600MW级发电机本体培训

1CreationBeyondImaginationShanghaiElectric2008/12/16和和660MW660MW汽轮发电机技术介绍汽轮发电机技术介绍20082008年年1212月月2008/12/16介绍内容一．技术来源与业绩二．基本技术数据及性能特点2008/12/16三．发电机结构四．发电机的运行五．发电机的维护和检修一一..技术来源与业绩技术来源与业绩技术来源与业绩2008/12/16600MW级汽轮发电机技术来源-1981年引进美国西屋公司600MW级发电机的设计制造技术；技术来源与业绩2008/12/16～660MW等级水氢冷发电机；通过西屋公司专家的初步设计审查通过原电力、机械部组织的设计审查2600MW级汽轮发电机业绩-1998年第一台配亚临界机组600MW发电机制造完成，通过工厂型式试验（吴泾电厂亚临界项目）；2000年第台配亚临界机组600MW发电机成功投运技术来源与业绩2008/12/16发电机成功投运（吴泾电厂亚临界项目）；-2004年第一台配超临界机组600MW发电机制造完成,通过工厂试验（镇江电厂超临界项目）；-2004年第一台配超临界机组660MW发电机制造完成，通过工厂试验（山东黄岛电厂项目）；600MW级发电机业绩（续）-2005年第一台配超临界机组600MW发电机成功投运；（镇江电厂超临界项目）；技术来源与业绩2008/12/16月，我公司生产的QFSN-600-2型发电机已有85台投入运行，15台正在进行现场安装，10台左右正在厂内制造，其中出国合同有印度HISAR，土耳其EREN等电厂，共获得121台订单；另QFSN-660-2型发电机目前也已投运8台，11台在造，共获得42台订单。二二..基本技术数据及性能特点基本技术数据及性能特点技术数据及产品特点2008/12/16额定功率600/660MW额定氢压0.4/0.5MPa额定电压20kV频率50Hz功率因素0.9（滞后）相数3接法YY冷却方式水氢氢短路比0.54/0.5基本技术数据基本技术数据技术数据及产品特点2008/12/16励磁电压407/441V额定转速3000r/min效率98.94%/98.94%（无刷）99.0%/98.97%（静态）氢压0.4MPa时日漏氢量不大于10m3氢压0.5MPa时日漏氢量不大于12m3振动（双幅）：轴承座不大于0.025mm轴振不大于0.076mm瞬变电抗X’d（饱和值）26.5%/29.1%瞬变电抗X’du（非饱和值）30.1%/33.1%超瞬变电抗X’’d（饱和值）20.5%/22.6%超瞬变电抗（非饱值）基本技术数据基本技术数据技术数据及产品特点2008/12/16’’du（非饱和值）22.3%/24.5%发电机绝缘等级F级(B)噪声（额定功率）≤85dB(A)转子重66t定子重（整体机座）345t（分段机座）260t660与600MW的主要不同点600MW660MW额定氢压0.4MPa0.5MPa技术数据及产品特点2008/12/16定子线圈的线规尺寸实心2.24×7.5；空心4.7×7.5Δ1.35。实心2.4×7.85；空心4.8×7.85Δ1.35，定子线圈铜线截面增加了8%。3氢冷却器容量4200kW4600kW定子内冷水水冷却器容量2750kW3450kW励磁干式变容量6600kVA7200kVA技术数据及产品特点2008/12/16定子电压/定子电流20kV/19245A20kV/21170A转子电压/转子电流407V/4145A441V/4493A性能特点发电机出力裕度较大，运行可靠性提高该型发电机在美国西屋公司世界级技术基础上，按照额定容量660MW0.5MPa/600MW0.4MPa与美国西屋公司进行联合优化设计，发电机各结构防爆2008/12/16设计，发电机出力裕度较大，提高了发电机运行的安全可靠性。当氢压0.4MPa时，额定容量600MW，发电机最大出力与汽轮机的VWO工况相匹配；当氢压0.5MPa时，额定容量660MW，发电机最大出力与汽轮机的VWO工况相匹配。发电机各部分温度及限值600MW(0.4MPa)660MW(0.5MPa)温度限值（℃）额定工况试验值MCR工况试验值额定工况试验值MCR工况试验值定子铁心919738995≤120技术数据及产品特点2008/12/16(按进风46℃)9197.38995≤120定子线圈出水(按进水50℃)7074.97274≤85转子线圈(按进风46℃)8691.78892≤110效率高•优化设计600MW等级发电机效率，比照平圩电厂美国西屋公司原设计600MW发电机的效率有较大的提高2008/12/16的提高：平圩电厂美国西屋公司原设计600MW发电机优化设计600MW/660MW发电机无刷励磁机端励磁效率（%）98.6798.94/98.9299.0/98.97效率提高（%）0.27/0.2550.33/0.30励磁电流、励磁电压数值减小由于优化设计600MW等级发电机的励磁电流和励磁电压均大幅度减小，不仅提高了发电机的效率，还降低了转子绕组温升。采用静态励磁时，碳刷集电环的运行性能均大为改善转子的碳刷集电环结构仍2008/12/16的运行性能均大为改善。转子的碳刷集电环结构仍采用原6000A等级的设计，使其有更大的安全裕度。采用无刷励磁系统时，使用同样的励磁机其强励倍数提高到2倍。励磁电流和励磁电压比较（设计值）平圩电厂美国西屋公司优化设计600MW等级发电机原设计600MW发电机600MW660MW满载励磁电流（A）5898414544932008/12/16满载励磁电流（A）589841454493满载励磁电压（V）478407441满载励磁功率（kVA）2819168719814调峰能力强•本发电机按寿命不小于30年，并可满足调峰二班制运行设计。在发电机运行寿命期2008/12/16间，允许机组开停机10000次。进相运行能力高•本发电机定子端部采用磁屏蔽和反磁分块压板结构，附加损耗小，并处于冷风区。2008/12/16•发电机可以0.95（超前）功率因数在额定功率下长期连续运行。铍铜槽楔左右对称转子负序能力强I22t:10sI2/IN:10%•GD305计算涡流场和温度场•大齿上设阻尼槽技术数据及产品特点2008/12/16阻尼槽铍铜槽楔大齿上设阻尼槽•采用耐高温的铍铜槽楔发电机转子动力特性好•优化设计的600MW等级汽轮发电机转子及励磁机转子经转子动力分析，转子临界转速远离工作转速15%。发电机励磁机转子平衡都达到了高标2008/12/16准，发电机励磁机连机工厂试验，各轴瓦的轴振峰-峰值小于0.05mm。以确保现场运行各轴瓦的轴振峰-峰值小于0.076mm的优等品标准。发电机转子临界转速临界转速一阶二阶技术数据及产品特点2008/12/16厂内小轴系平衡振动数据—均小于40um技术数据及产品特点2008/12/16定子绕组端部固定结构可靠、振动小工程试验时的定子端部绕组振动测量结果：1.05倍空载电压时定子端部绕组最大点振幅为18μm，1.0倍定子电流短路时定子端部绕组最大点振幅为36μm，11倍定子电流短路时定子端部绕组最大点振幅为44μm（皆为发电机结构2008/12/16（皆为峰-峰值），远小于标准100μm。定子端部绕组模态试验椭圆型振型的频率：汽端为68.6Hz，励端为64.9Hz，皆远离倍频频率。定子绕组端部固定的大锥环，直接伸至定子线棒出槽口处，能够承受突然短路、错相合闸、过电流等冲击。发电机的漏氢量小发电机应用了先进的双流双环油密封技术，有效的焊接工艺和可靠的定子密封结构以及采用了全进口优质密封材料使发电机漏氢量小2008/12/16时发电机漏氢量≤10Nm3/24h当额定氢压为0.5MPa时发电机漏氢量≤12Nm3/24h。氢冷却器优化设计对配600MW等级发电机氢冷却器的传热、阻力特性进行了进一步研究，对冷却管型及管束排列进行了优化，提高了传热系数，增加了氢侧的换热面2008/12/16积，使氢冷却器达到了最优化设计。在给定的尺寸下发电机氢冷却器容量可达到：600MW时为4020kW；660MW时为4600kW。发电机冷却方式发电机采用水氢氢冷却方式定子绕组为水内冷技术数据及产品特点2008/12/16定子绕组为水内冷转子绕组为氢内冷定子铁心及结构件氢冷技术数据及产品特点2008/12/16转子绕组气隙取气示意图6105档风道技术数据及产品特点2008/12/16发电机结构2008/12/16定子定子机座端盖、轴承、油密封定子铁心发电机结构2008/12/16定子线圈定子出线和出线盒定子水路氢气冷却器定子机座定子机座由优质钢板装焊而成，具有足够的强度、刚度和气密性。分整体机座和分段式机座两种设计。发电机结构2008/12/16机座与定子铁心间采用隔振结构，以最大限度地隔离定子铁心的倍频振动，使其对基础的影响降到最小。发电机结构2008/12/16端盖、轴承、油密封发电机端盖为钢板焊接结构，轴承装设在端盖中，由于轴承中心线距机座端面较近，使端盖在支承重量和承受机内氢压时变形最小，以保证可靠的气密性。发电机结构2008/12/16发电机的轴承为二块可倾瓦轴承，具有良好的运行稳定性。发电机的油密封采用先进的双流双环式油密封结构，该结构能减少密封瓦对轴的扰动，且具有优异的密封性能。轴承、油密封均设有可靠的，能在运行中连续监测的对地绝缘，以防止轴电流对轴瓦和密封瓦的破坏。发电机结构2008/