混流式水輪發(fā)電機培訓

1、混流式水輪發(fā)電機培訓資料混流式水輪發(fā)電機培訓資料 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工水輪發(fā)電機的分類發(fā)電機的基本參數(shù)水輪發(fā)電機工作原理發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)發(fā)電機的安裝發(fā)電機的運行與維護目目 錄錄 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 水輪發(fā)電機的分類水輪發(fā)電機的分類立式水輪發(fā)電機臥式水輪發(fā)電機混流式軸流式貫流式?jīng)_擊式懸式水輪發(fā)電機傘式/半傘式水輪發(fā)電機 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 發(fā)電機的基本參數(shù)發(fā)電機的基本參數(shù) 型號: SF50-26/6250 額定容量: 58.824MVA/50 MW 額定電壓: 10500 V 額定電流: 3234.5 A 額定頻率: 50 Hz 額定功率

2、因數(shù): 0.85 （滯后） 額定轉(zhuǎn)速: 230.8 r/min 飛逸轉(zhuǎn)速: 485 r/min 相數(shù): 3 飛輪力矩 2900 t.m2 旋轉(zhuǎn)方向: 俯視順時針 勵磁方式: 可控硅靜止勵磁 額定勵磁電壓: 205 V 額定勵磁電流: 995 A 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工2.1發(fā)電機發(fā)電機的基本參數(shù)定義及說明的基本參數(shù)定義及說明2.1.12.1.1額定容量額定容量S SN N ( ( kVA/MVA)kVA/MVA)：額定條件（額定電壓、電流及功率因數(shù)）下水輪發(fā)電機連續(xù)輸出的千伏.安值。在額定轉(zhuǎn)速一定的情況下，額定容量大致反映了機組幾何尺寸的大小。2.1.22.1.2額定電壓額定電

3、壓U UN N ( ( kV)kV)：水輪發(fā)電機端連續(xù)輸出電壓值，是由許多因素綜合確定的參數(shù)。額定電壓反映了水輪發(fā)電機的絕緣水平。發(fā)電機的電壓越高，繞組的絕緣也越厚，導體占空間的系數(shù)降低，重量增加，成本加大；降低電壓時，繞阻匝數(shù)減小，電流加大，經(jīng)濟性下降。正常情況下，允許發(fā)電機額定電壓有正負5的變動范圍。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工2.1.32.1.3額定轉(zhuǎn)速額定轉(zhuǎn)速n nN N ( ( r/min)r/min)：額定條件下水輪發(fā)電機每分鐘旋轉(zhuǎn)的次數(shù)。電機轉(zhuǎn)速與結(jié)構(gòu)尺寸及材質(zhì)強度的關系密切，通常轉(zhuǎn)速越高，結(jié)構(gòu)尺寸越小，對材質(zhì)強度要求也越高。額定轉(zhuǎn)速由轉(zhuǎn)輪類型、工作水頭、流量及效率等

4、諸多因素決定。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工水輪發(fā)電機是一種將機械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿哪芰哭D(zhuǎn)換裝置,其工作原理主要是基于電磁感應定律。水輪發(fā)電機的工作是在水輪機及調(diào)速器和勵磁調(diào)節(jié)器的配合下實現(xiàn)的。由于水的勢能引起水輪機轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動,水輪機的扭矩是通過其水輪機軸法蘭與發(fā)電機軸法蘭的連接傳遞給發(fā)電機的，因而拖動發(fā)電機工作。發(fā)電機轉(zhuǎn)子上的磁場是靠可控硅靜止勵磁裝置建立、控制和調(diào)節(jié)的。發(fā)電機所帶負荷或其它因素發(fā)生變化時，必引起發(fā)電機電壓或其它特性的變化。為保持發(fā)電機良好地工作，需要勵磁和速度調(diào)節(jié)系統(tǒng)相應隨之變化,以改變發(fā)電機的磁場強度及改變水輪機導葉開度來適應負荷的變化。水輪發(fā)電機工作原理水輪發(fā)電機工

5、作原理 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)發(fā)電機的基本結(jié)構(gòu)發(fā)電機立體圖形本水輪發(fā)電機為懸式結(jié)構(gòu),采用密閉自循環(huán)無風扇單路回風空氣冷卻系統(tǒng)，發(fā)電機主要包括定子、轉(zhuǎn)子、上機架、下機架、推力軸承、導軸承、空氣冷卻器和附屬設備等。發(fā)電機定子機座下端經(jīng)基礎板與混凝土基礎固定，上端連接上機架。從定子鐵心內(nèi)徑可整體吊出發(fā)電機下機架。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 轉(zhuǎn)子是軸系和通風系統(tǒng)的組成部分。軸系由發(fā)電機轉(zhuǎn)子本體、發(fā)電機大軸、水輪機大軸及轉(zhuǎn)輪組成。轉(zhuǎn)子支架、磁軛和磁極構(gòu)成徑向通風回路的壓力源。上機架為負荷機架，推力軸承置于上機架上，與上導軸承合用一個油槽，并采用內(nèi)循環(huán)冷卻方

6、式。上機架通過6個支臂與定子機座連接。下機架內(nèi)有下導軸承，6個支臂下端通過基礎板與混凝土基礎固定。支臂兼做制動器的基礎。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工混流式水輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)混流式水輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)下機架下機架下導軸承下導軸承轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子定子定子電機軸電機軸上導軸承上導軸承集電環(huán)集電環(huán)上機架上機架 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 圖一、發(fā)電機總圖圖一、發(fā)電機總圖 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 發(fā)電機的定子由機座、鐵芯、線圈等部件組成。機座是用來固定鐵芯的，對于懸式發(fā)電機，機座用來承受轉(zhuǎn)動部分的全部重量；鐵芯是發(fā)電機磁路的一部分；線圈則形成發(fā)電機的電路。 定子機座由鋼板焊接而成，

7、為運輸方便而分成兩瓣，在工地組焊成整體，機座為多邊形結(jié)構(gòu)，對邊距離為7400mm，高2200mm。 定子鐵芯采用高導磁、低損耗、無時效的50W270優(yōu)質(zhì)硅鋼片沖制而成，全圓由324槽，27片組成。鐵芯外徑為6250mm，內(nèi)徑5520mm，總長1210mm。鐵芯軸向均勻設有高度為6mm的通風溝25個，通風槽鋼采用非磁性鋼制成。為了減小附加損耗，鐵芯兩端疊成階梯形，并采用非磁性壓指及非磁性端箍。為避免壓指脫落，非磁性壓指直接焊于壓板上。定子鐵芯疊裝在工地進行，定子鐵芯與定位筋之間預留熱膨脹間隙, 發(fā)電機鐵芯在運行過程中產(chǎn)生熱膨脹 , 預留熱膨脹間隙 , 可以避免鐵芯鴿尾處的翹曲變形。4.1 4.1

8、 定子定子 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工定子繞組為條形波繞組，每極每相槽數(shù)為4+2/13，線圈由 2.5X5.6/2.75X5.85雙滌綸玻璃絲包銅扁線繞制而成。繞組主絕緣采用F級高場強絕緣系統(tǒng)，并進行防暈處理，具有良好的電氣性能。定子繞組為2支路Y形連接，定子繞組的并頭及引線連接均采用銀銅焊工藝，焊接性能良好。圖二、發(fā)電機定子總圖 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 采用無風扇、浮動磁軛結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子支架為圓盤式焊接結(jié)構(gòu)，轉(zhuǎn)子支架與主軸熱套在制造廠進行，磁軛沖片的迭裝及磁極掛裝在工地進行。轉(zhuǎn)軸采用優(yōu)質(zhì)合金鋼20SiMn鍛制而成，具有足夠的剛度和強度。磁軛采用3mm厚的WDER450

9、優(yōu)質(zhì)高強度鋼板沖制。在不削弱機械強度和保證磁通在極間的連續(xù)性的情況下 , 磁軛疊片3層作為一個基片，每基本層錯一極，“之”字單返回疊法。采用多層“之”字形疊裝,在極間形成較寬的磁軛徑向通風溝。使轉(zhuǎn)子支架作為離心風扇 , 而產(chǎn)生的風量均勻地擴散到定子，起到較好的通風效果.轉(zhuǎn)子支架與磁軛采用復合切向鍵聯(lián)接。在磁軛的下方裝有可拆卸的多塊制動環(huán)。 磁極鐵芯采用2mm厚的DER345優(yōu)質(zhì)高強度鋼板沖制迭壓而成，每極有3個T尾用磁極鍵楔緊與磁軛相連。磁極線圈為銅排繞制，采用F級絕緣，整體熱壓成型。4.2 4.2 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工圖三、發(fā)電機轉(zhuǎn)子總圖 創(chuàng)造財富 服務社會 回報

10、股東 造福員工 上機架為鋼板焊接6支臂結(jié)構(gòu)，為運輸方便，有兩個支臂為合縫板可拆卸支臂。 推力軸承為厚瓦加支柱螺栓支撐方式。整圓由8塊扇形彈性金屬塑料瓦組成。軸承支座由鋼板制成，用螺釘緊固在上機架中，為防止軸電流的產(chǎn)生，在上導瓦和上機架間加以絕緣，當機組額定持續(xù)荷載運行時，推力瓦溫度不超過55。推力軸承總負荷為400t。 上導軸瓦與推力頭側(cè)面接觸，由12塊巴氏合金瓦組成，背面用球面支柱螺栓方式支撐，使瓦在運行中能自由擺動。整個導軸承裝于上機架上環(huán)上，導軸承瓦與推力頭之間的間隙單邊為0.2毫米。當機組額定持續(xù)荷載運行時，導瓦溫度不超過70。油冷卻器進水最高溫度為28，冷卻水量為每小時55立方米.

11、油槽內(nèi)潤滑油的油量為2.5立方米，油的牌號為L-TSA46。 油槽上部裝有接觸式油擋,有效防止油槽油霧溢出。4.3 4.3 上機架（包括推力軸承和上導軸承）上機架（包括推力軸承和上導軸承） 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工圖四、發(fā)電機上機架總圖 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 下機架為鋼板焊接6支臂結(jié)構(gòu)，為運輸方便，有兩個支臂為合縫板可拆卸支臂。12塊下導軸瓦采用支柱螺絲支撐。下導軸承與滑轉(zhuǎn)子間的間隙單邊為0.1-0.15毫米，下導軸承冷卻水量為每小時20立方米下機架油槽內(nèi)的油量為1立方米。圖五、發(fā)電機下機架總圖4.44.4下機架下機架（包括下導軸承）（包括下導軸承） 創(chuàng)造財富

12、服務社會 回報股東 造福員工為測量發(fā)電機定子線圈及鐵芯溫度，在定子線圈層間及槽底共埋入Pt100電阻測溫線圈54個（其中24個備用）。4.54.5制動系統(tǒng)制動系統(tǒng) 在下機架各支臂上對應于轉(zhuǎn)子制動環(huán)處裝有250毫米的制動器6個，機組停機時，當轉(zhuǎn)速降到25nN( 58rpm)時，用0.5 0.8MPa壓力的壓縮空氣通入制動器。連續(xù)制動2min 至停機。頂起轉(zhuǎn)子時可用高壓電動油泵將油打入制動器，油壓為約8MPa。頂起轉(zhuǎn)子高度不能超過10毫米。4.64.6滅火裝置滅火裝置發(fā)電機采用噴霧式的水滅火系統(tǒng)，上、下噴霧環(huán)管布置在定子線圈端部附近，在出現(xiàn)火災時，自動或手動控制投入。4.7 4.7 通風系統(tǒng)通風系

13、統(tǒng) 發(fā)電機采用由上蓋板、上擋風板、下?lián)躏L板形成的密閉自循環(huán)無風扇單面回風通風系統(tǒng)。在定子機座外圓均勻布置6個空氣冷卻器。圓盤式轉(zhuǎn)子支架結(jié)構(gòu)使進入轉(zhuǎn)子的風量得到較均勻的分配，磁軛采用先進的疊片工藝疊出通風溝，以增強定、轉(zhuǎn)子線圈端部的冷卻效果。4.8 4.8 測溫裝置測溫裝置 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工為了安全運行，在發(fā)電機下列各部分設有鉑熱電阻Pt100：數(shù)量 名稱部位Pt100鉑熱電阻 推力軸承軸瓦8上導軸承油槽2軸瓦12下導軸承油槽2軸瓦12空氣冷卻器 12 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工5. 發(fā)電機的安裝發(fā)電機的安裝 5.1絕緣性能要求a）水輪發(fā)電機定子繞組對機殼或繞組

14、間的絕緣電阻值在換算至100，應不低于按下式計算的數(shù)值： b）轉(zhuǎn)子單個磁極掛裝前及掛裝后在室溫+10+40用1000V兆歐表測量時，其絕緣電阻值應不小于5M。掛裝后轉(zhuǎn)子整體繞組的絕緣電阻值應不小于0.5M。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工水輪發(fā)電機部件絕緣電阻值（M）絕緣電阻測量儀器說明推力軸承11000V兆歐表在推力軸承、導軸承裝入溫度計注入潤滑油前測量分塊式導軸承瓦51000V兆歐表注油前單個測量C）水輪發(fā)電機推力軸承、導軸承及埋置檢溫計均應對地絕緣，其絕緣電阻值在+10+30測量時，應不小于下表的規(guī)定。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工5.2推力軸承和導軸承的發(fā)電機的機架，

15、其垂直方向和水平方向的允許雙幅振動值，應不大于下表的規(guī)定。項目振動允許值（雙振幅）（mm）推力軸承支架的垂直振動0.07導軸承支架的水平振動0.095.3機組軸線的允許擺度值，應不大于下表的規(guī)定。軸名測量部位擺度類別擺度（雙振幅）發(fā)電機軸上、下軸承處軸頸及法蘭相對擺度mm/m0.03水輪機軸導軸承處軸頸相對擺度mm/m0.05發(fā)電機軸集電環(huán)絕對擺度mm0.40 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工6. 發(fā)電機的運行與維護發(fā)電機的運行與維護發(fā)電機的運行和維護是同等重要的，電站運行工作人員應熟悉電機的結(jié)構(gòu)及各部分的特點，并在運行實踐中不斷總結(jié)經(jīng)驗，以便正確判斷電機在運行中是否處于正常狀態(tài)，在維護

16、中應以對工作極端負責的精神，將電機在運行中的一切重要現(xiàn)象記載于運行記錄中，定時記載儀表的讀數(shù)及測定結(jié)果，對不正常的情況更應詳細記載并及時處理。6.1 發(fā)電機的運行發(fā)電機運行的電壓、頻率與額定值的偏差，不對稱負載運行，各部分的允許溫升溫度以及作調(diào)相機運行的條件，見GB7894-2009水輪發(fā)電機基本技術條件之規(guī)定，發(fā)電機不允許在異步狀態(tài)下運行，發(fā)電機只允許在事故時采用自同期投入電網(wǎng)，一般情況下不作自同期投入電網(wǎng)。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工6.2 發(fā)電機的維護發(fā)電機在運行中應經(jīng)常檢查各機件的固定與連接，尤其是電氣連接，如轉(zhuǎn)子極間連接線，測溫系統(tǒng)等有無松動現(xiàn)象，發(fā)電機的各部分應維護清潔

17、，不許沾有塵土，線圈要經(jīng)常檢查其絕緣，以下就各部分的主要特點列出應注意事項，供運行人員參考。突然的撞擊或擺度，振動加大。軸承的溫度突然升高或油面有不正常的升高或降低油冷卻器停水機組過速后發(fā)生不正常的音響時定子線圈溫度發(fā)生異?，F(xiàn)象（如局部過熱溫度突然升高）時6.2.1發(fā)電機在運行中如有下列情況之一應即停機檢查： 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工6.2.2 發(fā)電機在下述情況之一不應投入運行冷卻水管有堵塞現(xiàn)象或停水時測溫裝置有故障時制動器及其管路有故障時軸承潤滑油溫度低于10時滑環(huán)表面燒灼損壞未處理時 6.2.3各部分維護6.2.3.1定子 在機組運行過程中應經(jīng)常注意鐵心與機座的固定，并注意定

18、子與地基的固定，鐵心各段間的通風道要保持暢通，如發(fā)現(xiàn)有塵土堆積而使通風道堵塞時，則要用干燥的壓縮空氣，將塵土吹出機外，最好用直空吸塵器清除塵土。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工6.2.3.2定子繞組 定子繞組必須保持干燥、清潔和良好的絕緣性能，如機組停機2個月以上不運轉(zhuǎn)時，必須對定子繞組吹熱干風，尤其是位于濕熱帶地區(qū)的電站，在開機運行前必須測量繞組的絕緣電阻，如絕緣電阻降低必須對繞組進行烘干，至絕緣電阻不小于6.61M（100oC）。在運行過程中，如發(fā)現(xiàn)絕緣電阻值突然降低時必須找出原因，并采取有效的措施解決。 繞組表面必須定期檢查，表面上有塵土時，可用上述辦法吹凈，如繞組表面有油漬時。

19、必須用溶劑清洗。（建議采用無水酒精，或50%酒精與50%四氯化碳的混合劑做為溶劑）。繞組清洗時要注意不得損壞其絕緣，清洗后應噴（或刷）F級189晾干漆和188 F級紅瓷漆各一遍。 要定期檢查繞組的電腐蝕。如發(fā)現(xiàn)繞組表面電腐蝕嚴重，則應進行妥善處理，機組方能繼續(xù)運行，如在運行中發(fā)現(xiàn)繞組電暈過大，也應即停機進行處理。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工檢查時注意下列各處： 繞組端部是否有變形情況 端箍、托塊、墊塊的綁扎是否松動 槽楔是否松動 絕緣有無破損之處 在一般情況下，定子線圈溫升升高（定子電流不變）可能由下列原因造成： 測溫系統(tǒng)接觸不良 通風溝道堵塞 6.2.3.3轉(zhuǎn)子要經(jīng)常檢查轉(zhuǎn)子線圈

20、的絕緣電阻，其值不得低于0.5兆歐，測量時要將滑環(huán)上的電刷拿掉。當絕緣電阻下降時必須用分段辦法對下列各部分單獨進行絕緣電阻測量： 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工 轉(zhuǎn)子磁極線圈阻尼條與阻尼環(huán)的焊接處阻尼環(huán)與磁極的固定磁極線圈是否有串動或松動情況各緊固螺釘、鎖片及鍵等是否有松動情況轉(zhuǎn)子磁軛與制動環(huán)的緊固引線及其緊固情況6.2.3.4推力軸承與油冷卻器推力軸承直接承受整個機組轉(zhuǎn)動部分的重量和水推力，是水輪發(fā)電機中最重要的部件之一，也是整個機組制造和運行維護中最重要最困難的部件之一。在運行中必須保證軸瓦溫度正常為原則，同時，在運行時不甩油，每次開機前運行人員要檢查油面位置，在最初安裝時可暫按產(chǎn)

21、品圖紙決定油面位置，油槽內(nèi)部不允許存在有任何影響軸承運行的雜質(zhì)。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工運行中應經(jīng)常注意：油面情況油的溫度軸瓦的溫度冷卻水的流動情況軸承中軸電流的情況 油面的降低可能是漏油和甩油引起的，必須查出原因并妥善處理，油面升高時，則應檢查冷卻水管是否漏水，并取油樣檢查。必須定期從油槽底部取出油樣進行檢查其性能，發(fā)電機在開始運行的一個階段或軸瓦經(jīng)過更新修理，調(diào)正后的一個階段中，檢查次數(shù)應增多。推力瓦瓦的溫度不得高于55，上、下導瓦溫度不超過70，油溫不得超過50，信號溫度計的警報溫度要調(diào)整在較其穩(wěn)定溫度時高出5，停機溫度要高出10。并隨不同季節(jié)而改變。不允許發(fā)電機在低速下

22、長時間運轉(zhuǎn)。以免損壞軸瓦，故在停機時當機組速度降至額定轉(zhuǎn)速的25%時，制動管路系統(tǒng)通以0.5-0.8兆帕壓縮空氣加以制動。 創(chuàng)造財富 服務社會 回報股東 造福員工6.2.3.5制動器及制動管路 發(fā)電機檢修時必須用制動器頂起轉(zhuǎn)子，并將制動器投入鎖定裝置以防止機組由于導水機構(gòu)漏水而引起轉(zhuǎn)動和事故。頂起轉(zhuǎn)子時活塞由最低到最高位置的行程不得超過25毫米，開機前需頂起轉(zhuǎn)子時，要把轉(zhuǎn)子頂高5-10毫米左右。頂起轉(zhuǎn)子時6個制動器要全部投入鎖定裝置，以免只有部分制動器承受轉(zhuǎn)動部分的重量。而增加其管路中的壓力。每個制動器上各裝有行程開關，為串聯(lián)連接。當制動器頂起工作完畢恢復原來裝置位置時，有信號反映于機旁盤上。 6.2.3.6 導軸承和油冷卻器導軸承和油冷卻器在運行中也要經(jīng)常檢查油面情況，油的溫度，導瓦的溫度，冷卻水的流動情況，導瓦中軸電流的情況，油冷卻器有無漏水現(xiàn)象，