水电站报废改建工程机电设备更新改造项目招标合同发电机及其附属设备技术条款.doc

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1、水电站报废改建工程机电设备更新改造项目招标合同发电机及其附属设备技术条款1.1 基本情况1.1.1 运行方式电站年发电量 2175万kWh年利用小时数 2266h电站运行在系统负荷曲线的位置 腰荷与峰荷担任系统运行要求： 调峰1.1.2 发电机有关接入系统概况和布置（1）电站接入系统升高电压： 35kV（2）发电机中性点接地方式为：不接地（3）厂房布置及控制尺寸见招标图纸。1.2 报废改建工作范围1.2.1 1#、2#发电机整体更新工作范围本次报废改建凿除1#、2#水轮发电机组四周的混凝土，整体更换发电机。发电机供货范围如下：（1）水轮机侧-供货至飞轮装置（包括飞轮装置）；（2）土建侧-供货至

2、水轮机的一期、二期埋件和地脚螺栓等；（3）起重机侧-设置必要的吊钩、吊环和需要的吊装工具；（4）辅助系统侧-油、气、水管路供货至发电机出口的成对法兰和连接件。1.2.2 3#发电机大修工作范围 3#发电机大修根据拆卸后设备的实际情况确定需要更换的零部件。本合同只包括需要更换零部件的设备费用，拆卸和安装的费用包含在安装合同中。 1.3 型式与额定值（适用1#2#发电机）1.1.1 型式发电机为卧式、三相、空气冷却器冷却的形式。1.1.2 额定值额定容量：33200kW(34000KVA)额定电压：6.3kV额定功率因数：0.8（滞后）额定频率：50Hz额定转速：1000r/min1.4 主要参数

3、及技术性能（适用1#2#发电机）1.4.1 绝缘与温升（1）绕组的绝缘等级定子、转子绕组采用F级绝缘。（2）温升 在额定条件下，以额定容量连续运行时，水轮发电机各部件最高允许温升极限值规定如表1.4.1。 推力轴承和径向轴承元件最高温度为：70（埋入式检温计法） 设计采用的现场温度条件如下：主厂房内最高温度： 40主厂房内最低温度 5 冷却器进水温度： 28 表1.4.1 水轮发电机各部件允许温升限值表项 目测 量 方 法最高允许温升极限值(k)定子绕组线圈间埋入检温计85转子绕组电阻法90定子铁芯检温计法85集电环温度计法801.4.2 电气特性及主要参数（1）容量保证值在额定转速、额定温升

4、、额定电压时发电机额定容量为3200kW（4000KVA），并能在功率因数为1.0时以4000kW出力连续安全稳定运行。承包人必须提供发电机在各种情况下的功率特性圆图。（2）短路比不小于1.0或接近1.0，在投标书中应给出设计值。（3）电抗 纵轴同步电抗Xd（不饱和值）不大于1.0（标么值）； 纵轴暂态电抗Xd（饱和值）不大于0.28（标么值）； 纵轴次暂态电抗Xd（饱和值）不小于0.18（标么值）； 横轴次暂态电抗Xq和Xd之比值应尽可能接近于1。（4）谐波畸变率 当定子绕组接成正常工作接法时，在空载及额定电压下，线电压波形正弦性畸变率不超过5%； 在空载额定电压和额定转速时，线电压的电话谐

5、波因数（THF）不应超过1.5%。（5）绝缘耐压 定转子绕组绝缘的出厂交流50Hz耐压标准按GB7894水轮发电机基本技术条件规定；定子和转子组装完成后，应能承受表1.4.2-1所规定的50Hz交流（波形为实际正弦波）绝缘介电强度试验，历时1min不被击穿。 在进行交流耐压前应对定子绕组进行3倍额定电压的直流耐压和泄漏电流测定。 定子绕组单个线棒（或线圈）应在1.5倍额定线电压下不起晕。整机耐压时，槽部和端部在1.0倍额定线电压下不起晕。 定子绕组在1.3倍额定相电压下进行整体电晕试验时，应无持续可见电晕。表1.4.2-1 水轮发电机绝缘介电强度试验标准水轮发电机部件试验电压（有效值）定子绕组

6、2倍额定线电压+3000V转子绕组10倍额定励磁电压（最低为1500V） 定子线棒介质损失角正切增量（tg）的指标（%）应满足表1.4.2-2规定。（6）在下列情况下，发电机应能输出额定容量： 在额定转速和额定功率因数时，电压与其额定值的偏差不超过5%； 在额定电压时，频率与其额定值的偏差不超过1%； 在电压和频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过5%和1%）；若电压和频率同时为正偏差时，则两者偏差之和不超过6%；若电站和频率不同时为正偏差时，两者偏差的百分数绝对值之和不超过5%。 若电压和频率偏差超过上述规定时，发电机应能连续运行，此时输出功率以励磁电流不超过额定值、定子电流不超过额定值的10

7、5%为限。（7）承受过电流的能力发电机在热状态下应能承受150%额定电流历时2min不发生有害变形及接头开焊等情况。此时电压应尽可能接近额定值。表1.4.2-2 定子线棒的介质损失角（tg）指标（%）试验电压0.2Un0.2Un-0.6Un介质损失角正切值tgtan=tan0.6Untan0.2Un指 标不大于2不大于1注：表中Un为发电机的额定电压。（8）承受不平衡电流的能力 发电机在不对称的系统中运行时，若任何一相电流均不超过额定值，且其负序电流分量与额定电流之比不超过12%时，应能长期安全运行。 在不对称故障时，短时间允许的不平衡电流值，其负序电流I2的标么值的平方与允许不对称运行时间t

8、(s)的乘积（I22t）不小于40。（9）发电机转子绕组应能承受历时不小于50s的2倍额定励磁电流。1.4.3 机械特性 （1）发电机旋转方向：与原机组的旋转方向保持一致。 （2）发电机应能在最大飞逸转速下历时5min而不产生有害变形。此时转子材料的计算应力不超过屈服点的2/3。在水轮发电机甩100%额定负荷、调速系统正常工作条件下，应允许机组不经任何检查即可并入系统。 （3）水轮发电机组转动惯量GD2不小于7tm2。 （4）发电机各部分结构强度应能承受在额定负荷及端电压为105%额定电压下，定子出口突然发生对称或不对称短路历时3s而不发生有害变形。 （5）发电机的所有部件及结构（包括径向轴承

9、）应能承受因半数磁极短路产生的不平衡拉力而不产生有害变形和不稳定，发电机结构刚度应能承受基本烈度度地震的考验而不产生有害变形和破坏性损坏。 （6）在各种正常情况下，发电机各部位的双幅振动量应满足GB/T8564水轮发电机组安装技术规范中的有关规定。 （7）定子和转子组装完成后，定子内圆和转子外圆半径的最大值和最小值分别与其平均半径之差不大于设计空气间隙的5%；定子和转子间的气隙，其最大值或最小值与其平均值之差不应超过平均值的10%。 （8）发电机与水轮机组装后的转动部分的临界速度应大于飞逸速度25%。（9）发电机在设计时应考虑到水轮机的振动特性并避免与之发生共振。在对称负荷工况下，定子铁芯的1

10、00Hz双幅振动量不应大于0.02mm。在其它运行工况下亦应无明显的振动。1.4.4 技术保证（1）发电机应能适应每年开停机次数不少于1500次的要求。 （2）加权平均效率：发电机的效率，应使用加权平均效率进行保证。加权平均效率按下列公式计算： 加权平均效率=式中Wi为对应于表8.1.4-13中相应工况的效率加权系数，且W=100。1为对应不同负荷在额定转速，额定电压，额定功率因数下的效率值，表中Nr为额定容量，N为负荷。 发电机加权因子N额定输出(MVA)45%Nr60%Nr75%Nr90%Nr100%Nr合 计Wi加权系数（%）1.905.9211.2047.7731.21100（4）计算

11、效率时发电机损耗包括： 定子绕组损耗（80） 转子绕组损耗（90） 铁芯损耗 风 损 推力轴承损耗（发电机分担部分） 径向轴承损耗，电刷摩擦损耗 杂散损耗 励磁损耗1.4.5 可靠性指标在合同规定的运行工况下，发电机的可靠性指标规定如下： （1）强迫停机率0.5%。 （2）无故障连续运行时间大于16000h （3）大修间隔时间6年。 （4）退役前的使用年限40年（指1#、2#发电机）1.5 发电机本体结构（适用1#2#发电机）1.5.1 概述 （1）发电机所有部件的设计和制造应能安全地承受飞逸转速运行时产生的应力，并应具有承受地震、短路及其他不正常运行所要求的能力。 （2）发电机各轴承座、基础

12、板及结构部件应避免与水轮机的固有频率发生有害的谐振。 （3）在所有运动部件和带电部分周围应提供合适的防护。 （4）应采取措施使所有部件在安装和检修期间便于装拆。1.5.2 定子 （1）定子机座采用钢板焊接结构，整体运输，应设计成能形成一个具有足够刚度并能承受热、磁和扭力的刚性体。在设计中应采取一定措施，以调节其径向热膨胀，确保定子铁芯圆度，机座应设置起吊点，并提供起吊工具，供制造及安装时起吊定子用。 （2）定子铁芯应采用低损耗、无时效、优质冷轧薄硅钢片叠成，薄硅钢片冲片后应双面涂F级绝缘漆，单面漆膜厚度应不小于0.008mm。每片叠片应除去毛刺并加穿孔。叠片下线由承包人在工厂进行。定子叠片应严

13、格注意叠片工艺，防止叠片松动。叠片槽部公差不应大于0.2mm。 定子铁芯内的通风沟应布置得使气流顺畅平稳，让定子铁芯充分冷却，风摩阻损耗最小。 定子端箍应采用非磁性材料，定子铁芯齿压板的压指也应采用非磁性材料。 （3）定子绕组为圈式，星形连接。三相的相序为俯视逆时针，A，B，C。 线棒在定子槽内与铁芯之间的配合应紧密，线棒与铁芯单侧间隙超过0.3mm，长度大于100mm时必须加以处理。 定子绕组导体应为软铜的，其导电系数应符合国家标准。 线圈的端部和连接线应牢固地支撑和固定，以防止发电机在可能遭受最严重短路时引起的作用力而产生变形和振动，所有的接头和连接应用银（铜）焊，并符合有关国家标准的技术

14、要求。 定子绕组在实际状态下，直流电阻在最大与最小两相间的差值，在校正由于引线长度不同引起的误差后不应超过最小值的2%。 （4）绕组绝缘为F级绝缘，绝缘应能受热产生适当弹性，使线圈具有无损伤地放入线槽或取出的性能，整个线圈能承受潮气而不致损伤，应使用半导体物质作完善的电晕屏蔽，并能承受规定的连续温度而无损伤，定子线棒应能互换。 （5）从发电机定子槽引出至其机座出线孔口之间的主引线和中性点引线，其绝缘强度至少应等同于发电机绕组的绝缘强度。 （6）绕组的设计应做到把环流引起的损耗和发热降至最小。绕组的端部及其接头应牢固地夹紧和支撑住，以防发电机在最严重的短路应力下产生振动和变形。在设计上应特别注意

15、针对发电机的各种运行工况，加强其端部线圈的绑扎和绝缘强度。 （7）为将定子铁芯的扭曲变形降至最小，定子机座、机架及铁芯设计时应考虑其热膨胀因素。 1.5.3 转子 （1）转子由磁轭和磁极等部件组成，它在厂内组装出厂。转子在结构上应具有足够的机械强度和刚度，在飞逸转速时不应发生有害变形，任何工况下不应失去稳定。发电机转子在制造厂内作静平衡试验。 （2）磁极应由薄钢板叠压而成，用鸠尾键和相配合的槽或其它型式固定在磁轭上，并用楔形键就位，楔形键应在磁轭两则锁紧，以防止键松动后脱出； （3）磁极线圈应用铜带扁向绕制而成，使用F级绝缘，线圈间的极间连接应可靠，并便于检修拆卸。 （4）转子上应装有纵横阻尼

16、绕组，其次暂态电抗纵横轴之比（XdXq）应接近于1。阻尼条与阻尼环之间应用银焊，阻尼环间采用多层箔紫铜片制成的连接片柔性连接，用螺栓紧固。 （5）转子磁轭由冲制成扇形片的钢板叠成。1.5.4 主轴 （1）主轴采用20SiMn锻钢制成。转轴的设计应考虑发电机在最大负荷和规定的飞逸转速以内的任何转速下不得发生有害变形、扭曲及过量弯曲。主轴结构应便于用厂内桥机起吊。 （2）主轴应全部精加工，并将轴承部位表面以及在径向轴承处表面打磨光。主轴应在工厂作超声波检查。水轮机和发电机连接轴的校正、检验应在工厂进行，并由承包人按国家规定的转动校验法进行相连轴的对中心线工作。（3）转子连轴应采用整体运输。 （1）

17、径向轴承应为油浸自润滑巴氏合金型，采用分块的、可调的轴承套。应采取足够的措施防止油或油气进入发电机冷却系统。径向轴承的拆装、更换和检修应不影响发电机转子。 （2）发电机径向轴承在冷却水中断后机组应能安全停机。冷却水中断后允许机组运转时间为：在正常转速及额定出力下，至少运行15min，在飞逸转速下至少运行5min。（3）在连续运行条件下，冷却水最高温度为28时，导轴瓦的最高温度应不超过65，油温不超过60。 1.5.6 滑环与电刷 （1）滑环与电刷应采用高抗磨性材料制成，并应采取措施严防粉尘污染定、转子线圈。 （2）电刷的布置应考虑便于维修、更换，能够在发电机运转中直观检视，而不需要移去罩子，刷

18、握应布置得易于装入电刷，电刷压力应在其磨损前后保持一致，滑环装配应便于就地重新抛光其表面。 （3）滑环及引线的全部绝缘应耐油、不吸潮，电刷引线应采用镀银编织铜线。1.5.7 引出线 主引线和中性点引线均应为线电压级全绝缘。为了方便试验，在每相绕组主引出线端和中性线端在机壳处应有可拆卸的连接装置，以便把各相与附属设备及外部连接断开，当连接装置拆卸后，相邻的断口之间应有不小于300mm的距离，连接端头应加厚镀银，以确保定期试验多次拆接的需要。1.6 附属设备（适用1#2#发电机）1.6.1 冷却系统（1）发电机采用空气冷却器冷却方式。（2）轴承润滑油冷却系统： 润滑油的冷却方式是内循环水冷却。 每

19、个轴承油槽中应装设一个材料是紫铜或铜镍合金的油冷却器，在规定的温度下，有足够的能力按轴承运行要求把油冷却，全部冷却器包括管路、阀门及配件等均不漏油，不渗水。 冷却器应能防止沉淀物堆积，并便于检修和清洗，各部在拆卸和复位时，都不需要拆卸整个轴承。 冷却器运行水压是0.150.3MPa，试验水压0.75MPa，历时60min，冷却器的水压降不超过0.01Mpa。1.6.2 润滑系统 （1）各轴承的润滑系统各自分开布置，润滑油为同一规格，满足GB11120L-TSA汽轮机油标准，同调速器、水轮机轴承同牌号汽轮机油。 （2）油润滑系统，包括管路、阀门等；并应提供控制原理图、连接管路图等。1.6.3 制

20、动装置 （1）发电机装设1套空气操作的机械制动装置。 （2）制动装置应能在2min内，将机组从2025%额定转速下减速制动停机，此时制动环表面不应由于发热变形或损坏，制动块不应有严重磨损。制动装置应能在机组无励磁时，保证机组制动停机。 （3）机械制动器气制动压力为0.50.7MPa，应按贮气罐初始压力为0.5MPa设计制动器。制动器应具有制动、回复双向通气功能。 （4）制动块应有坚固的，耐磨的，可更换的摩擦表面，其表面不会在制动过程中因发热而损坏，也不会因摩擦粘住或卡住。 （5）制动装置采用压缩空气控制方式，配有一套机械制动器系统自动和手动进气和排气的控制设备。1.6.4 轴电流的防止 （1）

21、每台发电机的径向轴承以及埋入检温计均应对地绝缘，用1000V兆欧表测量其总绝缘电阻不小于10M，绝缘垫应有足够的爬距，并有必要的机械强度，能承受各处相应的机械荷载而不致于损坏。（2）每个绝缘垫两侧金属部位都有导线引接到发电机端子箱以便测试绝缘，导线及其连接均由承包人提供。（3）在轴承适当位置应设置接地电刷，并配有必需的连接线等零部件。1.6.5 检测仪表 （1）机组配有各部位测温埋设电阻及温度信号计。测温电阻采用Pt100铂热电阻，感温元件要求埋设有足够深度，并采用3线式引出，温度信号计采用带断线失电保护的数显温度指示调节仪，测温埋设电阻和温度信号计的安装部位及测点数量应满足SD152大中型水

22、轮发电机基本技术条件的要求。 （2）油、水系统：包括流量开关、油位信号器、电接点压力表等自动化元件。 （3）测温系统：设置测温屏，包括全套测温元件（测温电阻、温度信号计）和端子接线盒及内部连接导线、管件等。 （4）制动系统：包括电磁空气阀、压力信号器、制动和回复信号（行程开关等）。1.6.6 测速装置（1） 承包人应提供一套电气转速信号装置，装置所提供的转速信号值与机组转速值之间应有良好的线性关系，装置运行可靠，并有足够的精度，每套转速信号装置应有8个转速信号，每个转速信号动作应提供1副动合式电气接点，各转速信号的调整范围如下（nr为额定转速）。 上越限动作 120160%nr 第一过速 上越

23、限动作 120160%nr 第二过速 上越限动作 95120%nr 主配拒动 上越限动作 80100%nr 投励磁 下越限动作 80100%nr 备 用 下越限动作 4080%nr 备 用 下越限动作 550%nr 投机械制动 上越限动作 3%nr 蠕动监测（2） 应对外提供1个线性良好的电气转速检测信号（420mA）输出，指示0200%额定转速，供计算机监控系统使用，调速器转速测量显示由其本身实现。（3） 转速信号装置应具有自诊断功能。（4） 转速信号装置失电或断线时应有报警点引出，对可能误动的转速信号应闭锁其输出。（5） 测速装置由承包人成套供给。1.6.7 油、水、气管路及电缆（1）油、

24、水、气管路应密封良好，有防锈、防潮和防腐蚀措施。机组内部电缆应正确选择和布置。（2）油、水、气管路及电缆的选择、材料、性能、布置应符合有关要求。1.7 控制系统（适用1#3#发电机）机组控制方式以计算机监控为主，简化的常规监控为辅，实现以下操作： （1）由一个操作指令使机组自动完成从停机至发电、发电至停机等运行操作。如开停机过程出现不正常状态时，自动发出信号；如开停机过程出现事故时，则自动转入事故停机。 （2）机组以自动准同期为正常并列方式，手动准同期作为备用。 （3）机组负荷及电压设远方和现地二种控制方式。正常运行时由远方（中控室）控制。现地控制供检修、调试等情况下使用。 （4）控制电源和信

25、号电源的额定电压值为直流220V。 （5）在发电机旁和水轮机旁适当位置各设置控制电缆端子箱。 （6）发电机旁、水轮机旁的端子箱，控制设备以及引接到机组内部的电缆均由承包人成套供货，并统一布置和敷设。与外部设备连接电缆的衔接问题可以协商解决。1.8 专用工器具和备品备件（适用1#2#发电机）1.8.1 专用工器具 （1）承包人应提供1套全新优质的端部表面淬火硬化的便于发电机和附属设备任何部件拆装用的各种专用搬手、工器具、吊具。 （2）承包人应提供发电机专用工具（但不局限于此，承包人可进行增减并说明原因）。（1）定子绕组下线及焊接工具（包括槽楔压码）（2）各种形式磁轭拉刀、分瓣定子吊装工具（如果定

26、子分瓣）（3）转子磁轭装压工具（4）磁极吊装工具（5）联轴工具（6）推力头拆装工具（7）推力轴瓦拆装工具（8）盘车装置（9）拔键工具（10）起吊带轴发电机转子专用工具（11）吊装定子线棒的专用工具（12）各种专用吊环（13）维修励磁系统和电压调节器的特列工具1套（14）特殊仪器仪表和维修调整励磁设备需要的电子设备等（15）各种冷却器试压接头（16）导轴瓦间隙调整工具 （3）投标人可另行建议增加的专用工器具，并在投标书中单独列出。1.8.2 备品备件 （1）承包人应提供1套2台发电机所需的备品备件见表1.9.2，表中所列的备品备件应随第1台机供货时交付。另一台改造机组的备品备件暂不考虑。 （2）

27、所有备品备件应具有互换性，并与原部件采用同样的材料、同样的制造工艺，每套备件包括安装所必需的材料，均应提供齐全。备件应包装和保护完好，以利存放，并应在其包装外部清晰地加以标签，以便辨认。 （3）投标人可另行建议增加的备品备件，并在投标书中单独列出。1.9 试验（适用1#3#发电机） 试验项目及方法按照GB1029同步电机试验方法、GB8564水轮发电机组安装技术规范、GB7894、GB755、DL/T583等有关规定。承包人应在工厂试验前30天，将工厂试验计划通知招标人并递交一份书面文件，以便招标人方参加试验见证。放弃试验或放弃招标人方的试验见证，并不构成推卸承包人应对满足技术规范要求所负的责

28、任。承包人应提交发包人4份试验结果合格的文件和有用的特性曲线，另2份给浙江省院。现场试验所用的仪器设备、材料均不在供应范围之内，由承包设备安装的单位准备，承包人可租借或提供试验所用的特殊仪器和设备。1.9.1 工厂试验（1）一般试验 材料试验 焊接试验 关键部位材料的补充试验，例如，磁场线圈和阻尼线圈的柔性连接的疲劳试验； 大轴公差试验； 油、气、水系统（管道）的压力试验； 硅钢叠片（冲孔前）的电磁性能和损耗的样品试验； 定、转子的绕组绝缘（包括股间、匝间、槽中的绝缘）的热、电、机性能试验样品寿命试验报告； 定子单个线棒抽样冷热态介损耗角tg试验； 线棒抽样1.5倍线电压下电晕测量；表1.9.

29、2 水轮发电机备品备件表序号名 称单位数 量1推力轴承瓦套12轴瓦套13风闸制动块，密封圈，弹簧套14滑环炭刷台份每台机各一台份5磁极键台份1/86滑环炭刷盒及弹簧台份1/47轴承用绝缘板，绝缘套筒等台份18阻尼环接头台份1/109定子槽楔上层线棒备用量的1/310定子接头绝缘盒及绝缘包扎材料按一节距定子线圈所需数量11电阻温度计、电阻测温元件个每台机各类型2个12磁轭压紧螺杆台份配各类螺杆的1/101/2013定子并头套台份1/20 主要部件外形尺寸校核以及预组装； 定子铁芯铁损试验； 电气绝缘耐压试验； 定子线圈模拟槽内介质损耗角tg，起晕电压、交流耐压等试验； 制造厂规定的其它工厂试验项

30、目。1.9.2 现场试验（1）发电机现场型式试验必要时对其中任一台机组做型式试验（是否要做由发包人决定），项目如下： 风道试验； 飞轮力矩GD2的试验测量； 发电机效率和损耗测量（可用IEC最新版本规定的方法进行）； 短时间过流试验； 负序电流试验； 突然三相短路冲击试验； 电抗和短路比测量； 时间常数测量； 发电机噪声电平测量； 额定励磁电流和电压变化率的测定。 （2）发电机现场例行试验 相序检查； 各部分绝缘电阻测定，包括定子、转子绕组、轴承、测温元件； 定子绕组对机座的直流耐压试验和交流耐压试验； 定子起晕电压测量； 定子对地电容电流测量； 定子和转子绕组的电阻测量； 转子阻抗测量； 定子绕组匝间绝缘介电强度试验； 空载特性试验；短路特性试验； 定子铁芯损耗试验； 电压波形谐波分析，电压波形畸变率及电话谐波因数（THF）的测定； 轴电压的测定； 振动、摆度的测定； 轴承温升的测定； 绕组温升的试验； 甩负荷和过速试验（在25%、50%、75%、100%额定负荷下）； 润滑油系统检查； 冷却系统的耐压试验； 机械制动系统试验（耐压和功能试验）； 励磁系统性能试验，包括特性测量；(21) 辅助设备（包括盘柜）的耐压试验，绝缘电阻测定；(22) 各种停机和起动试验；(24) 机组并列和带负荷试验。