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1、300MW机组电气检修规程 修改状态:0 第 121 页 共 121 页第一篇 发电机检修工艺规程1 发电机主要技术规范表一 发电机主要技术规范名 称技术规范参数制造厂东方电机股份有限公司产品型号QFSN-300-2-20B额定功率300MW（353MVA）最大连续功率330MW（388MVA）额定定子电压20 KV 额定定子电流10.189 KA额定功率因数0.85额定励磁电流2075A（计算值）额定励磁电压（100）455V（计算值）额定频率50Hz额定转速3000 r/min相数3接法2-Y出线端子数目6定子槽数54定子绕组并联支路数2定转子气隙（单边）75mm转子槽数32冷却方式水氢氢
2、环境温度540额定氢压0.25MPa最高氢压0.35MPa定子绝缘等级F转子绝缘等级F短路比（保证值）0.6起瞬变电抗（保证值） 0.15瞬变电抗0.25 效率（保证值）98.9%轴承振动0.025mm轴振0.075mm漏氢10m3/d 励磁方式自并励（机端变静止可控硅励磁）（表一续）强励顶值电倍数2强励电压响应比2/s允许强励时间10 s发电机噪音（距机端1m处，高度为1.2m）89dB(A)出品编号#312-300-48-1#412-300-48-2出品日期#32006年10月#42007年2月重量定子中段重量（最大起吊件，包括机座、定子铁心、压圈、护环、绕组铜重、绝缘材料和槽楔）196
3、t转子重量52.8 t外形尺寸发电机总重（未含工具）362.6 t定子铁芯内径1270 mm定子铁芯外径2550 mm 定子铁芯长度5100 mm转子外径1120 mm转子本体有效长度5100 mm发电机总长(从汽端法兰至隔音罩后壁) 12620 mm2 汽轮发电机结构概述2.1 发电机型号“QFSN-300-2-20B”表示含义Q汽轮机拖动F发电机S定子绕组水冷N转子绕组氢内冷300额定容量2两极20电压为20KVB特征号2.2 概述本型汽轮发电机为三相二极同步发电机，由汽轮机直接拖动，隐极式转子同步发电机，旋转方向随汽轮机。本型汽轮发电机的冷却采用“水氢氢”方式，即定子线圈（包括定子引线，
4、定子过渡引线和出线）采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁芯及端部结构件采用氢气表面冷却，集电环采用空气冷却。机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动，在机内进行密闭循环。励磁采用“机端变压器静止整流的自并励励磁系统”。2.3 内部通风定子铁芯和转子绕组由氢气密闭循环系统进行冷却，气体由安装在转子两端的单极轴流式风扇驱动。从风扇来的气流通过机座内的导风管进入各冷风区，再从铁芯背部沿铁芯径向风沟进入气隙，然后进入转子绕组风道，冷却转子绕组后，气流回到气隙，并沿着铁芯径向风沟进入机座热风区，经导风管流过安装在端罩上部的冷却器，冷却后再回到风扇前继续循环。定子和转子风区的数量相等，位置相对应，冷
5、风区和热风区沿轴向交替布置，使定子和转了得到均匀的冷却，温度比较均匀。2.4 机座结构机座是用钢板焊成的壳体结构，有足够的强度和刚度。其作用是支承定子铁芯和定子线圈，并构成特定的冷却气体流道。作为氢气的密闭容器，能承受机内意外爆炸的冲击。机座由端板、外皮和风区隔板等组焊而成，并形成特定的环形进出风区。机座设计成三段，即一个中段和两个端罩，以减小定子运输尺寸及重量。其中段（含铁芯和绕组）是发电机最重最大的部件，但其尺寸和重量均匀未超过铁路运输极限，可以通过铁路隧道运往电厂。机座和端罩经1.0MPa历时30min的水压试验和0.4MPa历时24小时的空气气密试验。端罩与机座之间和端罩与出线罩之间的
6、结合面用焊接进行密封（在安装时进行），端罩与端盖之间用鸽尾槽嵌装橡皮条并抹密封胶的方式进行密封。机座上有四个可拆式吊攀，端罩侧面布置有若干测温接线板，机内的测温元件引线经过测温接线引出。所有机外的油、水、气管道均用法兰与发电机联接。2.5 定子铁芯与隔振定子铁芯由经过绝缘处理的扇形冷轧硅钢片迭压而成。选用的硅钢片具有较低的损耗和优良的导磁性能。硅钢片冲制和去毛刺后，涂刷添加无机填料的F级绝缘漆作为片间绝缘。扇形冲片采用交错式迭装，由定位筋上的鸽尾定位。铁芯沿轴向通风槽钢分隔成若干段，段间是径向风道，这种布置有利于铁芯的均匀冷却。铁芯迭装过程中经过多次施压，两端用压圈通过定位筋用螺帽压紧，保证片
7、间有足够的压力，使铁芯具有足够的刚度。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基础的影响。边段铁芯齿设计成阶梯状并在齿中间开窄槽，同时在压圈上装置整体压制成形的铜屏蔽，以降低铁芯端部的损耗和温升。2.6 定子绕组定子绕组为单匝线圈组成的双层篮式结构，采用连续式F级环氧粉云母绝缘系统，表面有防晕处理措施。线圈具有优良的绝缘性能和机械性能。定子线圈通水冷却，空心导线和实心导线按一定比例组合成双排导线，这种方式能获得良好的冷却效果和较高的槽利用率。线圈在槽部进行5400换位以降低环流损耗。线棒两端焊有水接头，并通过绝缘引水管与进出水汇流母管连接。线棒通过严格的检查和试验以保证质
8、量。每根空心股线先单独进行水压及流量试验。线棒成形及焊水接头后，均重做水压及流量试验。单根线棒要进行耐电压试验。为了约束线棒上的电动力的不利影响，绕组必须在槽部和端部妥善固定。本机槽部采用槽楔、楔下波纹板以及层间和槽底垫适形材料作为径向固定；采用半导体斜楔作为侧面固定，实践证明这是一种有效的固定方式。端部用涤玻绳绑扎在由玻璃钢支架和绑环组成的端部固定件上。端部有频率远离100Hz，从而避免运行时发生共振。玻璃钢支架由轴向柔度较大的L形支架与压圈联接，使整个端部可以较自由的在轴向位移，以适应调峰的需要。固定和绑扎工序后，整个定子进行烘焙固化。2.7 出线端子（出线套管）六个出线端子（三个为中性点
9、，三个为电功率输出端）从励端端罩下部的非磁性钢出线罩引出。出线端子由高压瓷瓶和空心导电杆组成，导电杆内通水冷却。高压瓷瓶按技术规范采购以保证其电气和机械性能。出线端子单独进行空气气密试验。出线端与封闭母线联接的部位镀银。定子出线部分在工地安装完毕后，与定子绕组一起进行水压试验、耐压试验及整体气密试验。允许在出线罩上用非磁性螺杆吊装套管式电流互感器，每个套管外留有装45只电流互感器的空间。2.8 转子2.8.1 轴转轴由整段沆强度，高磁导率合金加工而成。转子本体上加工有放置励磁绕组的轴向槽，本体同时作为磁路。转子具有传递功率，承受事故状态下的扭矩和高速旋转产生的巨大离心力的能力。转子锻件根据有关
10、标准和规范订货。对锻件的化学成分，机械性能，磁性能进行测试并进行超声波探伤。转子大齿上加工横向槽，用于均衡大、小齿方向的刚度，以避免由于它们之间的较大差异而产生的倍频振动。2.8.2 转子绕组转子绕组采用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。转子绕组槽部采用气隙取气斜流内冷方式，端部采用两路通风冷却方式。当转子高速旋转时，气隙里的冷氢从进风区槽楔迎风斗进入绕组斜向风道（绕组风道由铜线上加工的孔形成），到达槽底后沿另一侧斜向风道返回气隙出风区，从而带走铜线损耗。在端部，进入护环下的气流分成两路，一路沿转子铜线上的轴向通风道到达槽部，从出风区槽楔甩，另一路进入铜线的切向风道，从大
11、齿甩风槽排入气隙，这种端部通风系统风路短，温升低。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。槽衬内表面和端部护环绝缘内表面涂有干性滑移剂，使转子铜线在负荷变化引起热胀冷缩时可自由伸缩，以适应调峰的需要。2.8.3 护环护环的作用是保护转子端部绕子端部绕组，使之不致因离心力而飞散。护环采取非磁性的高强度合金钢锻件（Mn18Cr18）加工而成，其锻件订货和加工均有严格的质量保证措施。护环为悬挂式结构，热套在转子本体两端。2.8.4 阻尼环在转子两端护环下布置有紫铜板制成的阻尼环，其齿部深入本体槽楔下，阻尼环的确良存在提高了转子承担负荷的能力。2.8.5 集电
12、环集电环用耐磨合金钢制成，与转子之间采用热套装配，在集电环与转轴之间有绝缘套筒。通过集电环和碳刷装置可以提供发电机额定出力、以致强励时所需的励磁电流。集电环上加工有轴向和径向通风孔，表面的螺旋沟可以改善电刷与集电环的拉触状况，使电刷之间的电流分配均匀。集电环通过导电螺钉，转子引线与转子绕组相连接。导电螺钉由铬铜合金制成，具有高强度和高导率。导电螺钉与转轴之间有密封结构以防漏氢。两集电环间有同轴离心式风扇对集电环及电刷进行强迫冷却。2.8.6 转子装配转子装配后进行动平衡试验和120%额定转速、历时2min的超速试验。此外还要进行规定的绝缘试验并测量转子绕组交流阻抗。运行时，用接地装置在汽端将转
13、子接地，励端有供装设接地保护的装置。2.9 油密封及挡油盖机座内的氢气是靠转轴与密封瓦之间的压力油密的。密封油压高于机内氢气压力0.05MPa左右。密封系统为单流环式，位于密封座内的密封瓦在轴向与径向分半，用弹簧连接，有较好的随动性。在油系统中设置有真空净油装置，能有效去除油中的水分，保持机内氢气干燥。励端密封油对地为双层绝缘结构，可以在运行时检查对地绝缘。在密封瓦旁靠机内侧是时装置了梳齿式挡油盖和辅助挡油盖，可避免机内受到油污染。2.10 轴承和端盖本机中采用水平中分面椭圆轴承。轴承与轴承座（端盖）的配合面为球面，以使轴承可以根据轴承挠度自动调节自已的位置。励端轴承设有对地绝缘以防轴电流烧伤
14、轴颈和轴承合金。对地绝缘为双层结构，可在运行中检测绝缘电阻。润滑油来自汽轮机供油系统。起动和停机时的低转速下提供高压顶轴油以避免损伤轴承合金。轴承安装在端盖上。端盖由钢板焊成，有足够的强度和刚度，除了支持转子外，还能承受机内氢气压力甚至氢气爆炸产生的压力。2.11 氢气冷却器四个氢气冷却器水平安装在两个端罩的顶部冷却器包内。冷却器在制造厂单独进行0.8MPa 表压的水压试验，并与机座一起承受气密试验。3 发电机检修项目安排3.1 发电机计划检修间隔及停用日数发电机大修时要对发电机作全而后检查、清扫，测量和修理，消除设备和系统的缺陷，更换已到期的、需要定期更换的零部件等。小修时则只对发电机作一般性的检查和维护，并消除一些小的设备缺陷。3.2 发电机的大修周期及标准项目 发电机的大修周期一般规定为24年（或运行1400024000小时）一次，但可根据各台设备的具体情况适当地延长或缩短，一般与汽轮机同步进行。标准项目有：1. 分解发电机抽出转子，进行全面的清扫，检查和修理。2. 清洗检查空气冷却器，清扫检查冷热风室。冷却器做水压试验。3. 清除设备缺陷。4. 进行定期的试验和鉴定。5
