大型汽轮发电机结构介绍(b).ppt

大型汽轮发电机大型汽轮发电机结构介绍结构介绍广东珠海金湾发电有限公司广东珠海金湾发电有限公司200820080707QFSN-600-2汽轮发电机特点汽轮发电机特点v保留保留80年代引进西屋公司年代引进西屋公司600MW汽轮发电机成汽轮发电机成熟技术，如熟技术，如穿心螺杆、磁屏蔽、分块压板固定的穿心螺杆、磁屏蔽、分块压板固定的定子铁心，定子铁心，上下层不同截面的定子线圈，上下层不同截面的定子线圈，刚柔刚柔结构的定子端部固定，结构的定子端部固定，端盖式轴承，端盖式轴承，可倾式轴瓦，可倾式轴瓦，双流双环式密封瓦，双流双环式密封瓦，大电流集电环和刷握等大电流集电环和刷握等v转子采用国内外成熟的转子采用国内外成熟的中间铣孔，气隙取气，多中间铣孔，气隙取气，多路斜流通风冷却技术路斜流通风冷却技术v改进转子阻尼结构改进转子阻尼结构v上海和哈尔滨两厂联合设计上海和哈尔滨两厂联合设计v满足电力部门对满足电力部门对600MW发电机的优化要求发电机的优化要求主要性能参数主要性能参数v600MW 291MVarv20kVv19245AvCOS 0.9v3相相 双双Y接法接法v水水氢氢冷却冷却 v氢压 0.4MPavF级绝缘（B级考核）考核）v短路比短路比 0.54v负序能力序能力 稳态I I2 2 10%10%暂态I I2 22 2t 10t 10秒秒v效率效率98.94v励磁励磁 407V 4145A v电阻电阻（15）定子定子 每相每相1.223m 转子子 0.0755v电抗电抗 Xd 2.155 Xq 2.10v重量重量 转子转子 66t 定子定子 320t 总重总重 490t 发电机本体结构发电机本体结构（一）定子：机座（一）定子：机座 隔振结构隔振结构 铁心铁心 绕组绕组 出线出线 出线盒出线盒 定子水路定子水路 氢气冷却氢气冷却 端盖端盖 轴承轴承机座及隔振结构机座及隔振结构v耐爆型压力容器耐爆型压力容器v水压试验（水压试验（1.06MPa 15min)v优质中厚钢板及锅炉钢板冷作拼优质中厚钢板及锅炉钢板冷作拼焊焊v隔振结构切向弹簧板支撑结隔振结构切向弹簧板支撑结构，减少铁心倍频振动传到机座和构，减少铁心倍频振动传到机座和基础基础v整体机座（三段式整体机座（三段式 内外式）内外式）铁心结构铁心结构v0.5mm厚高导磁、低损耗、无取向冷轧硅厚高导磁、低损耗、无取向冷轧硅钢片叠压成形钢片叠压成形vF级环氧绝缘扇形片，级环氧绝缘扇形片，42槽槽v轴向反磁钢支持（定位）筋螺杆轴向反磁钢支持（定位）筋螺杆42根根 高强度反磁钢绝缘穿心螺杆高强度反磁钢绝缘穿心螺杆42根根 周向采用夹紧环和夹紧螺杆固定周向采用夹紧环和夹紧螺杆固定v反磁钢压指，阶梯形磁屏蔽、反磁钢分块反磁钢压指，阶梯形磁屏蔽、反磁钢分块压板构成端部结构压板构成端部结构v铁心内径铁心内径1316mm，外径，外径2674mm，轴向，轴向长度长度6300mm，6mm通风沟，叠片通风沟，叠片96段段v由机座环板，风区隔环形成由机座环板，风区隔环形成11个风区（个风区（5进进6出与转子对应）出与转子对应）端部结构端部结构端部结构端部结构通风槽片通风槽片定子绕组定子绕组v线棒数：上层线棒数：上层42，下层，下层42 ，两路并联，两路并联v上下层不等截面：截面比上下层不等截面：截面比1:0.8，上层附加损，上层附加损耗大，截面大，水流量大，使发热均匀耗大，截面大，水流量大，使发热均匀v水内冷空水内冷空/实心铜线比例实心铜线比例1:2，v上层：空心线上层：空心线454.77.5 壁厚壁厚1.35 实心线实心线4102.247.5v下层：空心线下层：空心线444.77.5 壁厚壁厚1.35v 实心线实心线482.247.5v端部渐开线，鼻部不等节距，相间距离增大端部渐开线，鼻部不等节距，相间距离增大(q=7 每相组每相组7根线棒）根线棒）定子下层线棒截面定子下层线棒截面定子水电连接图定子水电连接图定子绕组槽内及槽楔布置示意图定子绕组槽内及槽楔布置示意图每槽有孔槽楔每槽有孔槽楔21根根定子端部绕组定子端部绕组结构示意图结构示意图定子引出线定子引出线v12根并联环引线根并联环引线 两路并联两路并联 机机内软连接线内软连接线 6根主引线根主引线 出线出线瓷套管瓷套管 v3只出线瓷套管只出线瓷套管 机外软连接线机外软连接线 封母线封母线v3只中性点瓷套管只中性点瓷套管 中性点母板中性点母板 机外软连接线机外软连接线 中性点接地变压器中性点接地变压器单支并联环单支并联环双支并联环双支并联环机内软连接线机内软连接线并联环引线并联环引线出线盒出线盒v耐爆压力容器耐爆压力容器 水压试验水压试验 气密试验气密试验（与机座相同）（与机座相同）v反磁性不锈钢钢板拼焊反磁性不锈钢钢板拼焊v与机座结合面与机座结合面T型密封槽型密封槽 压注密封压注密封胶密封胶密封v内装内装6支出线瓷套管支出线瓷套管v外挂外挂64支电流互感器支电流互感器主引线主引线并联接头并联接头水接头水接头出线盒出线盒定子水路定子水路 84根定子线棒根定子线棒 12根并联环引线根并联环引线 6根主引线根主引线 6支出线套管支出线套管(中性点母线板中性点母线板)励端汇水管励端汇水管汽端汇水管汽端汇水管出线盒内小汇水管出线盒内小汇水管总进水管总进水管总出水管总出水管焊汽端汇水管焊汽端汇水管出水热电偶出水热电偶出水测温元件出水测温元件出线盒内小汇水管出线盒内小汇水管出线盒小汇水管外部出线盒小汇水管外部水管接头水管接头氢气冷却器氢气冷却器v背包卧式冷却器背包卧式冷却器 置于冷却器外罩内置于冷却器外罩内v汽励两端对称布置各一支汽励两端对称布置各一支v每支冷却器分成两个独立水路每支冷却器分成两个独立水路v氢气冷却器带走发电机氢气冷却器带走发电机70左右的损左右的损耗约耗约4000kW（定子冷却水，轴承和密（定子冷却水，轴承和密封油带走约封油带走约2500kW）v穿片式穿片式 冷却效率高冷却效率高氢气冷却器氢气冷却器水压试验水压试验（二）转子（二）转子v转轴本体转轴本体v转子绕组转子绕组v槽楔槽楔v阻尼系统阻尼系统v转子风路转子风路v护环护环v联轴器联轴器v风扇风扇v集电环集电环v轴承轴承转轴转轴v高强度高强度 导磁性良好导磁性良好 合金钢合金钢25CrNi4MoV 整体锻件整体锻件v本体轴向本体轴向32个嵌线槽个嵌线槽 6个阻尼槽个阻尼槽v大齿（极面）各开大齿（极面）各开22个横向月牙个横向月牙槽槽v大齿两端各开大齿两端各开2个端部出风月牙槽个端部出风月牙槽v日本制钢所提供日本制钢所提供v珠海两台由日本三菱电机公司完珠海两台由日本三菱电机公司完成机加工成机加工转子绕组转子绕组v冷拉含银无氧铜线冷拉含银无氧铜线v每极每极8组转子线圈组转子线圈v1号线圈号线圈6匝匝 28号线圈各号线圈各8匝，每极匝，每极62匝，共计匝，共计124匝匝v每匝由上下两根铜线组成每匝由上下两根铜线组成v每圈导体由直线、弯角、端部圆弧中频焊接组成每圈导体由直线、弯角、端部圆弧中频焊接组成v直线部分铜线铣出通风孔，构成斜流风道直线部分铜线铣出通风孔，构成斜流风道v端部由两根冷拉成形的端部由两根冷拉成形的形铜线上下对叠成形形铜线上下对叠成形v槽内对地绝缘为高强度复合箔热压成形槽衬槽内对地绝缘为高强度复合箔热压成形槽衬v匝间绝缘为带状玻璃布板粘贴在导体底部匝间绝缘为带状玻璃布板粘贴在导体底部匝间绝缘垫条匝间绝缘垫条端部线圈端部线圈两根铜线两根铜线组成一匝组成一匝端部线圈端部线圈通风孔通风孔通风系统通风系统v发电机风路：发电机风路：径向通风，轴向分为径向通风，轴向分为11风区风区“5进进6出出”，定转子径向耦合，带气隙隔板，定转子径向耦合，带气隙隔板v转子风路特点：气隙取气斜流通风系统，一斗两转子风路特点：气隙取气斜流通风系统，一斗两路，即一个风斗对应两路相反方向的斜流风道路，即一个风斗对应两路相反方向的斜流风道vZ1,Z3,Z5,Z7,Z9,Z11为出风区为出风区vZ2,Z4,Z6,Z8,Z10为进风区（两个端部进风区）为进风区（两个端部进风区）vZ1和和Z11出风区每槽有出风区每槽有8个出风孔，其它出风区个出风孔，其它出风区每槽均为每槽均为7个出风孔，槽楔上通风孔总数个出风孔，槽楔上通风孔总数=（2897）322528，中部出风区对应相邻两个，中部出风区对应相邻两个进风区，端部出风区（进风区，端部出风区（Z1和和Z11）则对应一个相）则对应一个相邻进风区和一路端部进风区邻进风区和一路端部进风区出风区出风区进风区进风区出风区出风区端部进风端部进风端部进风端部进风转子风路示意图转子风路示意图出风孔出风孔进风孔进风孔转子槽楔转子槽楔v LY 12高强度铝合金制成高强度铝合金制成 v端头槽楔和阻尼槽楔由铍钴锆铜合金制成端头槽楔和阻尼槽楔由铍钴锆铜合金制成v在每两根槽楔的连接处设置镀银的搭接块在每两根槽楔的连接处设置镀银的搭接块 v径向开通风孔径向开通风孔 顶部加工成进、出风斗顶部加工成进、出风斗v11个风区个风区 5进进6出出 一斗两路通风一斗两路通风 v进风斗进风斗 5路路 每槽每槽5根根 5735个进风孔个进风孔v出风斗出风斗 6路路 每槽每槽6根根 284744个出个出风孔风孔v每槽通风孔数每槽通风孔数79 整台转子整台转子2528个通风孔个通风孔护环护环 风扇风扇 联轴器联轴器v护环为耐应力腐蚀的护环为耐应力腐蚀的 18Mn18Cr 高强度反高强度反磁合金钢磁合金钢 v护环和中心环热套在转子本体端部的配合护环和中心环热套在转子本体端部的配合面上为悬挂式结构面上为悬挂式结构v中心环、风扇环、联轴器均为合金钢锻件中心环、风扇环、联轴器均为合金钢锻件v单级螺浆式风扇对称布置在转子两端向定单级螺浆式风扇对称布置在转子两端向定子铁芯背部及转子护环内部送风子铁芯背部及转子护环内部送风。v风扇叶片为铝合金锻件风扇叶片为铝合金锻件 转子阻尼系统转子阻尼系统v大齿上大齿上 的阻尼的阻尼：每极开三个阻尼槽。槽内放置每极开三个阻尼槽。槽内放置高导电率、高强度的铍钴锆铜槽楔，在两根阻尼高导电率、高强度的铍钴锆铜槽楔，在两根阻尼槽楔的连接处设置一个镀银的铍钴锆铜搭接块，槽楔的连接处设置一个镀银的铍钴锆铜搭接块，并在搭接块底部的凹槽内放入两个弹簧以顶住槽并在搭接块底部的凹槽内放入两个弹簧以顶住槽楔，保证搭接块和两根槽楔之间有良好的电连接。楔，保证搭接块和两根槽楔之间有良好的电连接。v嵌线槽内的阻尼嵌线槽内的阻尼：在每两根槽楔的连接处也设在每两根槽楔的连接处也设置镀银的搭接块，以保证槽楔之间有良好的电连置镀银的搭接块，以保证槽楔之间有良好的电连接。接。v降低月牙槽两端的过热，提高负序能力降低月牙槽两端的过热，提高负序能力 暂态暂态I I2 22 2tt 1010秒秒 稳态I I2 2 10%10%集电环集电环v集电环外径集电环外径380mm 长度长度400mm2v材质材质40Cr2MoV合金钢合金钢v总长总长2170mm 带联轴器和稳定座式轴承带联轴器和稳定座式轴承 v自带离心式风扇通风自带离心式风扇通风 外径外径650mm 长度长度200mmv每极每极2612只刷盒只刷盒 每极电刷数每极电刷数61272v全台共计全台共计144只电刷只电刷 电刷尺寸电刷尺寸2532100v电刷牌号电刷牌号NCC634(上海摩根）上海摩根）LFC554(法国罗兰法国罗兰）集电环装配集电环装配端盖端盖 轴承轴承v端盖轴承端盖轴承：发电机的轴承与密封支座都装在端发电机的轴承与密封支座都装在端盖上。缩短转轴长度并具有良好的支承刚度，轴盖上。缩短转轴长度并具有良好的支承刚度，轴承中心线距机座端面较近，使端盖在支承重量和承中心线距机座端面较近，使端盖在支承重量和承受机内氢压时变形最小，保证可靠的气密性。承受机内氢压时变形最小，保证可靠的气密性。v分块式可倾瓦轴承分块式可倾瓦轴承 v上半部为圆柱瓦，下半部轴瓦则为二块纯铜瓦基上半部为圆柱瓦，下半部轴瓦则为二块纯铜瓦基体的可倾瓦，其抗油膜扰动能力强，具有良好的体的可倾瓦，其抗油膜扰动能力强，具有良好的运行稳定性。运行稳定性。v分块瓦下有瓦托，瓦块与瓦托的支承点在分块瓦下有瓦托，瓦块与瓦托的支承点在45的的中心中心线上上油密封装配及密封油装置油密封装配及密封油装置v双环双流环式油密封系统双环双流环式油密封系统 v通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油流阻止了氢气外逸。差压阀跟踪机内氢压，控制流阻止了氢气外逸。差压阀跟踪机内氢压，控制空侧油压高于氢压空侧油压高于氢压0.084MPav双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。氢侧和空侧平衡差压小于氢侧和空侧平衡差压小于490Pav当两路密封油经过密封支座上各自的油道、进入当两路密封油经过密封支座上各自的油道、进入双流密封瓦中各自的油槽时，平衡阀控制着氢侧双流密封瓦中各自的油槽时，平衡阀控制着氢侧进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡v两路密封油互不相让，各自从轴颈表面分别流向两路密封油互不相让，各自从轴颈表面分别流向氢侧与空侧，充分发挥了密封氢气的作用氢侧与空侧，充分发挥了密封氢气的作用 密封油系统密封油系统原理示意图原理示意图