發(fā)電機及其輔助系統(tǒng)簡介

＃3＃4發(fā)電機及其輔助系統(tǒng)簡介電氣分部發(fā)電班當前第1頁\共有46頁\編于星期六\2點一、發(fā)電機基本結構二、#3#4發(fā)電機與#1#2發(fā)電機的結構差異三、#3#4發(fā)電機的通風系統(tǒng)四、#3#4發(fā)電機的定子冷卻水系統(tǒng)五、#3#4發(fā)電機的監(jiān)測系統(tǒng)當前第2頁\共有46頁\編于星期六\2點一、發(fā)電機本體基本結構機座定子鐵芯定子繞組轉子定子出線和出線盒定子水路端蓋、軸承、密封瓦當前第3頁\共有46頁\編于星期六\2點機座防爆型機座，可以承受氫氣和空氣混合產生最強烈的爆炸機座與鐵芯之間設置有由高強度彈簧板組成的高效隔振裝置，減小倍頻振動頂部有人孔，用于需要時進入內部檢查當前第4頁\共有46頁\編于星期六\2點定子鐵芯

由0.5毫米厚扇形高磁導率、低損耗的無取向冷軋硅鋼片迭裝而成（磁導率高，厚度小可以有效降低渦流損耗）硅鋼片兩側涂有F級環(huán)氧絕緣漆注：該機型磁動勢很大，鐵芯軛部較高，氣隙較大(可達93毫米），一旦短路，該處短路損耗較大，溫度會有較大的升高，引起鄰近硅鋼片絕緣被破壞，從而導致嚴重的鐵芯燒傷通過穿心螺桿（對地絕緣）、分塊壓板、螺母將硅鋼片擰成整體鐵芯端部設置有磁屏蔽（由硅鋼片粘結起來），減小端部漏磁引起的附加損耗，降低端部溫升，提高進相運行能力

當前第5頁\共有46頁\編于星期六\2點定子繞組60度相帶，三相，雙層繞組，雙支路并聯(lián)，Y連接繞組水內冷沿定子鐵芯一周均勻開有42槽，每槽有上下兩層線棒每根線棒由空心導線、實心股線繞制而成，比例1：2上層線棒導線截面積比下層要大，上層4排5組，下層4排4組在每個槽上、下層線棒層間埋置一支電阻測溫元件，每一根上層或下層線棒絕緣引水管的出口水接頭上，各埋有一支熱電偶測溫元件，用來檢測相應部分的溫度。當前第6頁\共有46頁\編于星期六\2點當前第7頁\共有46頁\編于星期六\2點轉子轉子由轉軸、轉子繞組、轉子繞組的電氣連接件、護環(huán)、風扇、聯(lián)軸器和阻尼系統(tǒng)等部件構成轉軸高機械性能和導磁性能的合金鋼鍛件加工而成轉子繞組轉子繞組通以直流電進行勵磁，分南北兩級，每極8個線圈，每個線圈占兩槽，總共32槽，轉子繞組為氫內冷（轉子本體采用了氣隙取氣斜流通風方式，端部線圈為軸向氫內冷）護環(huán)轉子3000轉每分鐘，會產生巨大的離心力，護環(huán)的作用是防止繞組發(fā)生徑向位移。氫氣濕度大，護環(huán)會產生應力腐蝕（采用耐應力腐蝕材料）風扇單級軸流風扇，勵磁端和汽機端各有一個阻尼系統(tǒng)提高發(fā)電機負序能力。（設有大齒上的阻尼：月牙槽；嵌線槽內的阻尼：槽楔材料采用LY12高強度鋁合金）當前第8頁\共有46頁\編于星期六\2點轉子繞組結構當前第9頁\共有46頁\編于星期六\2點當前第10頁\共有46頁\編于星期六\2點8個線圈清晰可見當前第11頁\共有46頁\編于星期六\2點定子出線與出線盒出線瓷套管6只，主引線3只，中性點3只，均為水內冷（出線瓷套端子對機座和對水路都是氣密的）出線盒中有一根小匯流管，匯集6只套管的6條水支路，匯流管上焊有6只熱電偶，監(jiān)測套管的回水溫度以每個出線瓷套端子為中心，從出線盒向下吊裝著4個同心的電流互感器提供給儀表測量或繼電保護用當前第12頁\共有46頁\編于星期六\2點出線盒圖當前第13頁\共有46頁\編于星期六\2點出線盒內的匯流管當前第14頁\共有46頁\編于星期六\2點當前第15頁\共有46頁\編于星期六\2點出線盒水路當前第16頁\共有46頁\編于星期六\2點勵端匯流管、引水管、風區(qū)隔環(huán)、下半端蓋當前第17頁\共有46頁\編于星期六\2點汽機端定子端部結構當前第18頁\共有46頁\編于星期六\2點二、#1#2發(fā)電機與#3#4發(fā)電機結構差異當前第19頁\共有46頁\編于星期六\2點#1#2發(fā)電機簡介機組類型:直接與汽輪機聯(lián)軸、全封閉、具有阻尼繞組隱極式轉子的三相兩極交流同步發(fā)電機制造廠:西門子西屋公司(SiemensWestingHouse)額定容量:828.889MVA額定功率:746MW額定電壓:22KV額定功率因數:0.9額定轉速:3000rpm額定電流:21，752A絕緣等級：F冷卻方式:水氫氫-----定子繞組、連接線、主引線和出線瓷套管水內冷,轉子繞組氫內冷,定子鐵芯及其他結構件氫氣表面冷卻當前第20頁\共有46頁\編于星期六\2點#3#4發(fā)電機簡介型號:QFSN—600—2QF:汽輪發(fā)電機拼音縮寫

S:水內冷

N:氫內冷

600:額定功率(MW)2:極數制造廠:上海汽輪發(fā)電機廠(STGC)冷卻方式:水氫氫額定容量:667MVA額定電壓:20KV額定功率因數:0.9額定電流:19245A絕緣等級：F額定氫壓：0.4MPa當前第21頁\共有46頁\編于星期六\2點定子結構異同

#3#4發(fā)電機是上海汽輪發(fā)電機廠在引進西屋公司技術基礎上再進行優(yōu)化設計的產品,其定子結構和#1#2發(fā)電機基本相同,都是防爆型機座,鐵芯都用穿心螺栓固定,都是鐵芯接地,穿心螺栓絕緣,為減少倍頻振動,鐵芯和機座之間都有彈簧隔振裝置,都是42槽,都采用雙層短距疊繞組,雙Y接線,定子線棒也都是水內冷.

不同的是,#1#2機氫氣冷卻器在汽機端,在風扇兩側一邊一個,而#3#4機氫氣冷卻器在發(fā)電機機座頂部,汽機端和勵磁端各有一個;#1#2機鐵芯端部采用圓形整塊壓板,而#3#4機采用的則是分塊壓板;#1#2機汽勵端匯水管永久接地,而#3#4機匯水管與機座絕緣,運行中可靠接地.當前第22頁\共有46頁\編于星期六\2點轉子結構異同

轉子基本結構相同,都由轉軸、繞組、阻尼繞組、護環(huán)和中心環(huán)、風扇等組成。轉子繞組通以直流電勵磁，分南北兩極，每極8個線圈，每個線圈占兩槽，所以總共是32槽。不同的是兩者的通風方式，#1#2機采用的是軸向通風方式，而#3#4機采用的徑向通風，即轉子繞組直線部分氣隙取氣斜流通風，轉子繞組端部軸向兩路通風冷卻。#1#2發(fā)電機風扇裝設在汽機端，由四圈動風葉和四圈靜風葉組成，而#3#4發(fā)電機裝設單級軸流風扇，汽機端和勵磁端各有一個。當前第23頁\共有46頁\編于星期六\2點#3#4發(fā)電機轉子風路結構

轉子槽內部分共有11個風區(qū)，其中5個為進風區(qū)，6個為出風區(qū)，每個風區(qū)設置兩排徑向斜流的通風孔，通風孔在轉子線圈的槽楔上加工形成風斗，風斗有兩種形式：放在進風區(qū)的為吸風風斗，在出風區(qū)的為甩風風斗。來自定子鐵芯徑向風道的氫氣，被轉子進風區(qū)的吸風風斗從氣隙吸入轉子線圈中兩條反向的斜流風道（稱為一斗兩路），再從線圈底部進入左右兩側反向的斜流風道，進入出風區(qū)，熱風則從左右兩條對稱的斜流風路出來，相遇于一個甩風風斗后被甩出槽楔，排入氣隙的轉子出風區(qū)，再進入定子鐵芯的徑向風道，這樣就形成了與定子相對應的進、出風區(qū)相間的氣隙取氣斜流通風系統(tǒng)。當前第24頁\共有46頁\編于星期六\2點#3#4發(fā)電機轉子風路結構

轉子端部風路分成兩路，一路冷卻端部直線部分，一路冷卻端部圓弧部分，轉子繞組端部下部由分區(qū)隔板分隔成四個風區(qū)，位于大齒的風區(qū)為繞組端部圓弧段的出風區(qū)，熱風經轉子本體的通風槽進入氣隙；位于小齒中心部的分區(qū)為進風區(qū)，各繞組的進風孔設在各匝導線的端部直線端上，冷氫通過各匝導線的軸向通風溝進入轉子槽部后經斜向風孔進入氣隙熱風區(qū)（第1、11風區(qū)）。當前第25頁\共有46頁\編于星期六\2點當前第26頁\共有46頁\編于星期六\2點風斗當前第27頁\共有46頁\編于星期六\2點端部風區(qū)當前第28頁\共有46頁\編于星期六\2點轉子繞組端部圓弧部分出風區(qū)當前第29頁\共有46頁\編于星期六\2點三、#3#4發(fā)電機通風系統(tǒng)

轉子部分

轉子繞組沿直線部分分為11個風區(qū)，其中第1、3、5、7、9、11為出風區(qū)（熱風區(qū)），第2、4、6、8、10為進風區(qū)（冷風區(qū)）。氫氣在進風區(qū)經轉子槽楔的風斗，進入轉子繞組的進風孔，斜向至底匝導線后轉向，經出風側通風孔再進入出風區(qū)的槽楔風斗，返回到氣隙，完成轉子繞組直線部分的氫氣循環(huán)。當前第30頁\共有46頁\編于星期六\2點

與轉子風路相對應，定子機座和鐵芯也分為11個風區(qū)，冷熱風區(qū)的分布與轉子的風區(qū)相對應。在鐵芯底部的機座隔板上分布有通向各冷風區(qū)的軸向通風管，冷氫由機座端部分別進入各冷風區(qū)，冷卻定子鐵芯和轉子繞組后回到熱風區(qū)，經熱風管匯集于第1和第11風區(qū)后，再進入冷卻器罩的熱風側，然后經冷卻器冷卻后進入風扇，經風扇加壓后重新進行循環(huán)定子鐵芯本體共設有95個徑向通風道供氫氣通過以冷卻鐵芯。定子鐵芯端部也設有徑向通風道以冷卻端部結構件為防止發(fā)電機冷熱風區(qū)之間串風，除在鐵芯背部設置有風區(qū)擋板外，也在發(fā)電機氣隙中裝設有徑向風區(qū)隔環(huán)，考慮到轉子穿插問題，該隔環(huán)為5/6圓周，這樣可以加強轉子的通風冷卻，進一步降低轉子繞組的溫升。

#3#4發(fā)電機通風系統(tǒng)

定子部分當前第31頁\共有46頁\編于星期六\2點通風系統(tǒng)當前第32頁\共有46頁\編于星期六\2點四、發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)

定子冷卻水自水系統(tǒng)進入發(fā)電機機座內勵磁端匯水環(huán)，經聚四氟乙烯（塑料王）引水管分別進入上下層線棒，再經汽機端的絕緣引水管進入汽機端匯水環(huán)，最后返回外部水系統(tǒng)，，定子冷卻水匯流管的進出口法蘭均設在機座兩側上方，兩端匯流管間設置排氣和防止虹吸現象的連接管，該管位于機座的最上方，匯流管的最低位置設有排污法蘭接口當前第33頁\共有46頁\編于星期六\2點發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)

定子并聯(lián)引線、引出線及定子出線套管的冷卻水回路為串聯(lián)式單獨水路，冷卻水自勵端匯流管經絕緣引水管進入引線銅排，經引線的出水端絕緣引水管與主引線的進水接頭相連接，冷卻水通過主引線后，再經絕緣引水管進入出線套管，在磁套端子的導電桿內循環(huán)后，經出水絕緣引水管進入出線盒內的小匯流管，該小匯流管經機座外部的連接水管與發(fā)電機內的汽端回水匯流管相接，冷卻水與定子線棒的冷卻水匯合后再回到外部水系統(tǒng)，這樣可以避免引線失水中性點的連接母線亦為水內冷，水路與出線磁套端子的水路串聯(lián)。當前第34頁\共有46頁\編于星期六\2點當前第35頁\共有46頁\編于星期六\2點五、發(fā)電機的監(jiān)測系統(tǒng)監(jiān)測定子鐵芯溫度共16個熱電偶，汽機端6個，勵磁端6個，鐵芯中部兩個熱風區(qū)4個監(jiān)測定子繞組、主引線和出線套管溫度每槽上下層線棒之間埋設一個熱電阻監(jiān)測繞組溫度，共42個汽機端總出水匯流管的上下層線棒出水接頭上各裝有測溫熱電偶一個，共84個熱電偶監(jiān)測回水溫度在出線盒小匯流管的水接頭上各裝有1個熱電偶，共有6個熱電偶，監(jiān)測主引線及6個磁套管的回水溫度當前第36頁\共有46頁\編于星期六\2點監(jiān)測定子繞組冷卻水總進出水管水溫在勵磁端總進水管和汽機端總出水管上各設有1個熱電偶，共兩個，其中各有一支接道ATC（automaticturbinecontrol,汽輪機自動控制）監(jiān)測氫氣冷卻器的氫溫勵磁端和汽機端氫氣冷卻器罩內冷風側和熱風側各有一支雙支式熱電阻，一支顯示，一支接ATC監(jiān)測軸承溫度汽機端和勵磁端的下半軸承可傾瓦塊內各設有一支雙支式熱電偶，其中一支接到ATC

在汽機端和勵磁端軸承回油管以及勵磁機軸承回油管上各設有一個雙支式熱電偶監(jiān)測軸系振動廠家標準：發(fā)電機組軸系在軸徑上的雙幅振動值應不大于0.076mm,在軸承座上的雙幅振動值應不大于0.025mm。運行中軸振大于0.25mm，機組應當自動停機解列在汽機端和勵磁端以及勵磁機的軸承外擋油蓋上各設有一個拾振器，測量轉子振動，兩