风电机组发电机维护与维修的方法要求及注意事项.doc
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1、风电机组发电机维护与维修的方法要求及注意事项1.1 发电机概述VEM 1550KW-690V-50Hz发电机发电机是把旋转的机械能转换为电能。在风机中采用的是双馈式感应发电机。发电机的定子直接连接到三相电源上,而转子通过变频器与三相电源相连。 发电机的转速范围是1000到2016rpm,同步转速是1500rpm。转子电压频率和转子电流与转速差(实际和发电机的转速)相对应。这个差值称为转差率,通常以同步转速的百分比的形式给出。发电机的定子电压等于电网电压。转子电压与转差频率成正比。当发电机以同步转速转动时,转差率为零。 1.2安全须知 1.2.1 注意事项首次维护应在风机动态调试完毕且正常运行7
2、10天后进行;以后间隔按照此章要求进行!在发电机安装和试运行前,请仔细阅读此运行和维护手册。小心妥善保管该运行和维护手册。只有严格遵守该手册的规定,索赔才有保障。小心保存日志。合格人员合格人员指能够依照相关操作规程或者产品上的标示,进行产品的安装、装配、调试和运行,并具有相关资格的人员,例如:1) 按照标准的安全需求,接受相关培训、指导或授权,操作开关的分断、电气线路和设备接地与标识。2) 按照标准的安全需求,在安全设备的维护和使用方面接受过相关的培训和指导。3) 急救训练。危险表示如果没有采取相应的预防措施,会导致死亡、重大的人身伤害或财产损失。危险标识危险警告表示如果没有采取相应的预防措施
3、,可能导致死亡、重大的人身伤害或财产损失。警告小心带三角的警告标志表示如果没有采取相应的预防措施可能导致轻微的人身伤害。小心小心不带三角的警告标志表示如果没有采取相应的预防措施可能导致财产损失。小心注意表示如果没有遵守相关指示,可能导致不期望的结果和情形。注意提示是与产品有关的重要信息,或在运行规范中需要特别注意的部分。注释警告当电气设备处于运行状态时,这些装置的某些部分将一直处于危险状态。因此如果不注意相关警告可能导致严重的人身伤害或财产损失。只有具备相关资格的人员才能被授权操作这些装置。这些人员必须熟知所有的警告,依照操作指令进行维护。要安全无误的运行此设备,除了需要小心的运行和维护以外,
4、还需要正确的运输、专业的储存、安装和装配。必须遵守国家的相关安全指导方针。危险该发电机是在工业电力装置上安装使用的单元。在运行时,有裸露的带电部分和旋转部件,因此,如果未经允许去掉了必需的遮盖,或使用方式不正确、进行了误操作或者没有仔细维护的话,可能会导致重大人身伤害或财产损失。如果设备应用于工业区域以外,在安装地点应放置适当的装置(例如保护围栏)和标志,防止未经授权人员进入。 遵守运行规范事项是在合同范围内进行索赔的前提。认真地保存工作日记。风场的安全负责人,必须保证:u 风场的基础施工工作,以及运输、装配、安装、试车、维护和修理工作,都有专业人员执行或控制。u 在工作过程中,都要遵守运行指
5、南和电机文档规范。u 严格遵守合理的装配、连接、环境和运行状况的技术数据和详细资料。u 严格遵守个人防护器材的相关使用规章制度,要安装和并且有安全预防措施。u 禁止未经授权的人员操作或接近电机。因此,该运行规范建议必须由有资格的人员来正确操作电机。提示推荐分别使用由VEM提供的支持和服务,进行施工、装配和维修等业务。提示该电机不含任何危险物质。危险物质指致癌物质、诱变剂、有毒物质、放射性物质、水质污染物、导致全球变暖的物质、消耗臭氧层的物质、在德国化学法和危险物质法案的附件VI中“禁止使用或配制物质”所包括的所有特殊物质。在拆卸电机之前,先从轴承上排出润滑油(对于普通轴承)或清除油脂(对于耐磨
6、轴承)。然后使用工具进行电机拆卸工作。从铁心中取出绕组之前,首先在400下通过特殊的装置使单元裂化。不同部件的处理方法如下表:装配部件原料处理方法轴承油脂废物需要在监控下进行特殊处理轴承润滑油废物可再利用主轴钢废物可再利用机座轴承端盖铸钢灰口铸铁废物可再利用不带绕组的铁芯电炉钢板废物可再利用绕组铜,部分掺合绝缘材料废物可再利用电缆铜,绝缘材料废物可再利用导条端头刷握铜黄铜废物可再利用玻璃纤维部件可视玻璃窗过滤垫波纹管各种有机原料废物可再利用炭刷石墨废物可再利用1.3 描述/技术数据该设备为转换风能的发电机;该发电机具有高效率、长寿命和高可靠性等特点。该电机符合以下规范:序号项目规范与标准1尺寸
7、和运行特性IEC/EN 60034-12防护等级IEC/EN 60034-53冷却IEC/EN 60034-64结构IEC/EN 60034-75噪音IEC/EN 60034-96振动等级IEC/EN 60034-14定子包括一个焊接的沟槽机座,线束叠片铁芯紧缩压入,然后用轴向箝位螺栓夹紧。定子绕组由一个二层三相交流整体绕组组成,绕组材料为E-Cu扁平金属线,绝缘材料为云母箔。绝缘系统采用“EMoDUR VPI 155”的温度达F级的环氧树脂绝缘。绕组通过铝环悬垂固定。1.3.4 转子转子包括一个带叠片铁芯的钢制螺柱轴,铁心被冷缩压制安装,通过轴向箝位螺栓夹紧。转子绕组由半穿入式线圈组成,绕组
8、材料为E-Cu扁平金属线,绝缘系统采用“EMoDUR VPI 155”。转子绕组终端的K,L,M从轴上的孔引出到N侧轴终端,并在此处与滑环装置相连。转子平衡对称,其离心转速是2640rpm。转轴通过二个相同电刷接地,接地电刷直接安装在轴承上在滑环室内的无驱动端和在轴末端的驱动端。接地电刷支架上装有电刷磨损检测装置,可以通过辅助接线盒来得到相关信号。在主轴的无驱动端安装有一个空心轴速度传感器,其安装和操作方法请参见附录上的该制造商提供文件。重要提示:轴编码器终端的最大偏度半径为:0.1mm。1.3.5 静止加热器在发电机和滑环室内装配了静止加热器,他们通过辅助接线盒与外部连接。至于容量、电压以及
9、连接位置等信息,请参考下面相关章节有关SLD资料和电机的尺寸表。1.3.6 耐磨滚珠轴承轴承通过圆形端罩支撑安装在机座正中。一个深沟球轴承安装在D侧定位轴承的轴承端盖上,另一个深沟轴承安装在N侧非定位轴承的轴承端盖上。两个轴承完全绝缘并带预紧,目的是为了降低运行噪音,并在主轴锁紧后传递锁紧力。定位轴承的尺寸设计,能恰好吸收电机自身产生的径向力和轴向力(4倾斜角,轴向磁场吸引力),设计时没有考虑吸收任何外部导入的附加的轴向载荷。油脂排出口位于两个轴承端盖处,可以收集从轴承端盖内排出多余的油脂。因此在轴承端盖的底部有多个开口和一个油脂收集装置。主轴轴承端盖朝外一面采用迷宫式密封。根据DIN 714
10、12规则,在轴承端盖上装配了AM101的锥形油脂喷口,便于重新添加油脂。1.3.7 冷却和通风发电机采用空空的冷却系统。内部的空气循环由一个内部的风扇产生,并影响转子的自然通风。风扇从放射形冷却发生器上抽取空气,使之通过热交换器的铝制管道,并强制冷空气返回到电机。设备尾部的径流式风扇产生外部的空气循环。设备周围的空气被吸入并在风压作用下通过空气空气热交换器的管道。这种空气排出式扩散器是设计目的是:让空气在排出的时候,有一部分冷空气流过滑环室。如果没有特别的要求,冷却条件依照VDE 0530的要求。通过发电机内部的冷却空气与安装位置无关,冷却空气必须严格限制腐蚀性气体和水蒸汽的含量(最大相对湿度
11、为80,最大粉尘含量为1mg/m3,最大SO2含量为1.5mg/m3)。1.3.8 监控设备发电机配置了以下监控装置:6个温度传感器(Pt100)每个轴承装有两个温度传感器(Pt100)排气口装有两个温度传感器一个用于电刷监控的触点一个用于接地电刷监控的触点1.3.9 滑环室滑环室位于电机N侧的外部。滑环室通过独立的轴流风扇通风,防护等级达到IP23。滑环主体可以在轴上滑动,并且很容易拆下。相关的罩体集中在轴承端盖的N侧,并且安装了一个主电刷支架和一个接地电刷支架。滑环室内有3个独立滑环和1个非独立滑环,用于主轴接地的连接。有一个宽敞的开口间隙可以方便地进行电刷、电刷支架和滑环的维护。通过一个
12、微型开关监控电刷磨损(包括主电刷和主轴接地电刷),两个相关信号可以通过辅助接线盒连接。1.3.10 电气连接1.3.10.1定子接线绕组(U1,V1,W1)的始端引出到接线盒,每个绕组可以分别使用3根电缆连接,并且用M16螺栓紧固。1.3.10.2滑环室接线连接电缆直接连到罩体上的转子接线盒内。1.3.10.3保护和接地电缆的连接该发电机装配了以下的有关保护和接地电缆连接:u 至少有一条内部的连接接线盒和转子接线盒的保护电缆(温度检测器接线盒除外)。u 所有连接都用红色标出,并带有保护或接地电缆标志。1.3.10.4静止加热器的连接静止加热器的连接端子放在辅助接线盒内。1.3.10.5通风设备
13、的连接通风设备的连线已经连接到辅助接线盒内。1.3.10.6监控设备的连接温度传感器、电刷监控用微型开关和所有测量装置都已经连接到辅助接线盒内。1.3.10.7 技术数据电机型号带滑环转子的三相异步发电机DASAA 5023-4UFB公差DIN EN 60034-1 / IEC 34-1测量值见检查证明标称额定功率1550 kW标称视在功率1550 kVA运行等级S1标称电压690V10 标称电流1118A标称频率50Hz2.5 标称转速1750 rpm转速范围100017502016 rpmN.max = 2050 rpm旋转方向反时针方向架构IM B3电机/端子的防护等级IP54 / IP
14、54标称功率因数1.0效率96.6 (=1时)转子开路电压1872 V转子电流I2452 A(=1时)失速转矩1.6MN惯性力矩69 kgm2可接受的振动范围:l 50Hz 振动加速度a 2 m/s2耐热等级F冷却类型空气空气散热器静止加热器定子:750W/690V AC滑环区:750W/690V AC环境温度-3050总重量6600 kg1.4相关图纸序号图纸名称图纸代号1尺寸图AB.21086.00(3)2定子电缆连接尺寸图FR.14628.00(3)3转子电缆连接尺寸图FR.14624.00(3)4接线图AN.13702.00(4)1-25截面图AB.21137:00(2)图1 发电机尺
15、寸图图2 发电机定子电缆连接尺寸图图3 发电机转子电缆连接尺寸图图4 发电机接线原理图之一图5 发电机接线原理图之二图6 发电机截面图注明(对于图6):1 发电机外壳2 轴承端盖D侧3 轴承端盖N侧4 带沟球轴承的轴承端盖D侧(锁定轴承),独立(见2.2.4章节)5 带沟球轴承的轴承端盖N侧(非锁定轴承),独立并预加载荷(见2.2.4章节)6 转轴7 转子叠片铁芯8 转子绕组9 用于外部空气流动的外部风扇10 定子叠片铁芯11 定子绕组12 用于转子接线的接线盒13 用于定子接线的接线盒14 辅助接线盒15 空气空气散热器17排气口18滑环室19滑环齿轮20速度监视器21接地电刷N端22内部风
16、扇25接地电刷D端26主电刷支架27主电刷 2532801.5 安装/装配危险发电机外壳有用于装卸与运输的吊装孔。吊装工具一定要使用一个带4个可调载荷吊装点的支架(方式如下图)。重量参见电机铭牌或电机尺寸表。 1.5.2运输后的检查仔细目测检查潜在的损伤。立即修理较小的损伤。通过彻底地对整个机壳表面重新刷油漆的方法,来修理机座上的油漆损伤。如果电机不能够在10天内安装,则应保证发电机安全存储。1.5.3 存储预防措施应该将发电机、发电机部件或备件等存储在一个不受天气影响的、干燥的、具有适宜温度和振动的房间内。好的存储条件有助于以后的试车和调试。保持房间温度合适,避免电机部件上凝结水珠。1.5.
17、4 防腐蚀保护:u 在存储之前,对所有的部件都要做防腐蚀保护。u 任何未涂部位都要使用防腐蚀漆、防腐蚀油脂或者防腐蚀蜡进行防腐蚀处理。u 任何涂油脂的部件和位置都要用油浸纸和塑料布等类似物品包裹。u 一年之后,要重新涂抹油脂层,因为此时其保护效果已经减弱。u 定期检查存储的部件。u 只有在装配电机的时候才能清除相关位置的防腐蚀保护介质。u 使用专业的商用溶剂来清除防腐蚀保护介质。小心电机运行时,外壳以及外壳上布置的电缆或其它元件可能发热。查看电机文档中的相关的技术数据和在电机外壳上的铭牌。电机出厂时已经进行了防腐蚀保护处理。只有当电机被移动到其安装和装配位置,并开始安装时,才能清除这些防腐蚀保
18、护。另外,维持以下条件:1.5.5 联轴器电机适合于直连式弹性联轴器的使用场合,联轴器应保持动态平衡。如果不采用联轴器,将会产生并且传递附加的轴向载荷(这种载荷有别于规范中描述的轴向载荷)1.5.6 噪声的产生在任何安装工地评估噪声等级,必须考虑3相交流电机在额定负荷下运行时会产生超过70dB(A)的A级噪声水平。稳定的地基、精确调整机身的水平,以及主轴上的各个滑动部件极佳的平衡,将产生一个平稳的、低振动的运行状态。电机将被放置在由4个螺栓固定在地基的座板上,也可以安装在抗扭底座上。电机底部支撑平面与水平面的允许偏差0.2mm。按照减震器厂商的规范安装减震器。为了安全紧固,并且能够传递驱动力矩
19、,使用紧固螺栓,紧固强度等级参照ISO 898-1标准,例如10.9级。, 警告使用化学清洗剂时,必须遵守相关的安全数据表中的警告与规范。所有的化学溶剂都必须与各部件兼容,尤其是塑胶部件。为了确保电机能够被正确地校准和安全地固定,必须具有良好的专业知识和技能,包括:u 地基的准备u 联轴器的选择和装配u 实际运行和轴向偏差的测量u 轴向和水平调整。如果对于以上任何一项活动和工序有不清楚的地方,建议联系当地的VEM服务中心,请求技术支持。1.5.7 地基准备u 安装工必须确保当地工作状况符合电机的保护等级要求。u 使用一个与钢铁机座尺寸配套的钢筋混凝土平台,并且在铸造和吊装混凝土部件时,钢板必须
20、保持水平。u 水平面的允许偏差可以参见尺寸图。u 安装工按照尺寸图做抗振底座的连接尺寸和准备工作。u 最小的混凝土强度等级为C20 / 25(B 25)(按照DIN 1045 / DIN EN 206标准)。u 在设计电缆管道的时候,需要考虑在连接时的电缆弯曲半径。1.5.8 联轴器的装配u 定义联轴器安装侧的膨胀温度,检查轴颈和联轴器孔的尺寸和形状。u 使用汽油,清除轴颈上的防腐蚀保护蜡膜。u 使用石油溶剂或石脑油溶剂,清理所有的安装面。u 确保使用带温度监控的烤炉、小煤气炉或感应加热器对联轴器胀套均衡加热,该项工作由专家执行。u 快速准确的将联轴器胀套的中心安装到轴颈上。u 避免冲击和碰撞
21、,确保不损坏轴承。u 遵守联轴器制造商的规范。u 确保联轴器胀套能被拆卸。u 在拆卸联轴器胀套时必须使用适当的装置。1.5.9 粗略调整u 把发电机放在地基上,避免碰撞,并且用工具校正,准确校准其轴。u 为了能够准确地同轴连接,在电机底部与机座之间插入垫片来调整。u 使所有水平面平衡。u 检查与发电机相关的装配尺寸(具体尺寸参见尺寸图)。u 粗略调整后,标记发电机底部与机座的定位销孔位置。u 从地基上吊起发电机。u 在地基上钻出底部螺栓孔,并攻螺纹。u 预留定位销座垫(不是为了安装减震器的)。11.5.10 精细调整u 需要的测量工具有:针盘式卡规和卡规支撑座。u 填充垫片使电机水平。u 同时
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