灯泡贯流式发电机安装使用说明书

SFWG14-36/4320灯泡贯流式水轮发电机安装使用维护说明书１.1.技术条件1.1主题内容1.1.1本技术条件规定了技术要求、试验项目及验收规则1.1.2本技术条件适用于SFWG14-36/4320灯泡式贯流式水轮发电机。1.1.3凡本技术条件未规定的事项均应符合GB电机基本技术要求和GB7894-2001水轮发电机基本技术条件的规定。1.2引用标准GB755-81电机基本技术要求GB/T7894-2001水轮发电机基本技术条件、GB1029-80三相同步电机试验方法GB4382-84大电机振动测定方法JB3372-83大型高压电机定子绝缘耐电压试验规范JB/DQ1127-85水轮电机、汽轮电机噪声测定方法DL443-91水轮发电机组设备出厂检验一般规定GB/T7071-93灯泡式水轮发电机基本技术条件GB8564-88水轮发电机安装技术规范1.3技术要求1.3.1本灯泡贯流水轮发电机及其励磁系统应能在下列使用条件下连续额定运行a海拔不超过1000mb发电机流道中河水温度、空气冷却器冷却水进水温度不超过30℃c空气冷却器和油冷却器冷却水水压满足设计要求。d厂用电源380V应正常供给发电机通风冷却系统，保证风机正常工作及轴承润滑系统油泵电机正常工作。1.3.2本发电机不作调相运行。1.3.3包装油封有效期保证包装质量的时间从出厂之日起，除推力轴承镜板为6个月外，其他均为1年。1.3.4保用期限SFWG14-36/4320灯泡贯流式水轮发电机安装使用维护说明书２在用户按照本技术条件和有关技术文件规定正确的保管、安装和使用条件下，制造厂应保证水轮发电机符合技术条件的要求。水轮发电机在投入运行2年内，但从最后一批货物发运之日起不超过3年内应能良好运行，如在规定时间内，电机因制造质量不良而发生损坏或不能正常工作时，制造厂应无偿地为用户修理或更换零件或部件。2．发电机技术数据2.1发电机基本技术数据(1)型式SFWG14-36/4320(2)额定电压6300kV(3)额定电流1425.5A(4)额定频率50Hz(5)额定功率因数0.9(滞后)(6)额定转速166.7r/min(7)飞逸转速483r/min(8)旋转方向顺水流方向顺时针(9)电抗(指发电机额定容量和额定电压时的电抗值)纵轴同步电抗(Xd)(标么值)1.112纵轴暂态电抗(X’d)(标么值)0.461纵轴次暂态电抗(X”d)(标么值)0.310横轴同步电抗(Xq)(标么值)0.75横轴暂态电抗(X'q)(标么值)0.75横轴次暂态电抗(X”q)(标么值)0.32零序电抗(Xo)(标么值)0.172保梯电抗(Xp)(标么值)0.333负序电抗(X2)(标么值)0.315(10)时间常数纵轴暂态开路时间常数(T'do)4.13sSFWG14-36/4320灯泡贯流式水轮发电机安装使用维护说明书３纵轴次暂态开路时间常数(Tdo)0.054s横轴暂态开路时间常数(T'qo)0.015s电机绕组的时间常数(Ta)0.1343s(11)额定负载时励磁电压252V(12)额定负载时励磁电流462A空载励磁电流222A空载励磁电压85V(13)发电机每相电容电流值1.64A(14)绝缘等级（定子/转子）：F/F(15)励磁方式静止可控硅励磁（16）飞轮力矩（GD2）:5000KN.m（17）正向水推力:1750KN（18）反向水推力:2100KN（19）短路比:1.4（20）流道河水水温不高于30℃（21）灯泡外径4.5m（22）灯泡比:1.25(23)发电机可靠性指标：a)可用率99.5%b)无故障连续运行时间18000hc)大修间隔时间10年d)退役前的使用期限40年2.2发电机大件尺寸和重量名称尺寸重量定子:4500250045.7吨转子3878139037.5吨冷却套45004950200123.2吨流道盖板5200443071012.6吨组合轴承φ3200174520.5吨SFWG14-36/4320灯泡贯流式水轮发电机安装使用维护说明书４泡头6438274914吨主轴1140485511.26吨厂房内安装时量最大起吊重量(定子及其起吊工具)48.3吨3主要结构和工作原理3.1总体本发电机是三相同步发电机，卧轴伞式布置。发电机组合轴承布置在转子下游侧，转子呈悬臂状。发电机的主要结构安装在一个密封的形似灯泡的外壳里，流道中水流直接环绕该机壳而过。故称为灯泡式机组。发电机与水轮机共用一根主轴。灯泡体支撑方式：整个机组采用水机管形壳刚性支撑和灯泡体冷却套下部的铰接支撑及在冷却套两侧水平方向辅以铰接辅助支撑。冷却方式：常压强迫密闭通风冷却方式。本发电机主要结构有：定子﹑转子﹑组合轴承﹑冷却套﹑灯泡头﹑进人筒﹑流道盖板﹑通风冷却系统﹑基础﹑主辅支撑﹑辅助接线﹑油气水管路﹑灭火水管组成。该机由于处于水下工作，整个灯泡壳体的各个部件的连接部分均设有“O”型密封圈，并在两部件的结合面处涂以7302液态密封胶。该机由于工作环境潮湿，设有必要的防凝露及排水措施。3.2定子定子外形尺寸45002500，重量45.6吨。定子由机座、铁心及线圈等部件组成，定子采用贴壁结构3.2.1定子机座定子机座外径为φ4500，水流方向长度2500。定子机座焊接结构，用厚钢板卷焊而成，两端焊有法兰。采用偏心及倾斜工艺加工机座铁心段，以消除转子挠度引起的轴线偏差，保证定、转子之间的气隙均匀。机座下游端法兰与水SFWG14-36/4320灯泡贯流式水轮发电机安装使用维护说明书５轮机管形座用64-M42螺栓把合固定，上游端法兰与冷却套用64-M42螺栓把合固定，两法兰面设有两道“o”型密封圈，并在两法兰结合涂以7302液态密封胶。3.2.2定子铁芯定子铁心长1000mm，外径4320mm，厂内整圆叠片，取消合缝，以增加铁芯整体刚度。铁芯冲片用0.5mm厚的高导磁﹑低损耗优质硅钢片（DW310）冲制而成，冲制后去毛刺后在两侧涂以Ｆ级绝缘漆。上下压板为分块结构。定子铁芯借助于45根鸽尾筋与定子机座固定，为减少齿部弹开度，在铁芯两端30mm范围内的冲片用粘结剂粘成整体，以加强齿部的刚度。为防止铁芯热膨胀后铁芯受机座约束使铁芯扭曲变形，除铁芯与机座之间留有一定的间隙外，铁心冷端自由，热端定位，可从热端向冷端轴向膨胀。铁心压紧采用绝缘穿心螺杆，穿心螺杆中间段加一硅橡胶管相当于与螺杆紧握，以防止机组运行时螺杆产生共振。3.2.3定子绕组定子绕组为条式波绕组，F级绝缘结构，采用３６０°罗贝尔换位。股线采用DSBEB-0.25/155涤纶双玻璃丝包扁铜线，线圈表面经防晕处理。主绝缘采用桐马粉云母带，防晕层直线部分为低阻，端部为高阻，主绝缘和防晕层一次热压固化模压成型，定子线圈嵌线时槽内衬以桐马低阻半导体玻璃布及采用涤纶毡适形垫条，以此保证线圈在嵌线入槽内的紧量。定子线圈接头条用银合金焊接。线圈端箍采用非磁性材料。定子线组为星形连接，主引出线和中性引线均在上游侧，其中主引出线采用电缆引至发电机舱，然后再经发电机进人筒引出；中性引出线用电缆引至发电机舱接中性点设备后短接。3．3转子转子外形尺寸为38781390，重量37.5吨。转子主要由磁极、转子支架等组成。每个磁极与转子支架磁轭圈的连接是通过6个M48螺栓固定。转子支架与水机轴采用止口和12个M80×4螺栓联接，用4个φ110销钉传递扭矩。磁极包括磁极线圈、磁极铁心和阻尼绕组。3.3.1转子支架转子支架外形尺寸为φ3304×1390。转子支架为单幅板结构﹑由磁轭圈﹑幅板﹑轮毂﹑筋板﹑制动环焊接而成。幅板开有扇形孔，以便冷却空气从中流过，同时它也是通往下游侧的检修通道。转子支架与主轴采用螺栓把合，销钉传递扭矩，长止口定位。加长止口配合长度，可大大减轻联轴螺栓的交变负荷应力。避免疲劳断裂。3.3.2磁极铁芯磁极铁芯由1.5mm厚的钢板冲片叠成，借助于拉紧螺杆和压板压紧。在磁极铁心底部用SFWG14-36/4320灯泡贯流式水轮发电机安装使用维护说明书６压板固定磁极线圈，防止磁极线圈在机组起动和停机时上下窜动。3.3.3磁极线圈磁极线圈用五边形扁铜线绕成，铜线外缘为三角形，以增加线圈外表面的冷却面积，保证转子的良好的散热性能。匝间绝缘﹑极身绝缘及上﹑下托板与铜线热压成一体，以提高线圈的防潮和电气性能.。转子设有纵﹑横阻尼绕组。阻尼条与阻尼环的联接采用银铜焊接，阻尼条与磁极铁心每间隔一定距离用氩弧焊接，以减小阻尼条的接触电腐蚀和由离心力、电磁力引起的振动产生疲劳断裂。阻尼环与阻尼环之间用由多层薄铜板叠成两端搪锡成整体的连接片用螺栓连接在一起。每个磁极用6个M48双头螺柱和螺母与转子支架联接固定，结构简单，装拆方便。3.4主轴主轴外形尺寸为1140.4855，重11。26吨。材料为锻钢２０ＳｉＭｎ。主轴为中空结构，内孔尺寸为270，为水机操作油管和转轮充油的通道，两端为连接发电机和水轮机转轮用的法兰。与发电机转子连接的法兰直径为φ1140mm，与水轮机转轮连接接法兰直径为φ1090mm，主轴两端分别为发电机和水轮机导轴承的轴颈，发电机导轴承轴颈直径为φ650mm，水轮机导轴颈直径为φ600。3.5组合轴承组合轴承尺寸32001745mm，重20.5吨。组合轴承由负荷机架﹑油槽﹑密封盖﹑镜板﹑正向推力轴承﹑反向推力轴承﹑径向轴承等部套构成。负荷机架承受着轴向水推力和径向载荷。负荷机架布置在发电机转子的下游侧，通过48个M482螺栓与水轮机管形壳连接固定。机架呈锥形，用优质钢板焊接而成。支架的内圆装设向轴承，其上游侧端面装有轴承密封盖，以防油雾进入转子。而下游侧安装正、反推力轴承。轴承支架上主设置排油雾管，下方设置径向瓦进出油管及高压油管。油槽为铸造结构，分两半把合，底面装有12个支柱螺钉套筒，并与正向推力座把合，承受正向水推力。壳内充满润滑油，为避免漏油，在其端面上高有密封环。反推力轴承座为钢板焊接结构。它与轴承支架连接合缝处设有调整垫片。反推力轴承座平面设置M12螺钉，用以安装橡胶垫和反推力瓦。径向轴瓦与推力瓦采用不括瓦工艺加工，使轴瓦在电站安装时不需要刮研。径向轴承由支撑﹑球座和径向轴瓦组成。径向瓦为球面支撑方式，具有一定的自调心能力，SFWG14-36/4320灯泡贯流式水轮发电机安装使用维护说明书７以适应主轴的挠度的变化。径向轴瓦尺寸为650560mm，瓦背球面直径为Sφ900mm。径向轴承为液体润滑方式，分为动压和静压两种工况：动压轴承为部分圆单油楔轴承；静压轴承径向单向油垫。动静压两种运行工况分别为：静压起动和停机，动压正常运行。正向推力轴承为液体润滑摆动瓦轴承结构。轴瓦支撑方式为悬挂式支柱螺丝刚性支撑，通过调整支柱螺钉来保证反推力瓦与镜板的间隙（约0.3～0.5mm）。推力轴瓦的定位柱起两个作用：即固定瓦的位置，承受瓦的重量，又能起立式轴承中挡块的作用。它能保证瓦绕定位线（支撑中心）自由转动，以形成建立油膜的楔形。正向推力轴瓦采用巴氏合金瓦。瓦结构尺寸为：外径为1410mm，内径780mm，瓦厚130mm，瓦块数为12。反向推轴瓦为液体润滑动压轴承，瓦面为巴氏合金，轴瓦尺寸为：外径1400mm，内径780mm，瓦厚100，瓦块数为12。采用弹性支撑方式，瓦背后垫有橡胶垫。镜板为双面工作方式，分两瓣把合，两瓣通过10个M36螺栓和4个φ30锥销连接成整体，镜板尺寸为1410420。发电机上游侧端盖设有阻油环和毡密封，阻止油雾进入发电机。3.6供油、供水、供气系统3.6.1供油系统润滑系统分高低压两种，为水轮机与发电机共用。在开停机时高压油路给发电机侧的径向轴承及水轮机侧的径向轴承瓦提供高压油。高压油在机组启动或停机、转速在（0～90%）nN范围内投入。低压油路向水轮机和发电机两大轴承供润滑。润滑油牌号为L-TSA46。组合轴承（正推﹑反推﹑径向）及水导轴承润滑油为压力供油方式，润滑油从重力油箱，借助于重力形成的压力差经流量计和节流阀分别供给正推力轴承、反向推力轴承、径向轴承及水导轴承供给相应流量的润滑油。压力