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1、发电电动机1. 概述1.1电气主接线电气主接线示于图DZ15C-8-02(A)。如图所示发电电动机组分别与主变压器接成8 组发电电动机变压器单元，在发电电动机和主变压器之间接有换相开关和发电机断路器。发电机/电动机工况转换时的换相和机组并入系统的同期，均在主变18kV 侧进行。每两组发-变单元在主变500kV 侧联合，500kV 侧采用不完全单母线双断路器分段接线，除了主变4 回进线外，一回接至博罗500kV 变电站，二回接至东莞500kV 变电站。从每台主变低压侧引接厂用电源，A、B 厂各设两台18kV 厂用变压器，其中1#和3#、2#和4#主变低压侧分别引接至1#、2#18kV 厂用变压器
2、，5#和7#、6#和8#主变低压侧分别引接至3#、4#18kV 厂用变压器。机组作抽水工况运行时，采用静止变频起动作主要的起动方式，A、B 厂各用一套变频起动装置起动本厂的四台机组，并以背靠背起动作为备用起动方式，任一台机组均可以背靠背起动方式逐一起动其它三台机组。A 厂变频起动装置的电源由1#、3#机端取得，B 厂变频起动装置的电源由5#、7#机端取得。主变压器额定容量为360MVA，额定电压为525+1x2.5%/-3x2.5%/18kV，带无载分接开关的三相变压器，短路阻抗约为15%，发电机出口发生三相短路时，由主变侧提供的三相短路电流周期分量有效值约为80kA。发电电动机应能通过主变压
3、器在高压侧由零起升压至500kV 向空载线路充电，发电电动机及其附属设备应满足在失去交流厂用电时黑起动及保证满足以下规定的工况转换的要求。1.2. 厂房电气设备布置本电站A、B 厂主厂房内各安装四台发电电动机组。发电机层高程以水泵水轮机安装高程（导叶中心高程）135.00m 为基准，初定为149.05m。发电电动机出线在中间层（高程为143.45m），主引出线在下游侧，-Y 轴，发电电动机出口的电压互感器柜布置在母线洞内。发电电动机中性点出线在-X 轴上，中性点设备柜布置在相应的机墩旁。主变压器布置在主厂房下游侧的主变洞中，主变洞与主厂房之间距离为38m，并与主厂房平行，地面高程与主厂房发电机
4、层高程相同。A 厂主厂房与主变洞之间的四条母线洞内分别布置1#4#机组的离相封闭母线、发电机断路器、换相隔离开关等设备。2. 型式及额定值2.1. 型式三相、竖轴、悬式、空冷、可逆式同步发电电动机。2.2. 额定值2.2.1. 发电工况额定容量 334MVA发电工况最大容量 360MVA（此时cos =0.925，滞后），电动工况轴输出功率的保证值不小于330MW2.2.2. 额定电压 18kV2.2.3. 调压范围 18kV5%2.2.4. 额定功率因数 发电机0.9（滞后）电动机0.952.2.5. 额定频率 50Hz2.2.6. 额定转速 500r/min2.3. 运行频率运行工况 ：正
5、常频率范围电动工况 ：49.850.5Hz发电工况：49.550.2Hz3. 主要参数及性能3.1. 效率发电机在额定容量、额定电压、额定转速、额定功率因数时，其效率保证值不低于98.7%；发电机在不同功率、额定电压、额定转速、额定功率因数时，其加权平均效率保证值不低于98.42%。电动机在额定容量、额定电压、额定转速、额定功率因数时，其效率保证值不低于98.79%；电动机在不同出力、额定电压、额定转速、额定功率因数时，其加权平均效率保证值不低于98.76%。3.2. 绝缘及温升3.2.1. 绝缘绝缘等级：定子、转子绕组及定子铁心绝缘采用F级。3.2.2. 温升（1）在正常条件下，长期连续运行
6、，并在一台冷却器退出运行，且空气冷却器进口水温不超过30，冷却器出口空气温度不超过40的环境条件下，发电电动机各部位温升（温度）限值不应超过下列规定值：定子绕组 ETD 80K 转子绕组 R 90K定子铁心 ETD 80K 集电环 T 60K上导、推力轴承ETD 75 下导轴承 ETD 75温度测量方法有以下四种：即电阻法、埋置检温计（ETD）法、温度计法和叠加法（亦称双桥带电测温法）。ETD：埋置检温计法，用埋入电机内部的检温计（如电阻检温计、热电偶或半导体热敏元件等）来测量温度，检温计是在电机制造过程中埋置于电机制成后所不能触及的部位。R：电阻法，是利用绕组电阻随温度升高而相应增大来确定绕
7、组的温升；温度计法是用温度计贴附在电机可接触到的表面来测量温度；叠加法（双桥带电测温法）是在不中断交流负载电流的情况下，在负载电流上叠加一微弱直流电流，以测量绕组直流电阻随温度而发生的变化来确定交流绕组的温升。（2）在最大容量(360MVA)下，长期连续运行，并在一台冷却器退出运行，且空气冷却器进口水温不超过30，冷却器出口空气温度不超过40的环境条件下，发电电动机各部位温升值（温度）限值不超过下列规定值：定子绕组 ETD 90K 转子绕组 R 95K定子铁心 ETD 80K 集电环 T 65K上导、推力轴承ETD 75 下导轴承 ETD 753.5. 发电电动机在下列情况下，能输出或吸收额定
8、功率：(1) 环境温度不大于40，空气冷却器、油冷却器进水最高温度不大于30；(2) 在额定转速及额定功率因数时,电压与其额定值偏差不超过5%(3) 在额定电压及额定功率因数时，频率与其额定值偏差不超过1%；(4) 在额定功率因数时，当电压和频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过5%和1%），若两者偏差都是正值，则两者之和不超过6%，若两者偏差都是负偏差，或为一正一负，则两者偏差百分数绝对值和不超过5%。电压与频率偏差超过上述规定值时,能连续运行,此时输出或吸收功率以励磁电流不超过额定值，定子电流不超过额定值的105%为限。(5) 允许提高功率因数到1 运行,以使有功输出等于额定视在功率。3.6
9、. 旋转方向发电机工况：俯视机组顺时针旋转.电动机工况：俯视机组逆时针旋转3.7. 引出线相序排列面向电动发电机从左到右依次为U、V、W 相。3.8. 过转速发电机的飞逸转速不小于725r/min。3.9. 机组同期方式以自动准同期方式与系统并列。3.10. 电动工况起动方式变频起动为正常起动方式，背靠背起动作为备用起动方式。3.11. 调相和进相除发电和抽水工况外，机组能作同步调相机供系统调压或作旋转备用。在额定电压、额定转速、定子视在功率334MVA、不超过温升限值，发电机工况进相功率因数0.93，电动机工况能在进相功率因数0.95 的条件下长期进相运行。发电机充电容量（欠励磁）不小于27
10、7Mvar。发电机工况调相能力（过励磁）不小于250Mvar。电动机工况调相能力（过励磁）不小于240 Mvar3.24. 可靠性指标可用率 95%无故障连续运行时间（MTTF） 18000h4. 主要部件及附属设备4.1定子铁心（1）定子铁心采用低损耗（频率为50Hz、B=1T 时单位损耗0.9W/kg），无时效的优质冷轧硅钢片（型号为 35H210）。每片硅钢片两面涂F级绝缘材料。材料特性良好的导磁性，磁滞损耗小及高电阻率。(2) 定子铁心叠片应全部交错叠制。叠片的压紧由叠片的装配应力控制，同时用紧度刀片检查，插入深度不应大于3mm。另外，卖方应提交其实际标准/设计要求和叠片紧度试验资料。
11、装叠后由于铁心错位引起定子槽深和槽宽的误差均不应大于0.3mm，叠片分段压紧时，圆周方向高度差不应超过0.5mm，并检查压紧螺栓的拉力以校对叠片压紧程度。(3) 定子叠片上、下两端用齿压板牢固地夹住、齿压板的压指应采用非磁性材料。(4) 铁心的拉紧螺杆应有足够的强度，并能在机组各种运行工况下保持稳定的拉紧力。铁心的拉紧螺杆不得当作键或鸽尾销, 如拉紧螺栓需穿过铁心，应采用套管绝缘，使其与铁心有可靠的绝缘，不允许采用缠带绝缘的方法。拉紧螺杆的自然频率应避开机组各种运行方式(正常运行、电动工况启动和电制动)时的机械频率。拉紧螺杆上端应设优质蝶形弹簧，保持恒定的压缩量，以维持机组运行期间冷热交替铁心
12、膨胀和收缩时，对铁心必须的压紧力，防止铁心长期运行后松动。定子铁心磁化铁损试验应符合有关规程标准规定，在运行时铁心应无明显蜂鸣声。(5) 定子铁心中通风沟应设计成使整个铁心长度方向的温升尽可能均匀分布。通风沟用“I”形断面的钢撑条隔成，不得采用焊接撑条、其它形状的撑条及其它材料制成的撑条。每层通风沟“I”形撑条上下应对齐。(6) 应有保证措施适应铁心热膨胀，防止铁心翘曲和机座受力过大。4.2 定子绕组(1) 定子绕组采用单匝、双层，主引出线和中性点引出线的绝缘均按线电压设计。定子绕组为Y形接线，中性点经变压器、电阻接地。(2)每根线棒的导体采用罗贝尔（Roebel）原理换位，以减小附加损耗和股
13、线间温差。(3) 经Roebel换位和用环氧树脂压紧的线棒用机器按恒定张力均匀搭绕Micadur带，使线棒及其绝缘为一个严密的、无间隙的、均匀而有一定弹性的整体。(4) 定子绕组导体应为电解铜，纯度不低于99.9%。（5）绕组应具有良好的防电晕和耐腐蚀能力，在槽部、端部等部位应采取防晕措施。定子线棒的端部绝缘应采用防晕层与主绝缘一次成型的结构。（6）在槽内采用的槽衬（Round packing）应使线棒在槽内与铁心之间紧密无间隙。填料应采用F级绝缘。4.2.1. 主引出线和中性点引出线(1) 主引出线应有三个引出端，且在机坑内可有拆卸的连接装置，以便将引出线和外部连接断开。连接断开后，断口之间
14、距离应大于300mm，连接端头应镀银，并确保多次拆接的需要。(2) 分支绕组引线平行段应分开绝缘，一直到端头。(3) 中性点引线应按相分组，出线数目应与分支数目对应，并满足差动保护的要求，分支引线应分开包绝缘。4.3. 转子组成转子支架，磁轭，磁极4.3.1 磁极(1) 磁极应采用多T尾结构固定在磁轭上，磁极铁心应采用高强度薄钢板冲片，压板材料应采用锻钢。磁极和磁轭的T 尾部的应力状况应经过有限元计算。磁极数量为12个。(2) 磁极线圈导体应采用紫铜排，其纯度不得低于99.9%。为了增加总的冷却面积，某些匝（“冷却匝”）比其他匝宽些，线圈外侧呈现一个冷却翼体。(3) 磁极线圈为弯曲型，使磁极线
15、圈绝缘环上无横向力，且极间无V型固定块。极间连接应十分可靠，接触面镀银，磁极连接线还应便于拆卸和检修，应有防止磁极绕组及极靴绝缘垫板产生变形和滑动的措施。(4) 在保证磁极满足强度要求的前提下，优先考虑在磁极线圈靠铁心面也有冷却空气通过的结构。4.3.2 磁轭(1) 采用叠片磁轭，磁轭冲片应采用高强度优质钢板，以保证在最大飞逸转速下磁轭断面上出现的最大拉应力不大于材料屈服应力的2/3。(2) 磁轭结构应满足通风要求。磁轭冲片应在工厂内进行叠装检查，合格后才可出厂。将冲片分类并按重量分级包装，转子磁轭厚度偏差根据分块重量测量，叠片高度用统一的专用度板测量，以保证一致，并提供工地组装工艺要求及测量、组装等设备。(3) 磁轭冲片应平整、除锈、去毛剌，尺寸符合精度要求，应采取有效措施，保证磁轭的整体性、强度和刚度，防止松散和变形。磁轭冲片应在工厂内进行叠装检查。(4) 磁轭按正常转速热套在转子支架上，通过打磁轭键保证浮动转速高于额
