衡u 良好的变形能力,减少应力 5.2.4 转子引线43u 风扇环、联轴器为合金钢锻件u 风扇叶片为铝合金锻件u 单级螺浆式风扇 5.2.5 转子风扇和联轴器44励磁系统氢油水系统辅

14、助系统6 氢系统 密封油系统 定子冷却水系统 静态励磁系统 无刷励磁系统45静态励磁静态励磁u属于高起始响应励磁系统，可有效提高输送功率极限，充分发挥投资效益u能方便地提高励磁电压的强励顶值u能进一步提高励磁系统可靠性u可把故障停机损失降到最小u轴系较短，动力特性更好u可直接测量发电机励磁电流和电压 静态励磁系统46氢系统装置 氢系统47密封油系统装置 密封油系统48定子冷却水系统装置 定子冷却水系统49序号部件名称数量运输尺寸(m)长宽高重量(t)厂家运输方式包装包装未包装未包装1定子定子19.643.763.98207204上发上发铁路铁路/公路公路2转子转子111.72.142.136153上发上发铁路铁路