呂電660MW汽輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)及運行.ppt

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1、呂四港發(fā)電公司電氣系統(tǒng)培訓(xùn),電氣設(shè)備及系統(tǒng)發(fā)電機及運行張文杰,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,1,QFSN-660-2型汽輪發(fā)電機,一、發(fā)電機的結(jié)構(gòu)二、發(fā)電機的性能三、發(fā)電機的運行,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,2,發(fā)電機的基本原理,同步發(fā)電機的機電能量轉(zhuǎn)換是在電磁運動過程中實現(xiàn)的,所以同步發(fā)電機和其他電機一樣,在結(jié)構(gòu)上由固定的和轉(zhuǎn)動的兩部分組成。固定部分稱為定子,即電樞；轉(zhuǎn)動部分稱為轉(zhuǎn)子。定子和轉(zhuǎn)子之間有氣隙。如右圖所示為三相同步發(fā)電機的原理示意圖。定子鐵芯內(nèi)壁的槽內(nèi)裝有三相對稱繞組A-X、B-Y、C-Z，稱為電樞繞組,三相繞組的軸線在空間互隔120電角度。,2020/6/

2、8,專題一：發(fā)電機及運行,3,轉(zhuǎn)子上裝有勵磁繞組,勵磁繞組中通以直流電后建立一個恒定的主磁極磁場。當(dāng)轉(zhuǎn)子在原動機的拖動下轉(zhuǎn)動時，電樞繞組與磁場相互作用，在電樞繞組中感生電勢，并通過負(fù)載電流實現(xiàn)機電能量轉(zhuǎn)換。當(dāng)轉(zhuǎn)子由原動機拖著以轉(zhuǎn)速n等速旋轉(zhuǎn)時，定子三相繞組依次切割主磁極的磁通，從而在三相繞組中感生三相繞組電勢EA、EB、EC，它們之間在時間上互隔120電角，它們的頻率與轉(zhuǎn)速n和極對數(shù)p有關(guān)，即f1=Pn/60（HZ）,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,4,大型同步發(fā)電機的冷卻技術(shù),一、大型同步發(fā)電機冷卻問題的意義發(fā)電機在運行中存在損耗發(fā)電機都有一個額定容量改進電機的冷卻方式可增大電機的容

3、量二、大型同步發(fā)電機發(fā)熱問題的特點表面散熱問題熱量從內(nèi)到外的傳導(dǎo)問題局部過熱問題,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,5,三、汽輪發(fā)電機的冷卻方式空氣冷卻氫冷技術(shù)直接冷卻方式（即內(nèi)冷方式）定子、轉(zhuǎn)子都采用氫內(nèi)冷定子水內(nèi)冷,轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷,定子鐵芯氫外冷氟里昂自循環(huán)蒸發(fā)冷卻方式四、氫冷汽輪發(fā)電機的優(yōu)點QFSN-660-2發(fā)電機冷卻方式為整體全封閉，內(nèi)部氫氣循環(huán)，定子繞組水內(nèi)冷，定子鐵芯及端部結(jié)構(gòu)件氫氣表面冷卻，轉(zhuǎn)子繞組氣隙取氣氫內(nèi)冷的冷卻方式。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,6,1）電機的通風(fēng)損耗及轉(zhuǎn)子表面對氣體的摩擦損耗大大減小。2）絕緣內(nèi)間隙及其它間隙導(dǎo)熱能力改善。3）表面散熱能力

4、強。4）發(fā)電機內(nèi)部清潔，通風(fēng)散熱效果穩(wěn)定。5）使故障損壞程度大為減輕。6）噪音較小,絕緣材料不易受氧化和電暈的損害五、氫冷技術(shù)帶來問題密封技術(shù)更加嚴(yán)格。必須設(shè)置一套供氫裝置。氫冷發(fā)電機的機座和端蓋更加復(fù)雜,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,7,發(fā)電機型號及意義,型號含義12-3-41產(chǎn)品系列代號，QF-汽輪發(fā)電機2Q-氫外冷，N-氫內(nèi)冷，S(SS)-(雙)水內(nèi)冷3發(fā)電機容量，MW4發(fā)電機極數(shù)如：QFSN-660-2表示定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子繞組氫內(nèi)冷，660MW，2極汽輪發(fā)電機。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,8,哈電QFSN-660-2型汽輪發(fā)電機,一、發(fā)電機結(jié)構(gòu)簡介,2020

5、/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,9,發(fā)電機結(jié)構(gòu),定子轉(zhuǎn)子端蓋與軸承油密封裝置冷卻器及外罩出線盒、引出線及瓷套端子集電環(huán)及隔音罩刷架裝配,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,10,發(fā)電機結(jié)構(gòu),發(fā)電機監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)電機冷卻系統(tǒng)發(fā)電機通風(fēng)系統(tǒng)發(fā)電機密封,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,11,發(fā)電機結(jié)構(gòu)概述,該發(fā)電機為三相交流隱極式同步發(fā)電機。發(fā)電機由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋及軸承、油密封裝置、冷卻器及其外罩、出線盒、引出線及瓷套端子、集電環(huán)及隔音罩刷架裝配、內(nèi)部監(jiān)測系統(tǒng)等部件組成。發(fā)電機采用整體全封閉、內(nèi)部氫氣循環(huán)、定子繞組水內(nèi)冷、定子鐵心及端部結(jié)構(gòu)件氫氣表面冷卻、轉(zhuǎn)子繞組氣隙取氣氫內(nèi)冷的冷卻方式。

6、發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子繞組均采用F級絕緣。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,12,發(fā)電機外形圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,13,QFSN-660-2YHG型汽輪發(fā)電機總裝配圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,14,1定子定子由機座、鐵心、隔振結(jié)構(gòu)、繞組和進出水匯流管等部件組成。,（1）機座定子機座為整體式,由優(yōu)質(zhì)鋼板裝焊制成。機座外皮在圓周方向采用整張鋼板經(jīng)輥壓成圓桶狀后套裝在機座骨架上。定子機座的強度按能承受3.5倍工作氫壓設(shè)計，具有足夠的強度和剛度及氣密性。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,15,定子機座的兩側(cè)共設(shè)4個可拆卸的吊攀和6個供裝配測量元件接線端子板

7、的法蘭。發(fā)電機定子冷卻水匯流管的進水、出水法蘭均設(shè)在機座的側(cè)面頂部，可保證在斷水事故狀態(tài)下定子繞組內(nèi)仍能充滿水。（2）定子鐵心定子鐵心由冷軋硅鋼板沖制并經(jīng)絕緣處理的扇形片疊裝而成。鐵心采用圓形定位螺桿、夾緊環(huán)、絕緣穿心螺桿、端部無磁性齒壓板和分塊壓板的緊固結(jié)構(gòu)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,16,定子鐵心端部設(shè)有磁屏蔽，可有效地將定子端部漏磁分流，以減小端部發(fā)熱，保證發(fā)電機在各種工況下可靠地運行。定子鐵心沿軸向分成96段,鐵心段間設(shè)置6mm寬的徑向通風(fēng)道，邊段鐵心設(shè)計成沿徑向呈階梯形狀并粘接成整體，邊段鐵心的段厚度比正常段薄。定子鐵心沿全長分成與機座相對應(yīng)的11個風(fēng)區(qū)，冷熱風(fēng)區(qū)相間

8、隔。為防止風(fēng)區(qū)間串風(fēng)，在鐵心背部與機座風(fēng)區(qū)隔板之間設(shè)置有擋風(fēng)板。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,17,（3）定子隔振結(jié)構(gòu)為了減小由于磁拉力在定子鐵心中產(chǎn)生的倍頻振動對基礎(chǔ)的影響，該型發(fā)電機在定子鐵心與定子機座之間采用了彈性支撐的隔振結(jié)構(gòu)（如右圖所示）。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,18,隔振結(jié)構(gòu)是在出風(fēng)區(qū)內(nèi)定子鐵心與定子機座之間設(shè)置6組切向彈簧板。定子鐵心經(jīng)夾緊環(huán)與彈簧板的一端相連接，彈簧板的另一端與機座隔板相連接。彈簧板分布在夾緊環(huán)的兩側(cè)和底部，底部彈簧板用來保持鐵心的穩(wěn)定，并在事故狀態(tài)下分擔(dān)電磁力矩。（4）定子繞組定子繞組由定子線棒、定子繞組槽內(nèi)固定結(jié)構(gòu)、定子繞組端部

9、固定結(jié)構(gòu)和定子繞組引線等構(gòu)成。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,19,定子線棒定子線棒由空心導(dǎo)線和實心導(dǎo)線組合構(gòu)成，組合比為1:2?？?、實心導(dǎo)線均包聚酯玻璃絲絕緣。線棒對地絕緣采用F級環(huán)氧粉云母帶、雙邊厚11mm。定子線棒經(jīng)一次模壓成型，因而具有良好的絕緣強度、機械強度和防暈性能。定子繞組槽內(nèi)固定結(jié)構(gòu)定子繞組槽內(nèi)固定采用在槽底和上、下層線棒間填加外包聚酯薄膜的熱固性適形材料，并采用漲管壓緊工藝，使線棒在槽內(nèi)良好就位。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,20,同時，在線棒的側(cè)面和槽壁之間塞入半導(dǎo)體墊條，使線棒表面良好接地，以降低線棒表面的電暈電位。定子槽楔由高強度F級玻璃布卷制模壓

10、成型，在槽楔下面采用彈性絕緣波紋板徑向壓緊線棒。定子槽口處槽楔具有可靠的防松結(jié)構(gòu)。定子繞組端部固定結(jié)構(gòu)定子繞組端部固定采用剛?cè)峤壴潭ńY(jié)構(gòu)（見下圖）。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,21,定子繞組端部固定結(jié)構(gòu)圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,22,定子繞組的端部通過設(shè)在端部內(nèi)圓上的2道徑向可調(diào)綁扎環(huán)、繞組鼻端徑向撐緊環(huán)、上下層線棒之間的充膠支撐管及下層線棒與錐環(huán)間的適形材料等固定在大型整體錐形支撐環(huán)上。而繞組線棒的鼻端之間則用墊塊、楔形支撐塊和浸膠玻璃布帶綁扎成沿圓周呈環(huán)狀的整體。這樣，繞組端部與錐形支撐環(huán)形成牢固的整體。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,23,而錐

11、形支撐環(huán)的前端搭接在鐵心端部的小撐環(huán)上，以便于滑動，錐形支撐環(huán)的外圓周與21個輻向均勻分布的絕緣支架固定在一起，絕緣支架又通過無磁性彈簧板與定子鐵心端部的分塊壓板固定在一起，從而形成柔性聯(lián)接結(jié)構(gòu)。整個定子繞組的端部則成為沿徑向和切向固定牢固、沿軸向可伸縮的剛?cè)峁潭ńY(jié)構(gòu)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,24,（）定子繞組匯流管及引出線匯流管定子繞組進出水匯流管分別裝在機座內(nèi)的勵端和汽端。由勵端進水匯流管經(jīng)絕緣引水管構(gòu)成向定子繞組、定子繞組引線、引出線和瓷套端子、中性點母線供水的水路。定子繞組的出水經(jīng)汽端出水匯流管匯集排出，定子繞組引線、引出線、瓷套端子、中性點母線的出水匯集在出線盒內(nèi)的

12、小匯流管內(nèi)，小匯流管經(jīng)機外底部的連通管與汽端出水匯流管連接，從而構(gòu)成了發(fā)電機定子冷卻水系統(tǒng)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,25,定子進出水匯流管均用不銹鋼管制成。匯流管的進口位置設(shè)在機座勵端頂部的側(cè)面，出口位置設(shè)在機座汽端頂部的側(cè)面。進出水匯流管之間通過設(shè)在機座外頂部的連通管連通，使之排氣通暢，保證繞組在運行時充滿水及水系統(tǒng)發(fā)生故障時不失水。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,26,2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、繞組及端部絕緣固定件、阻尼系統(tǒng)、護環(huán)、中心環(huán)、風(fēng)扇、聯(lián)軸器和集電環(huán)裝配等構(gòu)成（轉(zhuǎn)子裝配圖見下頁）,（）轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)軸用高強度高導(dǎo)磁的鉻鎳鉬釩整體合金鍛鋼制成。轉(zhuǎn)軸本體設(shè)有32個嵌線槽。

13、轉(zhuǎn)子嵌線槽采用開口半梯形。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,27,轉(zhuǎn)子裝配圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,28,為了使轉(zhuǎn)子的磁極方向和極間方向的剛度均衡，轉(zhuǎn)軸本體每極表面（大齒）上開設(shè)了22個橫向槽。在轉(zhuǎn)軸本體磁極（大齒）表面和相鄰的小齒上還設(shè)有供動平衡用的平衡螺栓孔。轉(zhuǎn)軸本體磁極（大齒）表面上設(shè)有阻尼槽，本體兩端面均開設(shè)有4個供轉(zhuǎn)子繞組端部通風(fēng)的軸向通風(fēng)槽。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,29,（2）轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組由線圈、槽內(nèi)絕緣及固定件、端部絕緣及固定件和引出線等組成。轉(zhuǎn)子線圈轉(zhuǎn)子線圈采用高強度精拉含銀銅排制造。轉(zhuǎn)子每極下共有8個線圈，其中1號線圈為6匝、2

14、8號線圈為8匝。每匝導(dǎo)體由上下兩根銅排組成。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,30,每個線圈由2段直線部分、2段圓弧部分和4個圓角部分組成，各部分均單獨加工制造后經(jīng)中頻感應(yīng)釬焊成一體。因此，線圈整體具有良好的尺寸和形狀。槽楔轉(zhuǎn)子槽楔由高強度鋁合金制成，端頭槽楔由鈹銅合金鍛件制成。轉(zhuǎn)子引出線轉(zhuǎn)子引出線由J型引線、徑向?qū)щ娐葆敽洼S向?qū)щ姉U構(gòu)成。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,31,J型引線的一端與1號線圈端部底匝銅排連接，另一端通過轉(zhuǎn)軸軸柄上的引線槽引至徑向?qū)щ娐葆斕?。徑向?qū)щ娐葆攲型引線與轉(zhuǎn)軸中心孔內(nèi)的軸向?qū)щ姉U連接在一起，而軸向?qū)щ姉U通過中心孔一直延伸至轉(zhuǎn)子勵端聯(lián)軸器的端面

15、，并與集電環(huán)裝配的小軸聯(lián)軸器端面的導(dǎo)電桿相接，從而構(gòu)成發(fā)電機的轉(zhuǎn)子勵磁電路。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,32,（）轉(zhuǎn)子護環(huán)轉(zhuǎn)子護環(huán)由高強度無磁性合金鍛鋼制成。轉(zhuǎn)子護環(huán)的前端熱套在轉(zhuǎn)子本體端部，后端與中心環(huán)熱套在一起。（）轉(zhuǎn)子阻尼系統(tǒng)該發(fā)電機轉(zhuǎn)子每極表面（大齒）上開設(shè)有兩個阻尼槽，槽內(nèi)置放通長的阻尼銅條，并采用非磁性鋼阻尼槽楔，從而使感應(yīng)電流能順利通過極表面上的橫向槽，避免在橫向槽周圍形成過熱點。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,33,同時，轉(zhuǎn)子線圈槽楔采用了對感應(yīng)電流屏蔽效果良好的鋁合金，并在各段槽楔間采用連接塊搭接，使感應(yīng)電流能順利通過各段槽楔間的接縫處，防止了在槽楔接

16、縫處的齒部形成過熱點。此外，與護環(huán)接觸的端頭槽楔采用熱態(tài)導(dǎo)電性能良好的鈹銅合金，使護環(huán)能與端頭槽楔接觸良好，并通過端頭槽楔將各阻尼銅條、各線圈槽內(nèi)的槽楔并聯(lián)在一起，形成了可靠的籠式轉(zhuǎn)子阻尼系統(tǒng)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,34,（）風(fēng)扇在轉(zhuǎn)子兩端護環(huán)外側(cè)裝設(shè)有單級漿式風(fēng)扇，用以驅(qū)動發(fā)電機內(nèi)的氫氣循環(huán)冷卻發(fā)電機。轉(zhuǎn)子風(fēng)扇由風(fēng)扇座環(huán)和風(fēng)扇葉片組成。風(fēng)扇座環(huán)由高強度合金鍛鋼制成，并熱套在轉(zhuǎn)軸上。風(fēng)扇葉片由高強度鋁合金鍛成，并按規(guī)定的扭轉(zhuǎn)角固定在風(fēng)扇座環(huán)上。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,35,（）轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器轉(zhuǎn)子汽、勵兩端軸頭處各設(shè)有與汽輪機和集電環(huán)裝配的小軸連接的聯(lián)軸器。聯(lián)軸

17、器由高強度鉻鎳鉬釩合金鍛鋼制成。聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)軸間采用過盈配合。為防止聯(lián)軸器與轉(zhuǎn)軸之間發(fā)生相對轉(zhuǎn)動，在聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)軸配合處配裝了周向均布的軸向圓錐形定位鍵。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,36,3端蓋與軸承,該型發(fā)電機采用端蓋式軸承（如右圖和下頁圖）,即端蓋上設(shè)有軸承座，由端蓋支撐軸承載荷。,端蓋(勵端)圖,1,2,3,5,6,9,10,11,13,14,15,16,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,37,端蓋，軸承，油密封圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,38,4油密封裝置,該型發(fā)電機采用雙流雙環(huán)式油密封，如右圖所示。,雙流雙環(huán)式油密封圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機

18、及運行,39,油密封裝置裝在發(fā)電機兩端端蓋內(nèi)，其作用是通過雙流雙環(huán)式密封瓦與軸頸之間的油膜阻止發(fā)電機內(nèi)的氫氣外逸。雙流，即在密封瓦的氫氣側(cè)和空氣側(cè)各設(shè)獨立的油路，并采用平衡閥使兩路油壓維持均衡，嚴(yán)格的控制兩路油流的串流量，從而減少了氫氣的流失和空氣對機內(nèi)氫氣的污染。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,40,雙環(huán)，即密封瓦在空側(cè)進油處沿軸向分成兩個獨立的環(huán)，空側(cè)油使兩環(huán)脹開，并分別推向密封瓦座的兩個側(cè)面，從而使密封瓦兩側(cè)與密封瓦座側(cè)面靠緊，減少由瓦座間的間隙造成的密封油損失。為防止密封瓦隨軸轉(zhuǎn)動，在環(huán)上設(shè)置有止動鍵、使之切向定位于密封座內(nèi)。在任何運行狀態(tài)下，密封油壓在油控系統(tǒng)的壓差閥自動調(diào)

19、節(jié)下都高于氫壓84kPa10kPa。因此，在停機狀態(tài)下可不必排出機內(nèi)的氫氣、就能拆下外擋油蓋對軸承進行檢查和維修。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,41,5冷卻器及其外罩,該型發(fā)電機在定子機座汽勵兩端頂部分別橫向布置了一組冷卻器。其功能是通過冷卻水管內(nèi)水的循環(huán)帶走發(fā)電機內(nèi)的氫氣傳遞到冷卻水管上的熱量，使發(fā)電機內(nèi)的氫氣保持規(guī)定的溫度。每個冷卻器有各自獨立的水路。當(dāng)停運個冷卻器時，發(fā)電機可帶80額定負(fù)載運行。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,42,6出線盒、引出線及瓷套端子,發(fā)電機的出線盒設(shè)置在定子機座勵端底部（見下頁圖）。出線盒由無磁性鋼板焊接而成，其形狀呈圓筒形，并具有足夠的強

20、度及氣密性。出線盒采用法蘭與機座把合。發(fā)電機引出線由銅管制成。引出線上端與定子繞組引線采用柔性接頭連接，下端通過鉻銅合金接線夾與瓷套端子相接，從而將定子繞組從機內(nèi)引至機外出線盒處。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,43,引出線裝配圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,44,發(fā)電機瓷套端子對水和氫都具有良好的密封性能。瓷套端子內(nèi)部導(dǎo)電桿與瓷套的連接采用一端裝有無磁性螺旋彈簧，另一端焊接波紋式紫銅伸縮節(jié)，使導(dǎo)電桿既能隨溫度變化而自由伸縮，又能保持可靠的密封性能。瓷套端子由設(shè)在瓷套外部的法蘭把合在出線盒上。發(fā)電機引出線和瓷套端子均采用水內(nèi)冷。由出線盒內(nèi)部設(shè)置的小匯流管構(gòu)成引出線和瓷套端

21、子冷卻水的回水通路。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,45,7集電環(huán)及隔音罩刷架裝配,集電環(huán)裝配由裝配在小軸上的集電環(huán)、集電環(huán)下絕緣套筒、風(fēng)扇、導(dǎo)電螺釘和導(dǎo)電桿等組成，并通過小軸端部聯(lián)軸器與發(fā)電機轉(zhuǎn)子連接。集電環(huán)采用50Mn鍛鋼制成，其外圓表面設(shè)有螺旋散熱溝，軸向沿圓周分布有斜向通風(fēng)孔。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,46,刷架由隔板、導(dǎo)電板、組合式刷盒構(gòu)成。每個刷盒內(nèi)含4個電刷，每個集電環(huán)軸向布置2個刷盒，圓周分布8處，即每個集電環(huán)上共計設(shè)置64個電刷。刷盒為裝卡式，可帶電插拔，便于檢查和更換電刷。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,47,發(fā)電機監(jiān)測系統(tǒng)本型發(fā)電機設(shè)有

22、完善的監(jiān)測溫度、振動、對地絕緣電阻及漏水、漏油檢測系統(tǒng)，并在機座兩側(cè)設(shè)有相應(yīng)的測量端子。同時，可配置在線監(jiān)測設(shè)備。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,48,（）定子繞組總進出水溫度監(jiān)測定子繞組總進出水外部管口處設(shè)有鎧裝熱電偶和雙金屬溫度計測溫元件，進出端每種各1只，共計4只。其中，雙金屬溫度計可發(fā)出水溫度過高的報警信號。（）定子溫度監(jiān)測定子鐵心內(nèi)設(shè)置有測溫元件。汽勵兩端的邊段鐵心，壓指和磁屏蔽上共有16只，鐵心中部兩個熱風(fēng)區(qū)處的齒部及軛部上共有8只。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,49,定子繞組汽端槽內(nèi)上下層線棒之間設(shè)有測溫元件，每槽1只，共計42只，此外，每槽另設(shè)備用1只，共

23、計42只。定子繞組汽端出水匯流管接頭上設(shè)有測溫元件，每個接頭上1只，共計84只。引出線和瓷套端子在出線盒內(nèi)的出水匯流管接頭上設(shè)有測溫元件，每個接頭上1只，共計6只。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,50,（）冷卻器監(jiān)測冷卻器前后氫氣溫度監(jiān)測汽勵兩端冷卻器外罩內(nèi)的冷卻器前后設(shè)有雙支Pt100型熱電阻測溫元件，兩端4只。機內(nèi)氫氣溫度監(jiān)測定子機座風(fēng)區(qū)隔板上設(shè)有Pt100型熱電阻測溫元件，每個風(fēng)區(qū)有1只，共計11只。汽勵兩端接近冷卻器座處的外面設(shè)有測量機內(nèi)氫氣溫度的插入式鎧裝T型熱電偶和溫度開關(guān)測溫元件，每端每種各1只，共計4只。其中，溫度開關(guān)可發(fā)出氫氣溫度過高的報警信號。,2020/6/8,

24、專題一：發(fā)電機及運行,51,（）軸承溫度監(jiān)測汽勵兩端軸承瓦體上設(shè)有雙支E型熱電偶測溫元件，每端1只，共計2只（型號由汽輪機定）。（）轉(zhuǎn)子振動監(jiān)測汽勵兩端軸承外擋油蓋上設(shè)有非接觸式拾振器，每端可設(shè)2只，由汽輪機廠統(tǒng)一配置。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,52,（）對地絕緣監(jiān)測在發(fā)電機運行期間，通過相應(yīng)的端子可監(jiān)測下列部件的對地絕緣電阻。這些部件是：勵端軸承的軸承座、軸承止動銷、軸承頂塊、油密封座、中間環(huán)和外擋油蓋。此外，還有汽端匯流管、勵端匯流管和引出線匯流管。匯流管的測量端子在測量后必須良好接地。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,53,（）發(fā)電機漏水漏油監(jiān)測在發(fā)電機運行期間，

25、通過設(shè)在機外的浮子式漏水、漏油探測器可監(jiān)測發(fā)電機下列部件是否有漏水、漏油匯集，若有漏水、漏油匯集則有報警信號發(fā)出。這些部位是：機座中心底部、汽勵兩端冷卻器下部、出線盒底部、中性點罩殼底部。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,54,（）發(fā)電機絕緣局部過熱和發(fā)電機局部放電監(jiān)測根據(jù)電廠需要，可配置絕緣局部過熱和局部放電監(jiān)測儀。在發(fā)電機運行期間，可監(jiān)測發(fā)電機內(nèi)部是否有絕緣局部過熱和局部放電現(xiàn)象。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,55,發(fā)電機冷卻系統(tǒng),定子冷卻水首先從水系統(tǒng)進入發(fā)電機勵端匯流管，然后經(jīng)絕緣引水管分別進入上、下層定子線棒，再經(jīng)汽端的絕緣引水管進入汽端回水匯流管，最后返回到外部

26、水系統(tǒng)中。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,56,10發(fā)電機通風(fēng)系統(tǒng),發(fā)電機采用定子鐵心徑向多路，轉(zhuǎn)子風(fēng)區(qū)藕合的壓入式通風(fēng)系統(tǒng)。定子鐵心共分11個風(fēng)區(qū)，即5個進風(fēng)區(qū)，6個出風(fēng)區(qū)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,57,（）氫氣冷卻器風(fēng)路發(fā)電機氫氣冷卻風(fēng)路如下圖所示。,發(fā)電機通風(fēng)冷卻回路示意圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,58,該型發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子沿軸向分成11個通風(fēng)區(qū)。其中，有5個進風(fēng)（冷風(fēng)）區(qū)，6個出風(fēng)（熱風(fēng)）區(qū)，進出風(fēng)區(qū)交替分布。發(fā)電機定子采用多路通風(fēng)。首先,被風(fēng)扇加壓的冷氫氣由機座端部通過機座隔板上的軸向通風(fēng)管進入各冷風(fēng)區(qū)。然后，氫氣經(jīng)過鐵心徑向通風(fēng)道冷卻鐵心并

27、進入氣隙中。進入氣隙中的氫氣大部分由轉(zhuǎn)子槽楔上的風(fēng)斗導(dǎo)入轉(zhuǎn)子繞組通風(fēng)孔內(nèi),其余氫氣分別通入相鄰的兩個熱風(fēng)區(qū)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,59,在熱風(fēng)區(qū)內(nèi)，轉(zhuǎn)子槽楔上的風(fēng)斗將冷卻轉(zhuǎn)子繞組后的熱氫氣排至氣隙中，并與來自相鄰風(fēng)區(qū)的氫氣一起經(jīng)過鐵心徑向通風(fēng)道到鐵心背部，再由軸向通風(fēng)管匯集在第1或第11風(fēng)區(qū)內(nèi)，然后熱氫氣進入冷卻器內(nèi)冷卻。從冷卻器冷卻出來后的氫氣經(jīng)風(fēng)扇加壓后重新進行循環(huán)。定子鐵心端部磁屏蔽處設(shè)有單獨的冷卻風(fēng)路。首先，冷氫氣進入兩端磁屏蔽上的4個徑向通風(fēng)道冷卻磁屏蔽，并從背部經(jīng)機座隔板上的軸向通風(fēng)孔分別進入第1或第11風(fēng)區(qū)與其它氫氣一起進行循環(huán)。,2020/6/8,專題一：發(fā)

28、電機及運行,60,出線盒內(nèi)亦單獨形成通風(fēng)回路，熱風(fēng)經(jīng)第1或第11風(fēng)區(qū)進入冷卻器。（）轉(zhuǎn)子通風(fēng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)子采用氣隙取氣徑向斜流式通風(fēng)系統(tǒng)，（見下頁圖）。轉(zhuǎn)子繞組線圈槽內(nèi)部分具有軸向排列的雙排斜流通風(fēng)孔，并沿軸向分成與定子對應(yīng)的11個進出風(fēng)區(qū)。在進風(fēng)區(qū)，經(jīng)槽楔上迎風(fēng)方向的風(fēng)斗將氣隙中的氫氣導(dǎo)入，并經(jīng)楔下墊條上開設(shè)的風(fēng)孔分別進入線圈上的雙排通風(fēng)孔中。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,61,轉(zhuǎn)子風(fēng)路示意圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,62,然后，每排通風(fēng)孔中的氫氣各成一路徑向斜流通向線圈底匝，再由底匝徑向斜流通往相鄰的兩個出風(fēng)區(qū)。在出風(fēng)區(qū)，氫氣經(jīng)槽楔上風(fēng)斗排到氣隙中，從而構(gòu)成了轉(zhuǎn)子繞組

29、“氣隙取氣、一斗兩路、徑向斜流”的氫內(nèi)冷通風(fēng)系統(tǒng)。轉(zhuǎn)子繞組線圈端部采用兩路通風(fēng)冷卻。在繞組端部分隔開設(shè)的高壓風(fēng)區(qū)內(nèi)，氫氣由線圈端部直線段側(cè)面的兩排通風(fēng)孔導(dǎo)入。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,63,然后，其中一排風(fēng)孔內(nèi)的氫氣通過線圈上開設(shè)的軸向通風(fēng)槽流向轉(zhuǎn)子本體端部出風(fēng)區(qū)，并經(jīng)槽楔上風(fēng)斗排到氣隙中。另一排風(fēng)孔中的氫氣通過線圈上開設(shè)的周向通風(fēng)槽流過線圈圓角和圓弧部分，并在圓弧部分中間位置設(shè)置的出風(fēng)孔排入到繞組端部的低壓風(fēng)區(qū)內(nèi)，再從轉(zhuǎn)子本體兩端磁極（大齒）表面上開設(shè)的軸向通風(fēng)槽排到氣隙中。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,64,11發(fā)電機密封,該型發(fā)電機是以定子為主體的氫氣容器。因

30、此，有以下幾個主要密封面：端蓋上下半之間和端蓋與定子機座端面之間的密封面；出線盒與定子機座之間的密封面；冷卻器外罩與定子機座之間的密封面。這些密封面均采用液體密封膠密封。冷卻器外罩與定子機座間的合縫處可以在安裝現(xiàn)場采用焊接成一體的方法密封。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,65,QFSN-660-2型汽輪發(fā)電機,定子繞組端部結(jié)構(gòu),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,66,定子絕緣端環(huán),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,67,定子鐵心端部,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,68,定子槽內(nèi)結(jié)構(gòu),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,69,定子隔振結(jié)構(gòu),2020/6/8,專

31、題一：發(fā)電機及運行,70,端蓋、軸承、油密封,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,71,定子引出線裝配,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,72,發(fā)電機引出線瓷套端子,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,73,發(fā)電機引出線瓷套端子法蘭伸縮結(jié)構(gòu)詳圖,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,74,轉(zhuǎn)子引線的改進,新結(jié)構(gòu),原結(jié)構(gòu),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,75,轉(zhuǎn)子槽楔改為隱風(fēng)斗與凸風(fēng)斗的對比,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,76,哈電QFSN-660-2型汽輪發(fā)電機,二、發(fā)電機性能簡介（一）汽輪發(fā)電機組性能（二）發(fā)電機及輔助系統(tǒng)設(shè)備性能,2020/6/8,專題一：

32、發(fā)電機及運行,77,汽輪發(fā)電機組性能,機組使用壽命機組運行特性年運行小時數(shù)和年利用小時數(shù)機組的輸出功率,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,78,1.機組使用壽命,發(fā)電機組的設(shè)計使用壽命為35年以上。在壽命期內(nèi)不會引起過大應(yīng)力、振動、腐蝕和操作困難。機組在其壽命期內(nèi)，在額定負(fù)荷和1.05倍額定電壓下運行時，能承受出線端任何形式的突然短路而不發(fā)生導(dǎo)致立即停機的有害變形，而且還能承受非同步誤并列的沖擊。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,79,在機組使用壽命期內(nèi)，能承受下表工況并保證機組在以下給定次數(shù)下，計算壽命損耗不大于75：,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,80,疲勞壽命損耗

33、1）發(fā)電機出口兩相或三相短路，壽命損耗最大值0.4(兩相)0.3(三相)%/次;2）90135度誤并列，壽命損耗最大值5%或10%/次;3）近處短路及切除，切除時間小于150ms時，壽命損耗1.47%/次；切除時間大于150ms時，壽命損耗7%/次;4）線路單相快速重合閘不受限制;5）發(fā)電機帶勵磁失步時，如振蕩中心位于發(fā)電機升壓變壓器組以外并且振蕩電流低于發(fā)電機出口短路電流的60%-70%時，允許振蕩持續(xù)時間為20個振蕩周期。6）壽命期內(nèi)120180度誤并列，次數(shù)為120度為2次，180度為5次。發(fā)電機經(jīng)升壓變壓器接至500kV系統(tǒng)，升壓變壓器阻抗按14，則系統(tǒng)短路開斷電流為50kA。,202

34、0/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,81,2.機組運行特性,機組的負(fù)荷變化率當(dāng)負(fù)荷為50%100%MCR時，5%MCR/min當(dāng)負(fù)荷為30%50%MCR時，3%MCR/min機組的最低負(fù)荷最低穩(wěn)定負(fù)荷為35%MCR。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,82,運行頻率：機組能安全連續(xù)地在48.5Hz51Hz范圍內(nèi)運行，當(dāng)頻率偏差超出上述頻率值時，允許運行時間如下表所示：,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,83,3.年運行小時數(shù)和年利用小時數(shù),發(fā)電機組的年運行小時數(shù)不小于7800，年利用小時數(shù)不小于6500。機組負(fù)荷模式如下:負(fù)荷小時100%額定功率300075%額定功率280050%額

35、定功率2000大修間隔不少于五年，小修間隔每年一次。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,84,4.機組的輸出功率,銘牌工況：在額定電壓、額定頻率、額定功率因數(shù)0.9（滯后）、額定氫壓、發(fā)電機冷卻器冷卻水溫38時，發(fā)電機效率不低于98.95%，此時發(fā)電機可安全連續(xù)運行，發(fā)電機輸出額定（銘牌）功率為(TRL)660MW級（當(dāng)采用自并勵靜止勵磁時，此功率扣除了勵磁功率）。銘牌工況是出力保證值的驗收工況。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,85,汽輪機進汽量等于銘牌工況(TRL)進汽量，在銘牌工況下發(fā)電機最大連續(xù)輸出的功率與汽機最大保證出力(T-MCR)相匹配。汽輪發(fā)電機組在調(diào)節(jié)閥全開(V

36、WO)時（其他條件與銘牌工況下相同），汽輪機的進汽量不小于105%的銘牌工況(TRL)進汽量，此工況稱為VWO工況，發(fā)電機與汽輪機VWO工況出力相匹配。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,86,發(fā)電機及輔助系統(tǒng)設(shè)備性能,基本規(guī)格和參數(shù)發(fā)電機技術(shù)性能勵磁系統(tǒng)密封油系統(tǒng)定子冷卻水系統(tǒng)氫氣系統(tǒng),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,87,1.基本規(guī)格和參數(shù),額定容量SN733MVA額定功率PN660MW最大連續(xù)輸出容量SMCR778MVA最大連續(xù)輸出功率PMCR700.4MW（在額定氫壓、額定功率因數(shù)、冷卻器冷卻水溫度38下與汽輪機功率相匹配）定子額定電壓UN20kV定子額定電流IN2117

37、0A,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,88,額定功率因數(shù)cosN0.9（滯后）額定頻率fN50Hz額定轉(zhuǎn)速nN3000r/min絕緣等級F（按B級絕緣溫升使用）短路比0.51瞬變電抗Xd0.30超瞬變電抗Xd0.19效率98.95,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,89,相數(shù)3極數(shù)2定子繞組接線方式Y(jié)Y承受負(fù)序電流能力穩(wěn)態(tài)I2/IN8暫態(tài)（I2/IN）2t10s額定氫壓0.5MPa漏氫量10Nm3/24h噪音85dB(A)（距外殼水平1m，高度1.2m處）,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,90,勵磁性能頂值電壓2.5倍額定勵磁電壓響應(yīng)時間0.1s允許強勵持續(xù)時間20s勵磁

38、電壓響應(yīng)比3.58額定勵磁電壓UfN460.2V額定勵磁電流IfN4487A空載勵磁電壓148.3V空載勵磁電流1522A勵磁方式靜態(tài)勵磁,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,91,2.發(fā)電機技術(shù)性能,發(fā)電機在額定頻率、額定電壓、額定功率因數(shù)、額定氫壓和額定冷卻介質(zhì)條件下，機端連續(xù)輸出額定功率為660MW級（扣除采用自并勵靜止勵磁所需的功率）。發(fā)電機的最大連續(xù)輸出功率（扣除采用自并勵勵磁所需的功率）與汽輪機連續(xù)出力工況（T-MCR）的輸出功率相匹配，不小于700.4MW（在額定氫壓0.5MPa、冷卻水溫度38和額定功率因數(shù)0.9的工況下），長期連續(xù)運行時各部分溫升，不超過國標(biāo)GB/T706

39、4-2002中規(guī)定的數(shù)值。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,92,發(fā)電機的最大輸出功率（扣除采用自并勵勵磁所需的功率）與汽輪機閥門全開工況（VWO）的輸出功率相匹配，不小于735.37MW（在氫壓0.5MPa、冷卻水溫度38的工況下，此時各部分溫升，不超過國標(biāo)GB/T7064-2002中規(guī)定的數(shù)值。發(fā)電機定子額定電壓為20KV；額定功率因數(shù)為0.9(滯后)；額定轉(zhuǎn)速為3000r/min；頻率為50Hz。發(fā)電機采用水、氫、氫冷卻方式。發(fā)電機采用自并勵靜止勵磁系統(tǒng)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,93,發(fā)電機的可用率不低于98.95%，強迫停用率小于0.5%。發(fā)電機使用壽命不少于

40、35年。發(fā)電機旋轉(zhuǎn)方向與汽輪機相一致。發(fā)電機定子繞組出線端子數(shù)目為6個，從勵端向發(fā)電機端看，從左到右相序排列為A、B、C。發(fā)電機冷氫溫度范圍為451，氫冷卻器冷卻水進水溫度不超過38。發(fā)電機內(nèi)氫氣純度不低于95%時，發(fā)電機能在額定條件下發(fā)出額定功率。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,94,定子繞組冷卻水的溫度范圍為4550。設(shè)有自動調(diào)節(jié)裝置對入口水溫進行調(diào)節(jié)，冷卻水溫度波動范圍不大于5。繞組出口水溫不高于85。發(fā)電機定子繞組冷卻水標(biāo)準(zhǔn)：水質(zhì)透明純凈，無機械混雜物。電導(dǎo)率（25）0.51.5s/cm（定子繞組獨立水系統(tǒng)）PH值7.09.0硬度2mol/L,2020/6/8,專題一：發(fā)電機

41、及運行,95,定子繞組內(nèi)冷卻水允許斷水時間在帶滿負(fù)荷運行的情況下不少于30s。發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子各部分溫度和溫升的限值，符合國標(biāo)GB/T7064-2002“透平型同步電機技術(shù)要求”中的規(guī)定。發(fā)電機軸承排油溫度不超過65，運行中軸瓦金屬最高溫度不超過80。發(fā)電機定子繞組的短時過負(fù)荷能力：從額定工況下的穩(wěn)定溫度起始，能承受下列短時過電流，而不發(fā)生有害變形允許的額定定子電流和持續(xù)時間（直到60s）如下：,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,96,按照國標(biāo)GB/T7064-2002允許的過電流時間和過電流倍數(shù)符合公式（I2-1）t=37.55，持續(xù)時間的范圍為10s60s，過電流允許次數(shù)每年不超過2次

42、。在額定工況穩(wěn)定溫度下，發(fā)電機勵磁繞組能在勵磁電壓為125%額定值下運行至少1min，允許的勵磁電壓與持續(xù)時間（直到120s）如下，允許運行在下述勵磁電壓下的次數(shù)每年不超過兩次：,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,97,發(fā)電機具有失磁異步運行的能力。發(fā)電機失磁后在60s內(nèi)將負(fù)荷減至60%倍額定有功；在90s內(nèi)減至40%倍額定有功。在帶40%倍額定有功時，允許運行15min。發(fā)電機具有進相運行能力。在功率因數(shù)0.95（超前）情況下，發(fā)電機能帶額定負(fù)荷長期連續(xù)運行，各部件溫度和溫升不超過允許值。發(fā)電機有頻繁啟停等調(diào)峰（變負(fù)荷、兩班制）運行能力。當(dāng)電網(wǎng)需要時，發(fā)電機允許調(diào)峰運行。允許啟停不少于

43、10000次，且不產(chǎn)生有害變形。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,98,發(fā)電機在額定功率因數(shù)下，電壓在5%、頻率在-32%范圍變化時，能連續(xù)輸出額定功率。當(dāng)發(fā)電機電壓變化為5%，頻率變化為-5%到+3%的范圍運行時，允許的輸出功率、溫升值、運行時間及允許發(fā)生的次數(shù)如下表所示：,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,99,當(dāng)汽輪機主汽門關(guān)閉時，發(fā)電機在正常勵磁工況下，允許以同步電動機運行的時間不小于1_min。發(fā)電機能承受在滿負(fù)荷，105額定電壓下主變高壓側(cè)單相接地故障，還能承受在105額定電壓和滿負(fù)荷（相應(yīng)的保護動作時間內(nèi)）情況下發(fā)電機端三相短路故障,而不發(fā)生有害變形。發(fā)電機每一軸段

44、的自然扭振頻率不處于0.9至1.1倍及1.8倍至2.2倍工頻范圍之內(nèi)（熱態(tài)）。軸系自然扭振頻率在5-55Hz,90-110Hz以外，當(dāng)電力系統(tǒng)發(fā)生各類振蕩、高壓線路單相重合閘以及誤并列時，機組的每一軸段強度能承受且無有害變形或損壞。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,100,發(fā)電機適合于中性點經(jīng)變壓器二次側(cè)電阻接地方式運行。發(fā)電機各部位振動頻率、振動限值（1）軸承、軸振動值1）發(fā)電機在穩(wěn)態(tài)運行工況(額定轉(zhuǎn)速)下運行時，軸承座振動限值(雙倍振幅)在水平、垂直方向不大于0.02mm，軸頸雙振幅相對位移限值不大于0.076mm。2）發(fā)電機過臨界轉(zhuǎn)速時，軸承座的雙倍振幅振動限值在水平、垂直方向不

45、大于0.08mm，軸頸雙振幅相對位移限值不大于0.15mm。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,101,（2）定子鐵心和機座振動的固有頻率避開基頻和倍頻10以上。實測值：鐵心218Hz，機座123Hz。機座振幅10m（實測值3m），鐵心振幅30m（實測值24m）。（3）發(fā)電機冷態(tài)下端部繞組模態(tài)試驗的橢圓型固有振動頻率及端部繞組中的鼻端、引線及過渡引線固有振動頻率（fZ）合格的范圍為fZ94Hz、fZ115Hz。端部繞組采用剛?cè)峁潭ńY(jié)構(gòu)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,102,發(fā)電機臨界轉(zhuǎn)速離開額定轉(zhuǎn)速的15%。定子繞組三相直流電阻值在冷態(tài)下，任何兩相的或任何兩分支路直流電阻之差

46、，在排除由于引線長度不同而引起的誤差后不超過其最小值的1.5%。在1/4冷卻器組因故停用時，發(fā)電機仍能承擔(dān)80%額定功率連續(xù)運行，而不超過允許溫升。發(fā)電機的負(fù)荷變化率滿足汽輪機定壓運行時和滑壓運行時的要求，最大階躍負(fù)荷10額定負(fù)荷。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,103,3.勵磁系統(tǒng),（1）技術(shù)性能勵磁方式：采用機端自并勵靜止勵磁系統(tǒng)。當(dāng)發(fā)電機的勵磁電壓和電流不超過其額定勵磁電流和電壓的1.1倍時，勵磁系統(tǒng)保證連續(xù)運行。勵磁系統(tǒng)具有短時過載能力，勵磁系統(tǒng)的短時過負(fù)荷能力大于發(fā)電機轉(zhuǎn)子繞組的短時過負(fù)荷能力。勵磁系統(tǒng)強勵倍數(shù)為2（靜止勵磁系統(tǒng)即使定子電壓降到80%額定值時），允許強勵時間

47、為20s。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,104,勵磁系統(tǒng)能在0.1秒內(nèi)勵磁電壓增長值達(dá)到頂值電壓和額定電壓差值的95%。勵磁系統(tǒng)響應(yīng)比（V）即電壓上升速度，不低于3.58倍/s。勵磁系統(tǒng)穩(wěn)態(tài)增益保證發(fā)電機電壓靜差率達(dá)到1%。勵磁系統(tǒng)動態(tài)增益保證發(fā)電機電壓突降1520時可控橋開放至允許最大值。發(fā)電機空載時，階躍量為發(fā)電機額定電壓的10%，發(fā)電機電壓超調(diào)量不大于階躍量的30%，電壓上升時間不大于0.5s；調(diào)節(jié)時間不大于3s，電壓擺動次數(shù)不多于2次。發(fā)電機額定負(fù)載時階躍響應(yīng):階躍量為發(fā)電機額定電壓的2%4%,有功功率波動次數(shù)不大于5次，阻尼比大于0.1,調(diào)節(jié)時間不大于10s。,2020/

48、6/8,專題一：發(fā)電機及運行,105,發(fā)電機自動零起升壓時，自動電壓調(diào)節(jié)器保證發(fā)電機定子電壓超調(diào)量不大于額定的10%，振蕩次數(shù)不超過3次，調(diào)節(jié)時間不大于10s。勵磁控制系統(tǒng)保證發(fā)電機甩額定無功功率時發(fā)電機定子電壓不超過額定值的115%。當(dāng)發(fā)電機空載運行情況下，頻率每變化額定值的1%,其端電壓變化不大于0.25%額定值。在發(fā)電機空載運行狀態(tài)下,自動電壓調(diào)節(jié)器的給定電壓調(diào)節(jié)速度不大于1%額定電壓/s；不小于0.3%額定電壓/s。勵磁系統(tǒng)裝設(shè)浪涌吸收措施抑制尖峰過電壓，還將裝設(shè)適當(dāng)?shù)臑V波電路來限制軸電壓以防止破壞發(fā)電機組軸承油膜。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,106,可控硅整流裝置具有必

49、要的備用容量。例如：當(dāng)有1支路退出運行時，滿足發(fā)電機強勵的要求；當(dāng)有2支路退出運行時，滿足發(fā)電機1.1倍額定勵磁電流運行的要求。整流裝置并聯(lián)元件有均流措施，其均流系數(shù)不低于0.90。勵磁裝置可控硅元件以及其他設(shè)備能承受直流側(cè)短路故障、發(fā)電機滑極、異步運行等工況而不損壞。勵磁調(diào)節(jié)器（AVR）采用數(shù)字微機型，其性能可靠，并具有微調(diào)節(jié)和提高發(fā)電機暫態(tài)穩(wěn)定的特性。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,107,勵磁回路裝設(shè)性能良好、動作可靠的自動滅磁裝置。強勵狀態(tài)下滅磁時發(fā)電機轉(zhuǎn)子過電壓值不超過46倍額定勵磁電壓值。磁場開關(guān)在操作電壓額定值的80%時能可靠合閘,在65%能可靠分閘。發(fā)電機轉(zhuǎn)子回路設(shè)有

50、過電壓保護。過電壓保護裝置動作電壓的分散性不大于10%。勵磁變壓器采用室內(nèi)單相干式變壓器，銅繞組，絕緣等級為F級，運行按B級絕緣考核。勵磁變高壓側(cè)絕緣耐壓水平按35kV等級考慮。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,108,勵磁變壓器的設(shè)計考慮在高壓側(cè)接6kV廠用電源時，能滿足汽輪發(fā)電機短路、空載試驗130%額定機端電壓的要求。采用380VAC整流起勵電源起勵方式。當(dāng)發(fā)電機電壓上升到規(guī)定值時，起勵回路自動脫開。起勵電源容量滿足發(fā)電機建壓大于10額定電壓的要求，保證AVR能可靠投入。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,109,（2）勵磁裝置勵磁系統(tǒng)由機端勵磁變壓器、可控硅整流裝置、自動

51、電壓調(diào)節(jié)器、滅磁和過電壓保護裝置、啟勵裝置、必要的監(jiān)測、保護、報警輔助裝置等組成。我廠的勵磁系統(tǒng)采用美國GE公司的EX2100系列雙通道勵磁調(diào)節(jié)器。該產(chǎn)品采用機端自并勵靜態(tài)勵磁方式，設(shè)有過勵磁限制、過勵磁保護、低勵磁限制、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器、V/H限制及保護、轉(zhuǎn)子過電壓和PT斷線閉鎖保護等單元。其附加功能包括轉(zhuǎn)子一點接地保護、轉(zhuǎn)子溫度測量、串口通訊模塊、智能均流、跨接器（CROWBAR）、高次諧波過濾等內(nèi)容。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,110,系統(tǒng)設(shè)置了兩個完全相同且獨立的（AC調(diào)節(jié)器）自動通道運行。各通道裝設(shè)獨立的PT、CT、穩(wěn)壓電源，各通道自動相互跟蹤達(dá)到無擾動切換。每個通道功能

52、齊全，都具有獨立工作能力。當(dāng)一個通道調(diào)節(jié)器出現(xiàn)問題時，它將自動退出運行，并發(fā)出報警。單個通道調(diào)節(jié)器獨立運行時，完全能滿足發(fā)電機各種工況下的正常運行。同時每一個通道還設(shè)有手動電路（DC調(diào)節(jié)器）作為備用，手動、自動電路能相互自動跟蹤；當(dāng)自動回路故障時能自動無擾切換到手動。勵磁調(diào)節(jié)器還設(shè)有獨立的備用手動通道，以滿足發(fā)電機試驗、零起升壓試驗的要求。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,111,自動勵磁調(diào)節(jié)器保證在發(fā)電機空載額定電壓的30-110%范圍內(nèi)進行穩(wěn)定、平滑調(diào)節(jié)，整定電壓的分辨率不大于額定電壓的0.2%。手動控制回路保證發(fā)電機勵磁電壓在空載額定勵磁電壓的10%到額定勵磁電壓的130%范圍內(nèi)

53、進行穩(wěn)定、平滑調(diào)節(jié)，調(diào)壓范圍。AVR具備下列四種運行方式：機端恒壓運行方式、恒勵磁電流運行方式、恒無功功率運行方式、恒功率因數(shù)運行方式。AVR具有下列基本功能和限制保護功能：機端電壓調(diào)節(jié)功能、轉(zhuǎn)子電流調(diào)節(jié)功能、恒無功調(diào)節(jié)(Q調(diào)節(jié)器)、恒功率因數(shù)調(diào)節(jié)(Cos調(diào)節(jié)器)、V/Hz限制及保護、過勵限制及保護、欠勵限制及保護、電力系統(tǒng)穩(wěn)定器（PSS）、轉(zhuǎn)子過電壓保護及其他輔助功能。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,112,4.密封油系統(tǒng),QFSN-660-2型汽輪發(fā)電機的油密封采用了雙流環(huán)式密封瓦(氫側(cè)和空側(cè)兩路油)。密封油控制系統(tǒng)向發(fā)電機軸封裝置提供了連續(xù)不斷的密封油并對其進行監(jiān)控及保護。密封

54、瓦的油量、油溫、油壓均由密封油系統(tǒng)來保證。該系統(tǒng)為集裝式，與發(fā)電機的雙流環(huán)式軸封(密封瓦)裝置相對應(yīng)。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,113,（1）組成密封油系統(tǒng)由空側(cè)交流泵、空側(cè)直流泵、氫側(cè)交流泵、氫側(cè)直流泵、空側(cè)過濾器、氫側(cè)過濾器、密封油箱及油位信號器、油-水冷卻器、壓差閥、平衡閥、氫油分離箱、截止閥、逆止閥、蝶閥、壓力表、溫度計、變送器及聯(lián)接管路等組成，如下圖所示。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,114,密封油系統(tǒng),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,115,（2）工作方式及設(shè)計參數(shù)正常運行時，空側(cè)和氫側(cè)兩路密封油分別循環(huán)通過密封瓦的空、氫側(cè)環(huán)形油室，形成對機內(nèi)氫

55、氣的密封作用。此外，密封油對于密封瓦還具有潤滑作用和冷卻作用。密封油控制系統(tǒng)正常工作氫壓為0.5MPa，事故狀態(tài)下可降低氫壓運行。供油系統(tǒng)自動維持氫油壓差0.084MPa，并為密封瓦提供連續(xù)不斷的密封油。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,116,密封油系統(tǒng)設(shè)計參數(shù),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,117,密封油系統(tǒng)由氫側(cè)和空側(cè)兩個各自獨立又互有聯(lián)系的油路組成。）空側(cè)油路空側(cè)密封油正常工作油源由交流電動密封油泵提供。密封油泵出口壓力在0.250.8Mpa之間根據(jù)氫壓高低自動調(diào)整?？諅?cè)密封瓦供油壓力調(diào)節(jié)采用空側(cè)系統(tǒng)內(nèi)設(shè)置在空側(cè)密封油泵旁路位置上的主壓差閥，調(diào)節(jié)密封瓦油壓與電機內(nèi)氫氣

56、壓力，保持一個近似的恒定壓差，密封油壓高于氫氣壓力0.084Mpa。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,118,空側(cè)油由密封油泵升壓，經(jīng)一臺管式冷卻器降溫，再經(jīng)臺自清洗刮板式油過濾器過濾，然后進入發(fā)電機兩端密封瓦空側(cè)油環(huán)，其間油與軸承潤滑油匯合在起回到氫油分離箱，形成個空側(cè)閉式循環(huán)系統(tǒng)。除主工作油源外，還有四個備用油源。）氫側(cè)油路氫側(cè)密封油正常工作油源由交流電動油泵供給。為確保氫側(cè)油路能提供連續(xù)不斷的工作油源，在氫側(cè)設(shè)有備用直流油泵。當(dāng)交流油泵發(fā)生故障時，備用直流油泵自動投入。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,119,從交流油泵出來的壓力油經(jīng)管式冷卻器，自清洗油過濾器后分成汽端、

57、勵端兩路，再各經(jīng)過個平衡閥進入發(fā)電機汽端和勵端的氫側(cè)密封瓦。平衡閥根據(jù)空側(cè)油壓，自動調(diào)節(jié)空、氫兩側(cè)油壓，使其達(dá)到平衡后進入發(fā)電機氫側(cè)密封瓦。氫側(cè)密封瓦回油經(jīng)發(fā)電機消泡沫箱后進入系統(tǒng)油封箱，再回到氫側(cè)油泵形成一個閉式循環(huán)油路系統(tǒng)。平衡閥用以保證氫、空側(cè)油壓相等，其壓差不大于50mm水柱。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,120,（3）主要部件1）油封箱油封箱是氫側(cè)油路的回油裝置。油箱內(nèi)設(shè)有補排油浮球閥，它能根據(jù)油封箱油位的高低變化自動進行補排油，維持油封箱內(nèi)油位的相對穩(wěn)定。油封箱上裝有液位計，可在就地觀察油封箱液位，液位計上裝有磁性開關(guān)，當(dāng)油位高低變化超過規(guī)定值時，可輸出報警信號送至集控

58、室，或給DCS系統(tǒng)作監(jiān)控之用。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,121,2）壓力調(diào)節(jié)閥（壓差閥）正常壓力調(diào)節(jié)閥安裝在空側(cè)油泵的旁路位置上，它能通過電機氫壓信號與自身出口油壓信號相比較調(diào)節(jié)閥芯開度大小，自動調(diào)整密封瓦空側(cè)進油油壓，保證其油壓自使至終高于發(fā)電機內(nèi)氫氣壓力0.084Mpa?，F(xiàn)場調(diào)整方法：壓緊正常壓力調(diào)節(jié)閥上的彈簧，即可減小閥芯開度，增加油氫壓差值；當(dāng)壓差大時，可以反方向調(diào)整。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,122,備用壓力調(diào)節(jié)閥裝在高壓油備用油管路主回路上。在投入時能自動的調(diào)整密封瓦空側(cè)進油的油壓，保證其油壓自使至終高于發(fā)電機內(nèi)氫氣壓力0.056MPa。其調(diào)節(jié)工作原

59、理與正常壓力調(diào)節(jié)閥相反，當(dāng)壓差小時也是通過壓緊彈簧，增加壓差；當(dāng)壓差大時，反向調(diào)整，使其達(dá)到設(shè)定值（0.056MPa）。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,123,3）壓力調(diào)節(jié)閥（平衡閥）壓力調(diào)節(jié)閥安裝在氫側(cè)系統(tǒng)向發(fā)電機供油的主管路上（立式倒裝），閥體內(nèi)有一壓縮彈簧，補償閥芯重量。通過調(diào)整平衡閥底部螺桿可以微調(diào)平衡閥內(nèi)活塞位置，提高平衡閥的平衡精度，調(diào)整精度只能保證在1030mm水柱之間。4）氫油分離箱氫油分離箱裝在空側(cè)回油管路上，其上裝有排煙機二臺，一臺工作，一臺備用。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,124,排煙機設(shè)兩級過濾器和一級離心分離器，煙霧經(jīng)一、二級過濾器過濾后再排至

60、三級離心分離器，再次凈化排出廠外，減少油霧對大氣的污染可將空側(cè)回油中的油煙和氫氣排放至廠房外。排油煙系統(tǒng)中設(shè)有的排煙逆止閥，可防止油煙倒灌。5）油-水冷卻器油-水冷卻器采用管式冷卻器，空、氫側(cè)各二臺，均為一臺工作，一臺備用。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,125,6）油過濾器空、氫側(cè)分別裝有刮板式自清洗油過濾器各二臺。該過濾器承受壓力大、濾油精度高，運行安全可靠。當(dāng)濾芯臟時，可以轉(zhuǎn)動手輪（通常情況下定時轉(zhuǎn)動），濾芯上的贓物即被刮掉，打開底部排污閥，可將臟物排出。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,126,7）氫氣干燥器氫氣干燥器用于清除發(fā)電機內(nèi)氫氣中的水蒸氣。密封油系統(tǒng)選用的是

61、吸附式干燥器，用活性氧化鋁作干燥劑。氧化鋁吸收水蒸氣達(dá)到飽和后，形成氧化鋁晶體，加熱驅(qū)除氧化鋁晶體中水分子，可完成再生作用，這一循環(huán)可自動完成。該干燥器內(nèi)部設(shè)有風(fēng)扇，因而在發(fā)電機停機狀態(tài)下使用，以便對發(fā)電機內(nèi)氣體進行干燥。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,127,5定子冷卻水系統(tǒng),定子冷卻水首先從水系統(tǒng)進入發(fā)電機勵端匯流管，然后經(jīng)絕緣引水管分別進入上、下層定子線棒，再經(jīng)汽端的絕緣引水管進入汽端回水匯流管，最后返回到外部水系統(tǒng)中。（1）基本要求供給額定的定子繞組冷卻水流量；控制進入定子繞組的冷卻水溫度達(dá)到要求值；保證高質(zhì)量的冷卻水質(zhì)（除鹽水，又稱凝結(jié)水）。一般要求冷卻水的電導(dǎo)率低于0.5

62、S/cm（S為西門子），最高不低于1.5S/cm（25時），否則應(yīng)停機。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,128,（2）基本組成定子繞組冷卻水系統(tǒng)為閉式獨立水系統(tǒng)，采用集裝式結(jié)構(gòu)。包括一只水箱、兩臺100互為備用的冷卻水泵、兩只100互為備用的冷卻器、兩只過濾器、一至兩臺離子交換樹脂混床（除鹽混床）、進入定子繞組的冷卻水溫度調(diào)節(jié)器以及一些常規(guī)閥門和監(jiān)測儀表，如下圖所示。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,129,定子冷卻水系統(tǒng),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,130,（3）工作原理采用閉式循環(huán)方式，使連續(xù)的高純水流通過定子線圈空心導(dǎo)線，帶走線圈損耗。進入發(fā)電機定子的水是從

63、化學(xué)車間直接引來的合格化學(xué)除鹽水。補入水箱的化學(xué)除鹽水通過電磁閥、過濾器，最后進入水箱。開機前管道、閥門、集裝所有元件和設(shè)備要多次沖洗排污，直至水質(zhì)取樣化驗合格后方可向發(fā)電機定子線圈充化學(xué)除鹽水。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,131,水箱內(nèi)的軟化水通過耐酸水泵升壓后送入管式冷卻器、過濾器，然后再進入發(fā)電機定子線圈的匯流管，將發(fā)電機定子線圈熱量帶出來再回到水箱，完成一個閉式循環(huán)。為了改善進入發(fā)電機定子線圈的水質(zhì)，將進入發(fā)電機總水量的510%的水不斷經(jīng)過離子交換器進行處理，然后回到水箱。（4）定子冷卻水系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)水量：定子水(即化學(xué)除鹽水)：90T/H3T/H二次水(普通水)：350

64、T/H,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,132,水壓：定子冷卻水：0.25MPa0.35MPa二次水：小于0.3MPa進水溫度：氫冷卻器：38。定子水：4550二次水：33定子水出水溫度：85,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,133,6.氫氣系統(tǒng),發(fā)電機氫氣系統(tǒng)為閉式循環(huán)系統(tǒng)，熱氫通過發(fā)電機的氫氣冷卻器由冷卻水冷卻。機組在啟停和運行的工況下，發(fā)電機內(nèi)的氣體轉(zhuǎn)換、自動維持氫壓的穩(wěn)定以及監(jiān)測發(fā)電機內(nèi)部氣體的壓力，均由氫氣控制系統(tǒng)中的氣體控制站來實現(xiàn)和保證，氣體控制站為集裝型式。另外，氫氣控制系統(tǒng)中還設(shè)有氫氣干燥器、氫氣純度分析儀、氫氣溫濕度儀等主要設(shè)備以監(jiān)測和控制機內(nèi)氫氣的純度、溫

65、濕度等指標(biāo)以確保發(fā)電機安全滿發(fā)運行。氫氣系統(tǒng)如下圖所示。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,134,氫氣系統(tǒng),2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,135,氫氣控制系統(tǒng)設(shè)計參數(shù)為：額定氫氣壓力：0.4MPa(表壓)氫氣純度:98%正常,95%報警氫氣濕度(露點)：-5-25（氫氣壓力在0.4MPa時）。氣體置換：采用中間介質(zhì)置換法。氣體置換應(yīng)在發(fā)電機靜止、盤車或轉(zhuǎn)速不超過1000r/min的情況下進行。充氫前先用中間介質(zhì)（二氧化碳或氮氣）排除發(fā)電機及系統(tǒng)管路內(nèi)的空氣，當(dāng)中間氣體的純度超過95%后,才可充入氫氣排除中間氣體,最后置換到氫氣狀態(tài)。發(fā)電機由充氫狀態(tài)置換到空氣狀態(tài)時，其過程與上

66、述類似。,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,136,氣體置換過程中所需氣體的容積和所需時間如下：,2020/6/8,專題一：發(fā)電機及運行,137,發(fā)電機正常運行狀態(tài)下存在氫氣泄漏，必需補充氫氣以保持機內(nèi)氫氣壓力?；蛴捎诿芊庥椭腥芙庥锌諝猓率箼C內(nèi)氫氣污染,純度下降,需排污補氫以保證機內(nèi)氫氣純度。正常運行時氫氣減壓器整定值為0.5MPa;發(fā)電機運行時，當(dāng)機內(nèi)氫氣壓力下降到0.48MPa時，壓力開關(guān)動作發(fā)出“氫壓低”報警信號；當(dāng)機內(nèi)氫壓升至0.52MPa時，手動調(diào)節(jié)氫氣減壓器進口門。打開排氣閥門使機內(nèi)氫氣降低到0.5MPa。主要設(shè)備有：氫氣干燥器、氫氣減壓器、氫氣過濾器、氫氣純度分析儀、液體探測器、以及氫氣露點儀。,2020/6/8,專題