Q614汽轮发电机产品说明书

1、QFSN-300-2-20B型汽轮发电机产品说明书 Q614 第 PAGE 18 页 东方电机股份有限公司版本号：ZQ614 共 17 页 第 PAGE 1 页 QFSN-300-2-20B型汽轮发电机产品说明书 目 录1.适用范围.22. 概述.23. 额额定和性性能.2结构介绍绍.7汽轮发电电机产品品说明书书1.适用用范围:本产品品说明书书适用于于QFSSN-3300-2-220B及及同型不不同容量量(如3330MMW)的的汽轮发发电机。发电机机型号所所表示的的意义为为(以3300MMW容量量为例)： QFFSN 3000 2 200 B特征号电压200kV两极额定容量量3000MW转子绕

2、组组氢内冷冷定子绕组组水冷发电机由汽轮机机拖动2. 概概述本型汽轮轮发电机机为三相相二极同同步发电电机, 由汽轮轮机直接接拖动。本型汽轮轮发电机机的冷却却采用 水氢氢氢 方式, 即定子子线圈 (包括括定子引引线,定子过过渡引线线和出线线)采用水水内冷,转子线线圈采用用氢内冷冷,定子铁铁心及端端部结构构件采用用氢气表表面冷却却。集电电环采用用空气冷冷却。机座内部部的氢气气由装于于转子两两端的轴轴流式风风扇驱动动,在机内内进行密密闭循环环。励磁采用用机端变变压器静静止整流流的自并并励励磁磁系统。发电机满满足以下下标准的的要求: GGB/TT70664 透透平型同同步电机机技术要要求 IECC34-

3、3 透平平型同步步电机技技术要求求 IEEEE SStd.1155 同步步电机试试验方法法3 额额定和性性能 (以3300MMW为例例，详见见技术术数据汇汇总表)型号QFFSN-300-22-200B额定出力力(按技技术协议议) 3533 MVVA/3300 MMW 额定电压压 220 kkV额定电流流 10.1899 kA功率因数数 00.855 (滞后后)转速 30000 r/mmin频率 500 Hzz相数 3短路比0.66 效率998.99冷却方式式水氢氢氢额定氢压压 00.255 MPPa(gg)定子接线线 22-Y出线端子子数 6绝缘等级级 FF (温温升按BB级考核核)电抗瞬变电

4、抗抗 xd (非饱和和值) 0.25 (标么么值)超瞬变电电抗 xxd(饱和值值) 0.15 (标么么值)每日漏氢氢量 100 m33转轴振动动 0.0755mm (p/p)轴承振动动 0.0255mm (p/p) 噪音 89 dB(A)(离机壳壳1 mm 处测测量)3.1 技术规规范和基基本技术术要求3.1.1 型型式和转转向三相, 二极, 隐极式式转子同同步发电电机,由汽轮轮机直接接驱动,其旋转转方向随随汽轮机机，(国国内汽轮轮机从机机头向发发电机看看为顺时时针方向向)。3.1.2 环环境温度度和海拔拔高度发电机及及其辅助助设备连连续运行行的环境境条件为为:厂房内内环境温温度 55-45,

5、 3.1.3 检检温计在以下部部位装设设电阻测测温元件件(RTTD)和和温度计计（详见见随机安安装图44）:定子线圈圈和出线线的每条条水支路路的出水水端(RRTD)；定子每槽槽上层和和下层线线圈之间间(RTTD)；定子铁心心齿部和和轭部(不少于于 122 个 RTTD)；冷却器冷冷风侧和和热风侧侧(RTTD 和和温度计计)；轴瓦(RRTD)；轴承出油油管(RRTD和和温度计计)；油密封出出油管(RTDD)；氢气冷却却器总进进水管和和每个出出水管(RTDD和温度度计)。集电环出出风(温度计计)测温元件件为1000(0)铂热电电阻（双双支元件件）；所有测温温元件在在机座内内的引线线均为屏屏蔽线。在

6、定子端端部压指指、压圈圈及铜屏屏蔽上埋埋设有热热电偶。发电机在在规定的的冷却介介质参数数下运行行在额定定状态时时, 各处处温度限限值符合合国标GGB/TT70664的规规定。3.1.4临界界转速转子临界界转速远远离额定定转速10的的范围。3.1.5超速速发电机转转子装配配后进行行1200额定定转速的的超速试试验,历时2mmin 。3.1.6定子子绕组电电阻偏差差排除引线线长度不不同引起起的误差差后, 任意两两相冷态态电阻测测量值之之差不大大于其中中最小值值的 11.0。3.1.7氢气气冷却器器氢气冷却却器在制制造厂进进行0.8MPPa的水水压试验验,历时 330 分分钟。电电厂交接接试验压压力

7、为00.6 MPaa,历时时 300 分钟钟。当 5的水管管堵塞后后, 发电电机仍能能输出额额定功率率。当一个冷冷却器退退出运行行后,发电机机能输出出80额定定功率。3.1.8绝缘电电阻3.1.8.1 定子绕绕组在干燥状状态接近近工作温温度时测测量,不小于于 5 兆欧。(用25000V兆兆欧表测测量。)3.1.8.2 转子绕绕组室温下( 200 )测量量不小于于1 兆欧欧。(用5000V兆欧欧表测量量。)3.1.8.3 测温元元件室温下(20)测量不不小于11兆欧。(用2500V兆欧欧表测量量。)3.1.8.4.轴承和和油密封封(励磁机机端)轴承和油油密封(励端) 对地绝绝缘电阻阻不小于于1兆

8、欧(用10000V兆兆欧表测测量)3.1.9电压波波形及电电话谐波波因数(THFF)发电机在在空载额额定电压压和额定定转速时时, 其线线电压波波形正弦弦性畸变变率不超超过 55;其线电电压的电电话谐波波因数不不超过11.5。3.1.10耐电电压试验验发电机定定、转子子绕组能能承受以以下耐电电压试验验历时11minn:定子绕组组交流工工频试验验电压有有效值为为2UNN+1KKv(或或根据技技术协议议),转子绕组组交流工工频试验验电压有有效值为为10UUfN, (UfN为额定定励磁电电压)电厂安装装后的交交接试验验电压为为上述电电压的 80。3.1.11定子子绕组及及机座的的水压试试验总装出厂厂前

9、定子子绕组应应能承受受 1.00 MPPa(表表压)水压试试验,历时8 小时；工地安安装后的的交接试试验水压压为 00.755MPaa(表压压)，历时时8 小时时。发电机机机座,端罩, 端盖,出线罩罩及氢气气冷却器器包等能能承受 1.00 Mppa（表表压）的的水压试试验, 历时155分钟。3.1.12短时时过负荷荷能力3.1.12.11 定子子绕组定子绕组组能承受受短时过过电流运运行，且且满足下下列公式式：(I2-1)tt=377.5ss其中：II定子电电流(%)； t过电电流时间间(seec.)3.1.13突然然短路发电机能能承受在在额定功功率和额额定功率率因数以以及1005额额定电压压下

10、发生生在出口口端的三三相突然然短路故故障。发电机亦亦能承受受主变压压器高压压侧系统统中发生生的任何何形式的的短路故故障造成成的冲击击而无损损坏。 无损损坏的标志志是在发发生上述述短路故故障后,定子线线圈可能能有轻微微变形,但不会会引起发发电机损损坏而造造成停机机。3.1.14强励励发电机能能承受额额定励磁磁电压 2 倍倍的强励励电压,持续时时间100S 。强励电电压上升升速度不不小于 2/ssec.3.1.15负荷荷变化和和大修间间隔发电机运运行负荷荷允许在在50至至1000额定定负荷之之间变化化。发电机服服役期间间可以起起停1000000次。大大修间隔隔不小于于4年。注：发电电机正常常与非正

11、正常运行行的有关关规定见见运行行说明书书。4结构构介绍4.1 总装 见附附图1图1. 汽轮轮发电机机总装图图4.2 通风定子铁心心和转子子绕组由由氢气密密闭循环环系统进进行冷却却。气体体由安装装在转子子两端的的单级轴轴流式风风扇驱动动。从风扇来来的气流流通过机机座内的的导风管管进入各各冷风区区, 再从从铁心背背部沿铁铁心径向向风沟进进入气隙隙, 然后后进入转转子绕组组风道, 冷却却转子绕绕组后,气流回回到气隙隙,并沿着着铁心径径向风沟沟进入机机座热风风区，经经导风管管流过安安装在端端罩上部部的冷却却器,冷却后后再回到到风扇前前继续循循环。定子和转转子风区区的数量量相等,位置相相对应,冷风区区和

12、热风风区沿轴轴向交替替布置。这种布布置方式式使定子子和转子子得到均均匀的冷冷却，温温度比较较均匀。图2. 发电电机通风风示意图图4.3 机座机座是用用钢板焊焊成的壳壳体结构构,有足够够的强度度和刚度度。其作作用是支支承定子子铁心和和定子线线圈，并并构成特特定的冷冷却气体体流道。作为氢氢气的密密闭容器器，能承承受机内内意外氢氢气爆炸炸产生的的冲击。机座由端端板,外皮和和风区隔隔板等组组焊而成成，并形形成特定定的环形形进出风风区。 机座设设计成三三段, 即一个个中段和和两个端端罩，以以减小定定子运输输尺寸及及重量。其 中段(含含铁心和和绕组)是发电电机最重重最大的的部件, 但其其尺寸和和重量均均未

13、超过过铁路运运输极限限，可以以通过铁铁路隧道道运往电电厂。图3. 发电电机定子子运输机座和端端罩经11.0MMPa 历时330 mmin 的水压压试验和和 0.4MPPa 历历时244小时的的空气气气密试验验。端罩与机机座之间间和端罩罩与出线线罩之间间的结合合面用焊焊接进行行密封(在安装装时进行行), 端罩与与端盖之之间用鸽鸽尾槽嵌嵌装橡皮皮条并抹抹密封胶胶的方式式进行密密封。机座上有有四个可可拆式吊吊攀，端端罩侧面面布置有有若干测测温接线线板，机机内的测测温元件件引线经经过测温温接线板板引出。所有机外外的油、水、气气管道均均用法兰兰与发电电机联接接。4.4 定子铁铁心与隔隔振定子铁心心由经过

14、过绝缘处处理的扇扇形冷轧轧硅钢片片迭压而而成。选选用的硅硅钢片具具有较低低的损耗耗和优良良的导磁磁性能。硅钢片冲冲制和去去毛剌后后, 涂刷刷添加无无机填料料的 FF 级绝绝缘漆作作为片间间绝缘。扇形冲片片采用交交错式迭迭装, 由定位位筋上的的鸽尾定定位。铁铁心沿轴轴向由通通风槽钢钢分隔成成若干段段, 段间间是径向向风道, 这种种布置有有利于铁铁心的均均匀冷却却。铁心迭装装过程中中经多次次施压, 两端端用压圈圈通过定定位筋用用螺帽压压紧，保保证片间间有足够够的压力力，使铁铁心具有有足够的的刚度。铁心与与机座之之间装设设轴向弹弹簧板，有效地地减小了了铁心倍倍频振动动对机座座及基础础的影响响。边段铁

15、心心齿设计计成阶梯梯状并在在齿中间间开窄槽槽，同时时在压圈圈上装置置整体压压制成形形的铜屏屏蔽，以以降低铁铁心端部部的损耗耗和温升升。4.5 定子绕绕组定子绕组组为单匝匝线圈组组成的双双层篮式式结构,采用连连续式 F 级级环氧粉粉云母绝绝缘系统统, 表面面有防晕晕处理措措施。线线圈具有有优良的的绝缘性性能和机机械性能能。定子线圈圈通水冷冷却,空心导导线和实实心导线线按一定定比例组组合成双双排导线线,这种方方式能获获得良好好的冷却却效果和和较高的的槽利用用率。线线圈在槽槽部进行行5400o 换位位以降低低环流损损耗。线棒两端端焊有水水接头, 并通通过绝缘缘引水管管与进出出水汇流流母管连连接。线棒

16、通过过严格的的检查和和试验以以保证质质量。每根空心心股线先先单独进进行水压压及流量量试验。线棒成成形及焊焊水接头头后,均重做做水压及及流量试试验。单单根线棒棒要进行行耐电压压试验。为了约束束线棒上上的电动动力的不不利影响响,绕组必必须在槽槽部和端端部妥善善固定。本机槽槽部采用用槽楔、楔下波波纹板以以及层间间和槽底底垫适形形材料作作为径向向固定；采用半半导体斜斜楔作为为侧面固固定, 实践证证明这是是 一一种有效效的固定定方式。垫条槽楔波纹垫条条侧面斜楔楔定子线圈圈适形材料料图4. 定子子线圈槽槽内固定定 端端部用涤涤玻绳绑绑扎在由由玻璃钢钢支架和和绑环组组成的端端部固定定件上。端部固固有频率率远

17、离1100HHz,从从而避免免运行时时发生共共振。玻玻璃钢支支架由轴轴向柔度度较大的的L形支支架与压压圈联接接，使整整个端部部可以较较自由的的在轴向向位移，以适应应调峰运运行的需需要。固定和绑绑扎工序序后,整个定定子进行行烘焙固固化。气隙隔板板槽口垫块块绑环绑绳层间绑环环绝缘盒绝缘引水水管绝缘支架架定子引线线L形弹性性支架图5. 定子子线圈端端部固定定出厂前, 定子子绕组(包括出出线部分分) 按照照有关标标准和规规范进行行水压试试验和耐耐电压试试验。4.6 出线端端子（出出线套管管）六个出线线端子(三个为为中性点点, 三个个为电功功率输出出端) 从励端端端罩下下部的非非磁性钢钢出线罩罩引出。出

18、线端子子由高压压瓷瓶和和空心导导电杆组组成,导电杆杆内通水水冷却。高压瓷瓶瓶按技术术规范采采购以保保证其电电气和机机械性能能。出线端子子单独进进行空气气气密试试验。出线端与与封闭母母线联接接的部位位镀银。定子出线线部分在在工地安安装完毕毕后,与定子子绕组一一起进行行水压试试验、耐耐电压试试验及整整体气密密试验。允许在出出线罩上上用非磁磁性螺杆杆吊装套套管式电电流互感感器(CCT),每个套套管外留留有装445只电电流互感感器的空空间。图6. 水冷冷出线套套管结构构4.7 转子4.7.1 轴轴转轴由整整锻高强强度,高磁导导率合金金钢加工工而成。转子本体体上加工工有放置置励磁绕绕组的轴轴向槽，本体同

19、同时作为为磁路。转子具具有传递递功率, 承受受事故状状态下的的扭矩和和高速旋旋转产生生的巨大大离心力力的能力力。转子锻件件根据有有关标准准和规范范订货。对锻件件的化学学成分, 机械械性能,磁性能能进行测测试并进进行超声声波探伤伤。转子大齿齿上加工工横向槽槽, 用于于均衡大大、小齿齿方向的的刚度，以避免免由于它它们之间间的较大大差异而而产生倍倍频振动动。4.7.2 转转子绕组组转子绕组组采用具具有良好好的导电电性能, 机械械性能和和抗蠕变变性能的的含银铜铜线制成成。转子绕组组槽部采采用气隙隙取气斜斜流内冷冷方式, 端部部采用两两路通风风冷却方方式。当转子高高速旋转转时，气气隙里的的冷氢从从进风区

20、区槽楔迎迎风风斗斗进入绕绕组斜向向风道(绕组风风道由铜铜线上加加工的孔孔形成), 到到达槽底底后沿另另一侧斜斜向风道道返回气气隙出风风区从而而带走铜铜线损耗耗。图7. 转子子绕组气气隙取气气, 斜流流冷却风风路示意意图这种由转转子的旋旋转作用用产生风风压而形形成的自通风风系统 可以以只采用用单级风风扇, 从而降降低了通通风损耗耗。在端部, 进入入护环下下的气流流分成两两路, 一路沿沿转子铜铜线上的的轴向通通风道到到达槽部部, 从出出风区槽槽楔甩出出，另一一路进入入铜线的的切向风风道, 从大齿齿甩风槽槽排入气气隙, 这种端端部通风风系统风风路短, 温升升低。图 8. 转转子绕组组端部两两路通风风

21、系统示示意图转子装配配完后, 进行行通风孔孔的检查查试验并并将试验验记录提提供用户户。转子槽衬衬用含云云母,玻璃纤纤维等材材料的复复合绝缘缘压制而而成,具有良良好的绝绝缘性能能和机械械性能。槽衬内表表面和端端部护环环绝缘内内表面涂涂有干性性滑移剂剂，使转转子铜线线在负荷荷变化引引起热胀胀冷缩时时可自由由伸缩，以适应应调峰的的需要。4.7.3 护护环护环的作作用是保保护转子子端部绕绕组,使之不不致因离离心力而而飞散。护环采采用非磁磁性的高高强度合合金钢锻锻件（MMn188Cr118）加加工而成成，其锻锻件订货货和加工工均有严严格的质质量保证证措施。护环为悬悬挂式结结构，热热套在转转子本体体两端。

22、4.7.4 阻阻尼环在转子两两端护环环下布置置有紫铜铜板制成成的阻尼尼环，其其齿部深深入本体体槽楔下下，阻尼尼环的存存在提高高了转子子承担负负序负荷荷的能力力。4.7.5 集集电环集电环用用耐磨合合金钢制制成,与转子子之间采采用热套套装配,在集电电环与转转轴之间间有绝缘缘套筒。通过集集电环和和碳刷装装置可以以提供发发电机额额定出力力、以至至强励时时所需的的励磁电电流。集电环上上加工有有轴向和和径向通通风孔。表面的的螺旋沟沟可以改改善电刷刷与集电电环的接接触状况况，使电电刷之间间的电流流分配均均匀。集电环通通过导电电螺钉,转子引引线与转转子绕组组相连接接。导电电螺钉由由铬铜合合金制成成,具有高高强度和和高导电电率。导导电螺钉钉与转轴轴之间有有密封结结构以防防漏氢。电刷为电电碳制品品,有较低低的磨擦擦系数,与恒压压弹簧刷刷握配合合使用。两集电环环间有同同轴离心心式风扇扇对集电电环及电电刷进行行强迫冷冷却。4.7.6 转转子装配配转子装配配后进行行动平衡衡试验和和1200额定定转速、历时22minn的超速速试验。此外还还要进行行规定的的绝缘试试验并测测量转子子绕组交交流阻抗抗。运行时,用接地地装置在在汽端将将转子接接地，励励端有