1000MW發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)說(shuō)明書(shū)

QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)Q771東方電機(jī)股份第1東方電機(jī)股份第1頁(yè)第一節(jié)概述簡(jiǎn)介QFSN-1000-2-27型汽輪發(fā)電機(jī)為汽輪機(jī)直接拖動(dòng)的隱極式、二極、三一樣步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)承受水氫氫冷卻方式，配有一套氫油水掌握系統(tǒng)，承受靜止可控硅，機(jī)端變自勵(lì)方式勵(lì)磁，并承受端蓋式軸承支撐。1000MW發(fā)電機(jī)總體構(gòu)造示意圖東方電機(jī)股份第2東方電機(jī)股份第2頁(yè)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū) Q771發(fā)電機(jī)根本標(biāo)準(zhǔn):型 額定電壓額定電流額定頻率相 接 法冷卻方式(保證值)(保證值)效率(保證值)(P-P)軸 振(P-P)漏氫允許強(qiáng)勵(lì)時(shí)間

QFSN-1000-2-271008MW(1120MVA)1100MW(1230MVA)27kV23949A0.9(滯后)5272A計(jì)算值)501V(計(jì)算值)50Hz3000 r/min3YY6水氫氫5～40℃0.52Mpa(G)0.56Mpa(G)≥0.50≥0.15≥99.0%≤0.025mm≤0.06mm≤12 m3/d自并激靜止可控硅勵(lì)磁≥2≥4倍/s20s發(fā)電機(jī)噪音(距機(jī)座1m處，高度為1.2m) ≤87dB(A)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)Q771東方電機(jī)股份第3東方電機(jī)股份第3頁(yè)其次節(jié)通風(fēng)與冷卻發(fā)電機(jī)承受徑向多流式密閉循環(huán)通風(fēng)，定子鐵芯沿軸向分為十九個(gè)風(fēng)區(qū)，九個(gè)進(jìn)風(fēng)區(qū)和十個(gè)出風(fēng)區(qū)相間布置。安裝在轉(zhuǎn)軸上的兩個(gè)軸流式風(fēng)扇(汽、勵(lì)端各一個(gè))將氫氣分別鼓入氣隙和機(jī)座底部外通風(fēng)道。進(jìn)入機(jī)座底部外通風(fēng)道的氫氣進(jìn)入鐵芯背部，沿鐵芯徑向風(fēng)道冷卻進(jìn)風(fēng)區(qū)鐵芯后，進(jìn)入氣隙；少局部氫氣進(jìn)入轉(zhuǎn)子槽內(nèi)風(fēng)道，冷卻轉(zhuǎn)子繞組；其他大局部氫氣再折回鐵芯，冷卻出風(fēng)區(qū)鐵芯，最終從機(jī)座頂部外風(fēng)道進(jìn)入冷卻器；被冷卻器冷卻后的氫氣進(jìn)入風(fēng)扇后，進(jìn)展再循環(huán)。這種交替進(jìn)出的徑向多流通風(fēng)，保證了發(fā)電機(jī)鐵芯和繞組的均勻冷卻，削減了構(gòu)造件熱應(yīng)力和局部過(guò)熱。1000MW發(fā)電機(jī)內(nèi)部通風(fēng)冷卻示意圖第三節(jié)機(jī)座與隔振機(jī)座是用鋼板焊成的殼體構(gòu)造，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，其作用是支承定子鐵心和定子線圈。在機(jī)座頂部和底部?jī)蓚?cè)各有一個(gè)冷卻氣體通道，機(jī)座內(nèi)部只有支撐管而無(wú)通風(fēng)管。機(jī)座作為氫氣的密閉容器，能承受機(jī)內(nèi)意外氫氣爆炸產(chǎn)生的沖擊。機(jī)座與出線罩之間的結(jié)合面用焊接方式進(jìn)展密封(在電廠安裝時(shí)進(jìn)展)，與端蓋之間用注入密封膠的方式進(jìn)展密封。機(jī)座上有四個(gè)可拆式吊攀。全部機(jī)外的油、水、氣管道均用法蘭與發(fā)電機(jī)聯(lián)接。鐵芯與機(jī)座之間裝設(shè)軸向彈簧板，有效地減小了鐵芯倍頻振動(dòng)對(duì)機(jī)座及根底的影響。定子鐵芯定子鐵芯壓圈環(huán)板外皮軸向彈簧板軸向彈簧板構(gòu)造示意圖第四節(jié)定子鐵芯定子鐵芯是用相互絕緣的扇形片疊裝壓緊制成的。為削減電氣損耗，扇形片承受高導(dǎo)磁低損耗的冷軋硅鋼片沖制而成。扇形片兩面刷涂有絕緣漆。扇形片沖有嵌放定子線圈的下線槽和放置槽楔用的鴿尾槽。疊壓時(shí)利用定子定位筋定位，疊裝過(guò)程中經(jīng)屢次施壓，兩端承受低磁性的球墨鑄鐵壓圈的。邊段鐵芯涂有粘接漆，在鐵芯裝壓后加熱使其粘接成一個(gè)結(jié)實(shí)的整體，進(jìn)一步提高鐵芯的剛度。邊段鐵芯齒設(shè)計(jì)成階梯狀并在齒中間開(kāi)窄槽，同時(shí)在鐵芯端部承受磁屏蔽和銅屏蔽，以降低鐵芯端部的損耗和溫升。第五節(jié)定子繞組及固定第1局部 定子繞組定子繞組由嵌入鐵芯槽內(nèi)的絕緣條形線棒組成，繞組端部為籃式構(gòu)造，并且由連接線連接成規(guī)定的相帶組。繞組絕緣承受少膠VPI絕緣，絕緣等級(jí)為F級(jí)，外表有防暈處理措施。線棒由絕緣空心股線和實(shí)心股線混合編織換位組合而成。定子線棒是通過(guò)空心股線中的水介質(zhì)來(lái)冷卻的。冷卻水從勵(lì)端的匯流管和絕緣引水管并通過(guò)線棒端頭的水接頭進(jìn)入線圈，冷卻線圈后再經(jīng)過(guò)汽端的絕緣引水管和匯流管排入外部水系統(tǒng)。定子環(huán)形引線的冷卻水從勵(lì)端匯流管和絕緣引水管進(jìn)入引線，冷卻引線后通過(guò)勵(lì)端絕緣引水管和引線匯流管排入外部水系統(tǒng)。QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)Q771東方電機(jī)股份第東方電機(jī)股份第7頁(yè)第2局部 定子繞組槽部固定定子線棒在槽內(nèi)有良好的固定，側(cè)面有半導(dǎo)體波浪板，徑向還有波浪板和帶斜度的槽楔組合固定。定子繞組槽內(nèi)固定示意圖QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)Q771東方電機(jī)股份第8東方電機(jī)股份第8頁(yè)第3局部 定子繞組端部固定定子繞組端部用浸膠無(wú)緯玻璃纖維帶綁扎固定在由絕緣支架和綁環(huán)組成的端部固定件上，綁扎固定后進(jìn)展烘焙固化，使整個(gè)端部在徑向和周向成為軸向可沿支架滑銷(xiāo)方向自由移動(dòng)，削減由于負(fù)荷或工況變化而在定子繞組和支撐系統(tǒng)中引起的應(yīng)力，滿足機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行的要求。圖意示構(gòu)結(jié)部端子定圖意示構(gòu)結(jié)部端子定第六節(jié) 定子出線發(fā)電機(jī)各相和中性點(diǎn)出線均通過(guò)勵(lì)端機(jī)座下部的出線罩引出機(jī)外。出線罩板承受非磁性材料制成，以削減定子電流產(chǎn)生的渦流損耗。出線罩板下方設(shè)有排泄孔，以防止引出線四周積存油或水。定子出線通過(guò)高壓絕緣套管穿出機(jī)殼引出機(jī)外。高壓絕緣套管由整體的電機(jī)外側(cè))裝有電流互感器供測(cè)量和保護(hù)用。整個(gè)定子出線裝配承受氫氣冷卻，冷卻風(fēng)路如下圖。氫氣從銅導(dǎo)電桿上端的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入導(dǎo)電桿的外側(cè)，在底部折回導(dǎo)電桿的內(nèi)側(cè)，通過(guò)上部一特別接頭排入過(guò)渡引線，再由固定過(guò)渡引線的空心瓷套管排入出線罩的夾層風(fēng)道后進(jìn)入內(nèi)外端蓋間的低壓風(fēng)區(qū)。QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)Q771東方電機(jī)股份第10東方電機(jī)股份第10頁(yè)共頁(yè)定子出線構(gòu)造及通風(fēng)示意圖定子出線構(gòu)造及通風(fēng)示意圖第七節(jié) 轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)軸由整鍛高強(qiáng)度、高磁導(dǎo)率合金鋼加工而成。轉(zhuǎn)軸鍛件依據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和標(biāo)準(zhǔn)訂貨。對(duì)鍛件的化學(xué)成分、機(jī)械性能及磁性能進(jìn)展測(cè)試并進(jìn)展超聲波探傷。轉(zhuǎn)軸本體上加工有放置勵(lì)磁繞組的軸向槽，本體同時(shí)作為磁路。轉(zhuǎn)軸具有傳遞功率、承受事故狀態(tài)下的扭矩和高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的巨大離心力的力量。轉(zhuǎn)軸大齒上加工橫向槽(即月牙槽)，用于均衡大、小齒方向的剛度，以避開(kāi)由于它們之間的較大差異而產(chǎn)生倍頻振動(dòng)。第2局部 轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組承受具有良好的導(dǎo)電性能、機(jī)械性能和抗蠕變性能的含銀銅線制成。從進(jìn)風(fēng)區(qū)氣隙吸入氫氣。通過(guò)轉(zhuǎn)子槽楔后，進(jìn)入兩排斜流風(fēng)道，以冷卻轉(zhuǎn)子銅線。氫氣到達(dá)底匝銅線后，轉(zhuǎn)向進(jìn)入另一排風(fēng)道，冷卻轉(zhuǎn)子銅線后再通過(guò)轉(zhuǎn)子槽楔，從出風(fēng)區(qū)排入氣隙。轉(zhuǎn)子繞組端部承受冷卻效果較好的“兩路半”風(fēng)路構(gòu)造。一路風(fēng)從下線部進(jìn)入銅線風(fēng)道，再?gòu)霓D(zhuǎn)子本體端部排入氣隙。為了加強(qiáng)后一路風(fēng)的冷卻效果，在這路風(fēng)的中途再補(bǔ)入半路風(fēng)，即形成“兩路半”的風(fēng)路構(gòu)造。轉(zhuǎn)子線圈放入槽內(nèi)后，槽口用鋁合金槽楔和鋼槽楔固緊，以抵擋轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。非磁性槽楔和磁性槽楔的應(yīng)用保證了合理的磁通分布。轉(zhuǎn)子槽襯用含云母、玻璃纖維等材料的復(fù)合絕緣壓制而成，具有良好的絕緣性能和機(jī)械性能。槽襯內(nèi)外表和端部護(hù)環(huán)絕緣內(nèi)外表涂具有低摩擦系數(shù)的干性滑移劑，使機(jī)調(diào)峰運(yùn)行的要求。QFSN-1000-2-27QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)Q771東方電機(jī)股份第13東方電機(jī)股份第13頁(yè)共頁(yè)圖意示路風(fēng)氣取隙氣體本組繞子轉(zhuǎn)圖意示風(fēng)通半路兩部端組繞子轉(zhuǎn)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)QFSN-1000-2-27型發(fā)電機(jī)構(gòu)造說(shuō)明書(shū)Q771東方電機(jī)股份第15東方電機(jī)股份第15頁(yè)共頁(yè)第3局部 轉(zhuǎn)子引線和集電環(huán)通過(guò)轉(zhuǎn)子引線與集電環(huán)以及電刷裝置可以供給發(fā)電機(jī)額定出力及強(qiáng)勵(lì)時(shí)所需的勵(lì)磁電流。轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)轉(zhuǎn)子引線、導(dǎo)電桿及導(dǎo)電螺釘與集電環(huán)相連接。導(dǎo)電螺釘用高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率銅合金制成。導(dǎo)電螺釘與轉(zhuǎn)軸之間有密封構(gòu)造以防漏氫。集電環(huán)用耐磨合金鋼制成，與轉(zhuǎn)軸承受熱套裝配。在集電環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有絕緣套筒。集電環(huán)上加工有軸向和徑向通風(fēng)孔。外表的螺旋溝可以改善電刷與集電環(huán)的接觸狀況，使電刷之間的電流安排均勻。兩集電環(huán)間有同軸離心式風(fēng)扇對(duì)集電環(huán)及電刷進(jìn)展強(qiáng)迫冷卻。 圖意示構(gòu)結(jié)環(huán)電集與線引子轉(zhuǎn)圖意示構(gòu)結(jié)環(huán)電集與線引子轉(zhuǎn)4局部護(hù)環(huán)、中心環(huán)、阻尼環(huán)由于轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈端部受到強(qiáng)大的離心力，為了防止對(duì)轉(zhuǎn)子線〔Mn18Cr18〕鍛件加工而成的護(hù)環(huán)來(lái)保護(hù)轉(zhuǎn)子線圈端部。護(hù)環(huán)分別裝配在轉(zhuǎn)子本體兩端，與本體端熱套協(xié)作，另一端熱套在懸掛的中心環(huán)上。轉(zhuǎn)子線圈與護(hù)環(huán)之間承受模壓的絕緣環(huán)絕緣。為了隔開(kāi)和支撐端部線圈，限制它們之間由于溫差和離心力引起的位移，端部線圈間放置了模壓的環(huán)氧玻璃布絕緣塊。中心環(huán)對(duì)護(hù)環(huán)起著與轉(zhuǎn)軸同心的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸的撓度不會(huì)使護(hù)環(huán)受到交變應(yīng)力作用而損傷。中心環(huán)還有防止轉(zhuǎn)子線圈端部軸向位移的作用。全阻尼環(huán)構(gòu)造示意圖為削減由于不平衡負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子上引起的發(fā)熱，提高發(fā)電機(jī)擔(dān)當(dāng)不平衡負(fù)荷的力量，在轉(zhuǎn)子本體兩端(護(hù)環(huán)下)和槽內(nèi)設(shè)有全阻尼繞組。全阻尼環(huán)構(gòu)造示意圖端蓋構(gòu)造示意圖端蓋構(gòu)造示意圖第八節(jié) 端蓋端蓋既是發(fā)電機(jī)外殼的一局部，又是軸承座，為便于安裝，沿水平方向分為上下兩半。端蓋與機(jī)座的協(xié)作面及水平合縫面上開(kāi)有密封槽，以便槽內(nèi)充密封膠，密封機(jī)內(nèi)氫氣。端蓋由鋼板焊成，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以支撐轉(zhuǎn)子，同時(shí)承受機(jī)內(nèi)氫氣壓力甚至氫爆產(chǎn)生的壓力。第九節(jié) 軸承與油封1、軸承發(fā)電機(jī)承受端蓋式軸承。軸瓦承受橢圓式水平中分面構(gòu)造。軸承與軸承座(端蓋)的協(xié)作面為球面，以使軸承可以根椐轉(zhuǎn)子撓度自動(dòng)調(diào)整自已的位置。勵(lì)端軸承設(shè)有雙層對(duì)地絕緣以防止軸電流燒傷軸頸和軸承合金。潤(rùn)滑油來(lái)自汽輪機(jī)供油系統(tǒng)。起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的低轉(zhuǎn)速下供給高壓頂軸油以避開(kāi)損傷軸承合金。2、油封轉(zhuǎn)軸穿過(guò)端蓋處的氫氣密封是依靠油密封的油膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的。油密封承受單流環(huán)式構(gòu)造。

軸瓦構(gòu)造示意圖密封瓦承受瓦體上澆注軸承合金制作而成，裝配在端蓋內(nèi)腔中的密封座內(nèi)。密封瓦分為上下兩半，徑向和軸向均用卡緊彈簧箍緊。密封瓦徑向可隨轉(zhuǎn)軸浮動(dòng)。與密封座上下均設(shè)有定位銷(xiāo)，可防止密封瓦切向轉(zhuǎn)動(dòng)。壓力密封油經(jīng)密封座與密封瓦之間的油腔，流入密封瓦與轉(zhuǎn)軸之間的間0.055MPa左右。流向機(jī)內(nèi)的密封油經(jīng)端蓋上的排油管回到氫側(cè)油箱；流向機(jī)外的密封油與潤(rùn)滑油混在一起，流入軸承排油管。該系統(tǒng)具有配置簡(jiǎn)潔，運(yùn)行維護(hù)便利的特點(diǎn)。尤其在油系統(tǒng)中設(shè)置有真空凈油裝置，能有效去除油中水分，對(duì)保持機(jī)內(nèi)氫氣濕度有明顯的作用。勵(lì)端油密封設(shè)有雙層對(duì)地絕緣以防止軸電流燒傷轉(zhuǎn)軸。第十節(jié) 冷卻器包冷卻器包由鋼板焊接而成，單件焊完后，須承受1.0MPa的水壓試驗(yàn)，全部氣密焊縫須承受0.78MPa的氣密試驗(yàn)，具有足夠的強(qiáng)度與良好的氣密性。冷卻器包置于機(jī)座兩端頂部，在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí)，將冷卻器包與機(jī)座之間用螺栓聯(lián)接后再焊氣密焊縫。第十一節(jié) 氫氣冷卻器氫氣冷卻器置于發(fā)電機(jī)機(jī)座頂部冷卻器包內(nèi)。氫氣冷卻器與機(jī)座之間的密封構(gòu)造，既可密封氫氣，又可在氫氣冷卻器因溫度變化而脹縮時(shí)起到補(bǔ)償作用，保證運(yùn)行時(shí)具有良好的密封性能。氫氣冷卻器的水箱構(gòu)造，滿足發(fā)電機(jī)在充氫狀態(tài)下，可翻開(kāi)水箱清洗冷卻水管。當(dāng)氫氣冷卻器進(jìn)出水管與外部水管拆開(kāi)后，氫氣冷卻器就可以從發(fā)電機(jī)中抽出。氫氣冷卻器的容量設(shè)計(jì)是按以下條件考慮的：