QFSN-300-2-20B型汽轮发电机产品说明书样本3039.docx

QFSN-300-2-20B型汽轮发电机产品说明书 目 录1. 适用范围.22. 概述述.23. 额定定和性能能.24 结构介绍.7汽轮发电机机产品说说明书1. 适用用范围:本"产品说说明书""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。发发电机型型号所表表示的意意义为(以3000MWW容量为为例)： QFSN 3000 2 200 B特征号电压20kkV两极额定容量3300MMW转子绕组氢氢内冷定子绕组水水冷发电机由汽轮机拖拖动2. 概述述 本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""。 发发电机满满足以下下标准的的要求: GBB/T770644 透平平型同步步电机技技术要求求 IIEC334-33 透平型型同步电电机技术术要求 IIEEEE Sttd.1115 同步电电机试验验方法3 额定定和性能能 (以3000MWW为例，详详见技技术数据据汇总表表) 型型号 QQFSNN-3000-22-200B 额额定出力力(按技技术协议议) 3533 MVVA/3300 MMW 额额定电压压 220 kkV 额额定电流流 110.1189 kA 功功率因数数 00.855 (滞后后) 转转速 30000 r/mmin 频频率 500 Hzz 相相数 3 短短路比 0.66 效效率 98.9 冷冷却方式式 水水氢氢 额额定氢压压 00.255 MPPa(gg) 定定子接线线 22-Y 出出线端子子数 6 绝绝缘等级级 FF (温温升按BB级考核核) 电电抗 瞬变电电抗 xx'd (非饱饱和值) 0.25 (标么么值) 超瞬变变电抗 x"dd(饱和和值) 0.15 (标么么值) 每每日漏氢氢量 100 m33 转转轴振动动 0.0755mm (p/p) 轴轴承振动动 0.0255mm (p/p) 噪噪音 899 dBB(A)(离机机壳1 m 处处测量)3.1 技技术规范范和基本本技术要要求3.1.11 型式式和转向向 三三相, 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)。3.1.22 环境境温度和和海拔高高度 发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, 3.1.33 检温温计 在以下下部位装装设电阻阻测温元元件(RRTD)和温度度计（详详见随机机安装图图4）: 定子线线圈和出出线的每每条水支支路的出出水端(RTDD)； 定子每每槽上层层和下层层线圈之之间(RRTD)； 定子铁铁心齿部部和轭部部(不少于于 122 个 RTTD)； 冷却器器冷风侧侧和热风风侧(RRTD 和温度度计)； 轴瓦(RRTD)； 轴承出出油管(RTDD和温度度计)； 油密封封出油管管(RTTD)； 氢气冷冷却器总总进水管管和每个个出水管管(RTTD和温温度计)。 集电环环出风(温度计计) 测测温元件件为1000(0)铂热电电阻（双双支元件件）；所有测温元元件在机机座内的的引线均均为屏蔽蔽线。在定子端部部压指、压压圈及铜铜屏蔽上上埋设有有热电偶偶。 发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。3.1.44 临界转转速 转转子临界界转速远远离额定定转速±±10的的范围。3.1.55 超速 发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 。3.1.66 定子绕绕组电阻阻偏差 排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。3.1.77 氢气冷冷却器 氢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为00.6 MPaa,历时时 300 分钟钟。 当当 5的的水管堵堵塞后, 发电电机仍能能输出额额定功率率。 当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。3.1.88 绝缘电电阻3.1.88.1 定子绕绕组 在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。)3.1.88.2 转子绕绕组 室室温下( 200 )测量量不小于于1 兆欧欧。(用5000V兆欧欧表测量量。)3.1.88.3 测温元元件 室室温下(20)测量不不小于11兆欧。(用2500V兆欧欧表测量量。)3.1.88.4.轴承和和油密封封(励磁机机端) 轴轴承和油油密封(励端) 对地绝绝缘电阻阻不小于于1兆欧(用10000V兆兆欧表测测量)3.1.99 电压波波形及电电话谐波波因数(THFF) 发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。3.1.110 耐电压压试验 发电机机定、转转子绕组组能承受受以下耐耐电压试试验历时时1miin: 定子绕绕组交流流工频试试验电压压有效值值为2UUN+1KKv(或或根据技技术协议议), 转子绕绕组交流流工频试试验电压压有效值值为100UfNN, (UfN为额定定励磁电电压) 电厂厂安装后后的交接接试验电电压为上上述电压压的 880。3.1.111 定子绕绕组及机机座的水水压试验验 总总装出厂厂前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 00.755 MPaa(表压压)，历时时8 小时时。 发发电机机机座,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。3.1.112 短时过过负荷能能力 3.1.112.11 定子子绕组定子绕组能能承受短短时过电电流运行行，且满满足下列列公式：(I2-11)t=37.5s其中：I-定定子电流流(%)； t-过过电流时时间(ssec.)3.1.113 突然短短路 发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额额定电压压下发生生在出口口端的三三相突然然短路故故障。 发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。 ""无损坏坏"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。3.1.114 强励发电机能承承受额定定励磁电电压 22 倍的的强励电电压,持续时时间100S 。强强励电压压上升速速度不小小于 22/seec.3.1.115 负荷变变化和大大修间隔隔 发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。发电机服役役期间可可以起停停100000次次。大修修间隔不不小于44年。注：发电机机正常与与非正常常运行的的有关规规定见运运行说明明书。4结构介介绍4.1 总总装 见附图图1图 1. 汽轮轮发电机机总装图图4.2 通通风 定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。定子和转子子风区的的数量相相等,位置相相对应,冷风区区和热风风区沿轴轴向交替替布置。这这种布置置方式使使定子和和转子得得到均匀匀的冷却却，温度度比较均均匀。图 2. 发发电机通通风示意意图4.3 机机座 机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。作作为氢气气的密闭闭容器，能能承受机机内意外外氢气爆爆炸产生生的冲击击。 机机座由端端板,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。 机机座设计计成三段段, 即一一个中段段和两个个端罩，以以减小定定子运输输尺寸及及重量。其其 中段(含铁铁心和绕绕组)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. 发发电机定定子运输输 机机座和端端罩经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。所有机外的的油、水水、气管管道均用用法兰与与发电机机联接。4.4 定定子铁心心与隔振振 定定子铁心心由经过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。铁心迭装过过程中经经多次施施压, 两端用用压圈通通过定位位筋用螺螺帽压紧紧，保证证片间有有足够的的压力，使使铁心具具有足够够的刚度度。铁心心与机座座之间装装设轴向向弹簧板板，有效效地减小小了铁心心倍频振振动对机机座及基基础的影影响。边段铁心齿齿设计成成阶梯状状并在齿齿中间开开窄槽，同同时在压压圈上装装置整体体压制成成形的铜铜屏蔽，以以降低铁铁心端部部的损耗耗和温升升。4.5 定定子绕组组 定子绕组为为单匝线线圈组成成的双层层篮式结结构,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。定子线圈通通水冷却却,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。 线圈在在槽部进进行5440o 换位以以降低环环流损耗耗 。 线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。 线线棒通过过严格的的检查和和试验以以保证质质量。 每每根空心心股线先先单独进进行水压压及流量量试验。线线棒成形形及焊水水接头后后,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。为了约束线线棒上的的电动力力的不利利影响,绕组必必须在槽槽部和端端部妥善善固定。本本机槽部部采用槽槽楔、楔楔下波纹纹板以及及层间和和槽底垫垫适形材材料作为为径向固固定；采采用半导导体斜楔楔作为侧侧面固定定, 实践践证明这这是 一种有有效的固固定方式式。1. 垫条2. 槽楔3. 波纹垫条4. 侧面斜楔5. 定子线圈6. 适形材料图 4. 定子子线圈槽槽内固定定 端部部用涤玻玻绳绑扎扎在由玻玻璃钢支支架和绑绑环组成成的端部部固定件件上。端端部固有有频率远远离1000Hzz,从而而避免运运行时发发生共振振 。玻璃璃钢支架架由轴向向柔度较较大的LL形支架架与压圈圈联接，使使整个端端部可以以较自由由的在轴轴向位移移，以适适应调峰峰运行的的需要。固定和绑扎扎工序后后,整个定定子进行行烘焙固固化。1. 气隙隔板2. 槽口垫块3. 绑环4. 绑绳5. 层间绑环6. 绝缘盒7. 绝缘引水管管8. 绝缘支架9. 定子引线10. L形弹性支支架图 5. 定子子线圈端端部固定定出厂前, 定子绕绕组(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 出出线端子子（出线线套管） 六六个出线线端子(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。 出出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。 出出线端子子单独进进行空气气气密试试验。 出出线端与与封闭母母线联接接的部位位镀银。 定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。允许在出线线罩上用用非磁性性螺杆吊吊装套管管式电流流互感器器(CTT),每每个套管管外留有有装45 只电流流互感器器的空间间。图 6. 水冷冷出线套套管结构构4.7 转转子4.7.11 轴 转转轴由整整锻高强强度,高磁导导率合金金钢加工工而成。 转转子本体体上加工工有放置置励磁绕绕组的轴轴向槽，本本体同时时作为磁磁路。转转子具有有传递功功率, 承受事事故状态态下的扭扭矩和高高速旋转转产生的的巨大离离心力的的能力。 转转子锻件件根据有有关标准准和规范范订货。对对锻件的的化学成成分, 机械性性能,磁性能能进行测测试并进进行超声声波探伤伤。转子大齿上上加工横横向槽, 用于于均衡大大、小齿齿方向的的刚度，以以避免由由于它们们之间的的较大差差异而产产生倍频频振动。4.7.22 转子子绕组 转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。当转子高速速旋转时时，气隙隙里的冷冷氢从进进风区槽槽楔迎风风风斗进进入绕组组斜向风风道(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, 进入护护环下的的气流分分成两路路, 一路路沿转子子铜线上上的轴向向通风道道到达槽槽部, 从出风风区槽楔楔甩出，另另一路进进入铜线线的切向向风道, 从大大齿甩风风槽排入入气隙, 这种种端部通通风系统统风路短短, 温升升低。图 8. 转子子绕组端端部两路路通风系系统示意意图转子装配完完后, 进行通通风孔的的检查试试验并将将试验记记录提供供用户。转子槽衬用用含云母母,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。槽衬内表面面和端部部护环绝绝缘内表表面涂有有干性滑滑移剂，使使转子铜铜线在负负荷变化化引起热热胀冷缩缩时可自自由伸缩缩，以适适应调峰峰的需要要。4.7.33 护环环 护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。护护环采用用非磁性性的高强强度合金金钢锻件件（Mnn18CCr188）加工工而成，其其锻件订订货和加加工均有有严格的的质量保保证措施施。护环为悬挂挂式结构构，热套套在转子子本体两两端。4.7.44 阻尼尼环在转子两端端护环下下布置有有紫铜板板制成的的阻尼环环，其齿齿部深入入本体槽槽楔下，阻阻尼环的的存在提提高了转转子承担担负序负负荷的能能力。4.7.55 集电电环 集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。通通过集电电环和碳碳刷装置置可以提提供发电电机额定定出力、以以至强励励时所需需的励磁磁电流。 集集电环上上加工有有轴向和和径向通通风孔。表表面的螺螺旋沟可可以改善善电刷与与集电环环的接触触状况，使使电刷之之间的电电流分配配均匀。 集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。电刷为电碳碳制品,有较低低的磨擦擦系数,与恒压压弹簧刷刷握配合合使用。两集电环间间有同轴轴离心式式风扇对对集电环环及电刷刷进行强强迫冷却却。4.7.66 转子子装配 转转子装配配后进行行动平衡衡试验和和1200额定定转速、历历时2mmin的的超速试试验。此此外还要要进行规规定的绝绝缘试验验并测量量转子绕绕组交流流阻抗。 运运行时,用接地地装置在在汽端将将转子接接地，励励端有供供装设接接地保护护的装置置。 制制造厂提提供装抽抽转子所所需的特特殊工具具。4.8 油油密封及及挡油盖盖机座内的氢氢气是靠靠转轴与与密封瓦瓦之间的的压力油油密封的的。密封封油压高高于机内内氢气压压力0.05 MPaa左右。密封系统为为单流环环式。位位于密封封座内的的密封瓦瓦在轴向向与径向向分半，用用弹簧连连接，有有较好的的随动性性。该系统具有有配置简简单，运运行维护护方便的的特点。尤尤其在油油系统中中设置有有真空净净油装置置，能有有效去除除油中水水分，对对保持机机内氢气气干燥有有明显的的作用。若用户要求求，也可可采用有有数十年年运行经经验的双双流环式式油密封封系统。励端油密封封对地为为双层绝绝缘结构构，可在在运行时时检查对对地绝缘缘电阻。在密封瓦旁旁靠机内内侧同时时装置了了梳齿式式挡油盖盖和辅助助挡油盖盖，可避避免机内内受到油油污染。图 9. 油密封封及挡油油盖示意意图4.9 轴轴承和端端盖本机采用水水平中分分面椭圆圆轴承。轴轴承与轴轴承座（端端盖）的的配合面面为球面面，以使使轴承可可以根椐椐转子挠挠度自动动调节自自已的位位置。励端轴承设设有对地地绝缘以以防轴电电流烧伤伤轴颈和和轴承合合金。对对地绝缘缘为双层层结构，可可在运行行时检测测绝缘电电阻。润滑油来自自汽轮机机供油系系统。起起动和停停机时的的低转速速下提供供高压顶顶轴油以以避免损损伤轴承承合金。轴承安装在在端盖上上。端盖盖由钢板板焊成,有足够够的强度度和刚度度，除了了支持转转子外，还还能承受受机内氢氢气压力力甚至氢氢气爆炸炸产生的的压力。4.10 氢气冷冷却器 四个氢气冷冷却器水水平安装装在两个个端罩的的顶部冷冷却器包包内。冷冷却器在在制造厂厂单独进进行0.8MPPa表压压的水压压试验,并与机机座一起起承受气气密试验验。