1000MW发电机结构说明书

QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书Q771东方电机股份第1东方电机股份第1页第一节概述简介QFSN-1000-2-27型汽轮发电机为汽轮机直接拖动的隐极式、二极、三一样步发电机。发电机承受水氢氢冷却方式，配有一套氢油水掌握系统，承受静止可控硅，机端变自励方式励磁，并承受端盖式轴承支撑。1000MW发电机总体构造示意图东方电机股份第2东方电机股份第2页QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书 Q771发电机根本标准:型 额定电压额定电流额定频率相 接 法冷却方式(保证值)(保证值)效率(保证值)(P-P)轴 振(P-P)漏氢允许强励时间

QFSN-1000-2-271008MW(1120MVA)1100MW(1230MVA)27kV23949A0.9(滞后)5272A计算值)501V(计算值)50Hz3000 r/min3YY6水氢氢5～40℃0.52Mpa(G)0.56Mpa(G)≥0.50≥0.15≥99.0%≤0.025mm≤0.06mm≤12 m3/d自并激静止可控硅励磁≥2≥4倍/s20s发电机噪音(距机座1m处，高度为1.2m) ≤87dB(A)QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书Q771东方电机股份第3东方电机股份第3页其次节通风与冷却发电机承受径向多流式密闭循环通风，定子铁芯沿轴向分为十九个风区，九个进风区和十个出风区相间布置。安装在转轴上的两个轴流式风扇(汽、励端各一个)将氢气分别鼓入气隙和机座底部外通风道。进入机座底部外通风道的氢气进入铁芯背部，沿铁芯径向风道冷却进风区铁芯后，进入气隙；少局部氢气进入转子槽内风道，冷却转子绕组；其他大局部氢气再折回铁芯，冷却出风区铁芯，最终从机座顶部外风道进入冷却器；被冷却器冷却后的氢气进入风扇后，进展再循环。这种交替进出的径向多流通风，保证了发电机铁芯和绕组的均匀冷却，削减了构造件热应力和局部过热。1000MW发电机内部通风冷却示意图第三节机座与隔振机座是用钢板焊成的壳体构造，具有足够的强度和刚度，其作用是支承定子铁心和定子线圈。在机座顶部和底部两侧各有一个冷却气体通道，机座内部只有支撑管而无通风管。机座作为氢气的密闭容器，能承受机内意外氢气爆炸产生的冲击。机座与出线罩之间的结合面用焊接方式进展密封(在电厂安装时进展)，与端盖之间用注入密封胶的方式进展密封。机座上有四个可拆式吊攀。全部机外的油、水、气管道均用法兰与发电机联接。铁芯与机座之间装设轴向弹簧板，有效地减小了铁芯倍频振动对机座及根底的影响。定子铁芯定子铁芯压圈环板外皮轴向弹簧板轴向弹簧板构造示意图第四节定子铁芯定子铁芯是用相互绝缘的扇形片叠装压紧制成的。为削减电气损耗，扇形片承受高导磁低损耗的冷轧硅钢片冲制而成。扇形片两面刷涂有绝缘漆。扇形片冲有嵌放定子线圈的下线槽和放置槽楔用的鸽尾槽。叠压时利用定子定位筋定位，叠装过程中经屡次施压，两端承受低磁性的球墨铸铁压圈的。边段铁芯涂有粘接漆，在铁芯装压后加热使其粘接成一个结实的整体，进一步提高铁芯的刚度。边段铁芯齿设计成阶梯状并在齿中间开窄槽，同时在铁芯端部承受磁屏蔽和铜屏蔽，以降低铁芯端部的损耗和温升。第五节定子绕组及固定第1局部 定子绕组定子绕组由嵌入铁芯槽内的绝缘条形线棒组成，绕组端部为篮式构造，并且由连接线连接成规定的相带组。绕组绝缘承受少胶VPI绝缘，绝缘等级为F级，外表有防晕处理措施。线棒由绝缘空心股线和实心股线混合编织换位组合而成。定子线棒是通过空心股线中的水介质来冷却的。冷却水从励端的汇流管和绝缘引水管并通过线棒端头的水接头进入线圈，冷却线圈后再经过汽端的绝缘引水管和汇流管排入外部水系统。定子环形引线的冷却水从励端汇流管和绝缘引水管进入引线，冷却引线后通过励端绝缘引水管和引线汇流管排入外部水系统。QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书Q771东方电机股份第东方电机股份第7页第2局部 定子绕组槽部固定定子线棒在槽内有良好的固定，侧面有半导体波浪板，径向还有波浪板和带斜度的槽楔组合固定。定子绕组槽内固定示意图QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书Q771东方电机股份第8东方电机股份第8页第3局部 定子绕组端部固定定子绕组端部用浸胶无纬玻璃纤维带绑扎固定在由绝缘支架和绑环组成的端部固定件上，绑扎固定后进展烘焙固化，使整个端部在径向和周向成为轴向可沿支架滑销方向自由移动，削减由于负荷或工况变化而在定子绕组和支撑系统中引起的应力，满足机组调峰运行的要求。图意示构结部端子定图意示构结部端子定第六节 定子出线发电机各相和中性点出线均通过励端机座下部的出线罩引出机外。出线罩板承受非磁性材料制成，以削减定子电流产生的涡流损耗。出线罩板下方设有排泄孔，以防止引出线四周积存油或水。定子出线通过高压绝缘套管穿出机壳引出机外。高压绝缘套管由整体的电机外侧)装有电流互感器供测量和保护用。整个定子出线装配承受氢气冷却，冷却风路如下图。氢气从铜导电杆上端的进风口进入导电杆的外侧，在底部折回导电杆的内侧，通过上部一特别接头排入过渡引线，再由固定过渡引线的空心瓷套管排入出线罩的夹层风道后进入内外端盖间的低压风区。QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书Q771东方电机股份第10东方电机股份第10页共页定子出线构造及通风示意图定子出线构造及通风示意图第七节 转子转轴由整锻高强度、高磁导率合金钢加工而成。转轴锻件依据有关标准和标准订货。对锻件的化学成分、机械性能及磁性能进展测试并进展超声波探伤。转轴本体上加工有放置励磁绕组的轴向槽，本体同时作为磁路。转轴具有传递功率、承受事故状态下的扭矩和高速旋转产生的巨大离心力的力量。转轴大齿上加工横向槽(即月牙槽)，用于均衡大、小齿方向的刚度，以避开由于它们之间的较大差异而产生倍频振动。第2局部 转子绕组转子绕组承受具有良好的导电性能、机械性能和抗蠕变性能的含银铜线制成。从进风区气隙吸入氢气。通过转子槽楔后，进入两排斜流风道，以冷却转子铜线。氢气到达底匝铜线后，转向进入另一排风道，冷却转子铜线后再通过转子槽楔，从出风区排入气隙。转子绕组端部承受冷却效果较好的“两路半”风路构造。一路风从下线部进入铜线风道，再从转子本体端部排入气隙。为了加强后一路风的冷却效果，在这路风的中途再补入半路风，即形成“两路半”的风路构造。转子线圈放入槽内后，槽口用铝合金槽楔和钢槽楔固紧，以抵挡转子高速旋转产生的离心力。非磁性槽楔和磁性槽楔的应用保证了合理的磁通分布。转子槽衬用含云母、玻璃纤维等材料的复合绝缘压制而成，具有良好的绝缘性能和机械性能。槽衬内外表和端部护环绝缘内外表涂具有低摩擦系数的干性滑移剂，使机调峰运行的要求。QFSN-1000-2-27QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书Q771东方电机股份第13东方电机股份第13页共页图意示路风气取隙气体本组绕子转图意示风通半路两部端组绕子转QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书QFSN-1000-2-27型发电机构造说明书Q771东方电机股份第15东方电机股份第15页共页第3局部 转子引线和集电环通过转子引线与集电环以及电刷装置可以供给发电机额定出力及强励时所需的励磁电流。转子绕组通过转子引线、导电杆及导电螺钉与集电环相连接。导电螺钉用高强度和高导电率铜合金制成。导电螺钉与转轴之间有密封构造以防漏氢。集电环用耐磨合金钢制成，与转轴承受热套装配。在集电环与转轴之间设有绝缘套筒。集电环上加工有轴向和径向通风孔。外表的螺旋沟可以改善电刷与集电环的接触状况，使电刷之间的电流安排均匀。两集电环间有同轴离心式风扇对集电环及电刷进展强迫冷却。 图意示构结环电集与线引子转图意示构结环电集与线引子转4局部护环、中心环、阻尼环由于转子旋转时，转子线圈端部受到强大的离心力，为了防止对转子线〔Mn18Cr18〕锻件加工而成的护环来保护转子线圈端部。护环分别装配在转子本体两端，与本体端热套协作，另一端热套在悬挂的中心环上。转子线圈与护环之间承受模压的绝缘环绝缘。为了隔开和支撑端部线圈，限制它们之间由于温差和离心力引起的位移，端部线圈间放置了模压的环氧玻璃布绝缘块。中心环对护环起着与转轴同心的作用，当转子旋转时，轴的挠度不会使护环受到交变应力作用而损伤。中心环还有防止转子线圈端部轴向位移的作用。全阻尼环构造示意图为削减由于不平衡负荷产生的负序电流在转子上引起的发热，提高发电机担当不平衡负荷的力量，在转子本体两端(护环下)和槽内设有全阻尼绕组。全阻尼环构造示意图端盖构造示意图端盖构造示意图第八节 端盖端盖既是发电机外壳的一局部，又是轴承座，为便于安装，沿水平方向分为上下两半。端盖与机座的协作面及水平合缝面上开有密封槽，以便槽内充密封胶，密封机内氢气。端盖由钢板焊成，具有足够的强度和刚度，以支撑转子，同时承受机内氢气压力甚至氢爆产生的压力。第九节 轴承与油封1、轴承发电机承受端盖式轴承。轴瓦承受椭圆式水平中分面构造。轴承与轴承座(端盖)的协作面为球面，以使轴承可以根椐转子挠度自动调整自已的位置。励端轴承设有双层对地绝缘以防止轴电流烧伤轴颈和轴承合金。润滑油来自汽轮机供油系统。起动和停机时的低转速下供给高压顶轴油以避开损伤轴承合金。2、油封转轴穿过端盖处的氢气密封是依靠油密封的油膜来实现的。油密封承受单流环式构造。

轴瓦构造示意图密封瓦承受瓦体上浇注轴承合金制作而成，装配在端盖内腔中的密封座内。密封瓦分为上下两半，径向和轴向均用卡紧弹簧箍紧。密封瓦径向可随转轴浮动。与密封座上下均设有定位销，可防止密封瓦切向转动。压力密封油经密封座与密封瓦之间的油腔，流入密封瓦与转轴之间的间0.055MPa左右。流向机内的密封油经端盖上的排油管回到氢侧油箱；流向机外的密封油与润滑油混在一起，流入轴承排油管。该系统具有配置简洁，运行维护便利的特点。尤其在油系统中设置有真空净油装置，能有效去除油中水分，对保持机内氢气湿度有明显的作用。励端油密封设有双层对地绝缘以防止轴电流烧伤转轴。第十节 冷却器包冷却器包由钢板焊接而成，单件焊完后，须承受1.0MPa的水压试验，全部气密焊缝须承受0.78MPa的气密试验，具有足够的强度与良好的气密性。冷却器包置于机座两端顶部，在现场安装时，将冷却器包与机座之间用螺栓联接后再焊气密焊缝。第十一节 氢气冷却器氢气冷却器置于发电机机座顶部冷却器包内。氢气冷却器与机座之间的密封构造，既可密封氢气，又可在氢气冷却器因温度变化而胀缩时起到补偿作用，保证运行时具有良好的密封性能。氢气冷却器的水箱构造，满足发电机在充氢状态下，可翻开水箱清洗冷却水管。当氢气冷却器进出水管与外部水管拆开后，氢气冷却器就可以从发电机中抽出。氢气冷却器的容量设计是按以下条件考虑的：