600MW上海電氣水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)說明書

1、QFSN-600-650-2型水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)品說明書中美合資上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司產(chǎn)品說明書內(nèi)容第一章 概述第二章 技術(shù)數(shù)據(jù)第三章 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)第四章 發(fā)電機(jī)的接收、吊運和儲存第五章 發(fā)電機(jī)的安裝第六章 發(fā)電機(jī)的運行第七章 發(fā)電機(jī)的維護(hù)和檢修第八章 零部件檢修工藝第九章 發(fā)電機(jī)的輔機(jī)系統(tǒng)第十章 附錄目錄 52 發(fā)電機(jī)主要零部件的主要裝配程序第1階段安裝工作第2階段安裝工作第3階段安裝工作53 表4安裝中測試主要項目表54 耐電壓試驗第六章 發(fā)電機(jī)的運行61 啟動檢查項目及要求62 運行時監(jiān)測和注意事項63 允許的運行方式及規(guī)范（正常運行和非正常運行）64 監(jiān)測定子測溫元件65 發(fā)電機(jī)絕緣過熱

2、監(jiān)測裝置報警后的處理（即工況監(jiān)視器）66 發(fā)電機(jī)的保護(hù)第七章 發(fā)電機(jī)的維護(hù)和檢修71 預(yù)防性維修及規(guī)劃72 預(yù)防性維護(hù)、檢查和測試73 氫系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)及定子繞組水系統(tǒng)和氫冷卻器的維護(hù)74 定子線圈水路正反沖洗及發(fā)電機(jī)反沖洗裝置簡介75 預(yù)防性安全項目第八章 零部件檢修工藝81 概述82 定子水路漏水或漏氣的檢修83 配做各種絕緣墊板（襯墊）84 修理氫氣冷卻器的冷卻水管85 調(diào)整定子機(jī)座下的階梯形墊片86 在上半端蓋就位的情況下裝拆下半軸瓦87 維修拾振器88 更換端蓋上的外檔油蓋的塑料擋油條89 檢修消泡箱的高油位信號報警器810 檢修軸承回油溫度計811 檢修套管式互感器812 檢修出

3、線瓷套管813 維修測溫元件接線端子板的有關(guān)零部件814 拆裝護(hù)環(huán)815 更換護(hù)環(huán)內(nèi)的絕緣筒第九章 發(fā)電機(jī)的輔助系統(tǒng)91 勵磁系統(tǒng)92 氫氣及信號系統(tǒng)93 密封油及信號系統(tǒng)94 定子內(nèi)冷水及信號系統(tǒng)第一章 概 述本產(chǎn)品說明書適用于QFSN型額定容量范圍為600650MW優(yōu)化型水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)。本型產(chǎn)品是由蒸汽汽輪機(jī)驅(qū)動的高速發(fā)電機(jī)，能與各種型號、規(guī)格的600650MW亞臨界、超臨界、核電汽輪機(jī)相匹配。本發(fā)電機(jī)是在電力部門對引進(jìn)技術(shù)600MW發(fā)電機(jī)機(jī)組提出的優(yōu)化和機(jī)組創(chuàng)優(yōu)工程要求基礎(chǔ)上進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計。11產(chǎn)品的特點1.1.1容量上滿足與600MW汽機(jī)匹配的最大出力要求，最大的連續(xù)出力可達(dá)680M

4、W。1.1.2發(fā)電機(jī)的設(shè)計效率高達(dá)98.9%。1.1.3勵磁頂值電壓高 發(fā)電機(jī)組沿用了引進(jìn)的高起始響應(yīng)的勵磁系統(tǒng)，能在電力系統(tǒng)故障時0.1秒內(nèi)達(dá)到頂值電壓與額定電壓之差的95%。 采用無刷勵磁頂值電壓可大于2倍以上。采用靜止勵磁頂值電壓可大于2.5倍以上，并用數(shù)字式AVR代替模擬式AVR，提高勵磁系統(tǒng)的可靠性。1.1.4轉(zhuǎn)子采用國內(nèi)有成熟經(jīng)驗的氣隙取氣冷卻方式，其他主要結(jié)構(gòu)均保留西屋公司原有的成熟可靠結(jié)構(gòu)，如穿心螺桿、磁屏蔽、分塊壓板固定的定子鐵心、上下層不同截面的定子線圈、剛一柔結(jié)構(gòu)的定子端部固定、端蓋式軸承、可傾瓦式軸瓦、雙流雙環(huán)式密封瓦等以保證足夠的運行可靠性。 1.1.5改進(jìn)了轉(zhuǎn)子阻尼

5、結(jié)構(gòu)，提高電機(jī)負(fù)序電流承載能力。1.1.6方便運輸定子最大運輸寬度從考核機(jī)組4.115米減小到4米，定子運輸重量不超過320t。對內(nèi)陸地區(qū)，可采用分段式機(jī)座，運輸重量為260t。該發(fā)電機(jī)具有容量大、效率高、性能好和高可靠性等特點，是一個完全達(dá)到電力部門優(yōu)化要求的、科技含量很高、相當(dāng)于當(dāng)代國際先進(jìn)水平的新產(chǎn)品。1.2遵循的標(biāo)準(zhǔn)本說明書為我公司所生產(chǎn)的600兆瓦級優(yōu)化型水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)的接收、吊運、儲存、安裝、運行、維護(hù)和檢修的指導(dǎo)性文件。其編制遵循的標(biāo)準(zhǔn)如下：國際GB/T7064“透平型同步電機(jī)技術(shù)要求”國際GB755“旋轉(zhuǎn)電機(jī)基礎(chǔ)技術(shù)要求”IEC34-1（第八版）“旋轉(zhuǎn)電機(jī)第一部分額定值和性能

6、”IEC34-3“汽輪發(fā)電機(jī)的特殊要求”國際GB7409“大中型同步發(fā)電機(jī)勵磁系統(tǒng)技術(shù)條件”IEC34-16（1991-02）“關(guān)于同步電機(jī)勵磁系統(tǒng)的若于規(guī)定”美標(biāo)ANSI C50.13“隱極式汽輪發(fā)電機(jī)的技術(shù)要求” 標(biāo)準(zhǔn)編制中，同時也滿足我國有關(guān)安全、環(huán)保等標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)定，并在消化引進(jìn)西屋公司300-600兆瓦級氫冷汽輪發(fā)電機(jī)組技術(shù)的有關(guān)技術(shù)資料（含最新信息）的內(nèi)容后結(jié)合國產(chǎn)（300MW和600MW）定子水內(nèi)冷技術(shù)以及轉(zhuǎn)子氣隙取氣氫內(nèi)冷技術(shù)編寫而成。如與用戶簽訂的合同所附的技術(shù)協(xié)議中尚有其他技術(shù)要求，則應(yīng)遵守該合同的技術(shù)協(xié)議中所規(guī)定的有關(guān)要求。1.3型號的組成及代表意義發(fā)電機(jī)型號QFSN-X-2

7、所代表的意義是：QF代表汽輪發(fā)電機(jī)， X代表兆瓦額定容量S代表定子水內(nèi)冷， 2代表二極，N代表氫內(nèi)冷例如：QFSN6002代表600兆瓦、二極水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)。1.4工作條件及使用環(huán)境發(fā)電機(jī)長期連續(xù)運行的正常工作條件是：1.4.1安裝地點在海拔1000米及以下的一般室內(nèi)場所。1.4.2氫氣冷卻器、定子水冷動器及勵磁機(jī)的空氣冷卻器循環(huán)水最高進(jìn)水溫度一般不超過35（除非訂貨技術(shù)協(xié)議另有規(guī)定）。1.4.3其它各項技術(shù)要求及數(shù)據(jù)請見出廠文件“水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表”、第二章第2.2條“其它技術(shù)數(shù)據(jù)”以及第六章“發(fā)電機(jī)的運行”中（包括表5發(fā)電機(jī)運行工況參數(shù)）有關(guān)技術(shù)要求。1.4.4發(fā)電機(jī)在海拔超過1

8、000米也能帶額定容量運行：其條件是在機(jī)內(nèi)冷卻系統(tǒng)中作為初級冷卻介質(zhì)的氫氣能保持額定的絕對氫壓而與海拔高度無關(guān)，但在密封、機(jī)殼和輔機(jī)等方面應(yīng)事先與我公司在合同談判時達(dá)成協(xié)議。1.5主要技術(shù)性能1.5.1本型發(fā)電機(jī)具有調(diào)峰能力。當(dāng)電網(wǎng)需要時，發(fā)電機(jī)允許調(diào)峰運行和兩班制運行。在壽命期間允許啟停次數(shù)不少于一萬次。1.5.2發(fā)電機(jī)在下列情況下能輸出額定出力：a)冷卻氫氣進(jìn)口溫度不大于46b)氫冷卻器冷卻水進(jìn)水溫度不大于35c)定子繞組內(nèi)冷水進(jìn)水溫度不大于50d)氫壓不低于額定值，氫氣純度不低于95%。1.5.3發(fā)電機(jī)在上述情況下，在所提供的出力曲線范圍內(nèi)能在超前0.95功率因數(shù)下帶額定兆伏安長期連續(xù)運

9、行。1.5.4發(fā)電機(jī)在額定功率因數(shù)、電壓變化范圍為額定值5%、頻率變化范圍為2%時能按照IEC國際標(biāo)準(zhǔn)上的圖形、連續(xù)輸出額定功率。1.5.5定子冷卻水短時斷水運行的持續(xù)時間應(yīng)小于30秒。1.5.6發(fā)電機(jī)機(jī)座的汽、勵兩端各有一組氫冷卻器，每組在水路上獨立地分成兩個并聯(lián)水支路，當(dāng)停用一個水支路時，發(fā)電機(jī)能承擔(dān)80%額定功率連續(xù)運行。1.5.7發(fā)電機(jī)的定子和轉(zhuǎn)子繞組允許短時過負(fù)荷。1.6安全運行條件1.6.1發(fā)電機(jī)必須在其頻率、電壓、相序與電網(wǎng)完全同步后才能并入電網(wǎng)。1.6.2新安裝發(fā)電機(jī)組軸系在軸徑上的雙幅振動值應(yīng)不大于0.076毫米，在軸承上的雙幅振動值應(yīng)不大于0.025毫米。運行中的機(jī)組軸系在

10、軸頸和軸承座上的雙幅振動值如大于上述數(shù)值，而不大于國際GB/T7064中有關(guān)條款的規(guī)定時，機(jī)組的運行仍將是安全的。但當(dāng)運行中軸振大于0.25毫米時，機(jī)組應(yīng)自動停機(jī)解列。1.6.3控制機(jī)內(nèi)氫氣含濕量折算到大氣壓的露點應(yīng)-5且不低于-25，以維持防止發(fā)電機(jī)絕緣性能下降發(fā)電短路事故和避免護(hù)環(huán)應(yīng)力腐蝕而產(chǎn)生裂紋的機(jī)內(nèi)環(huán)境。當(dāng)發(fā)電機(jī)機(jī)內(nèi)充有氫氣時或在置換氫氣時，附近地區(qū)不得進(jìn)行明火作業(yè)。當(dāng)電電機(jī)處于空氣狀態(tài)下，必須把供氫管道中一支可拆卸式氫氣管路拆掉。這樣做，即使誤操作，也不可能將氫氣送入發(fā)電機(jī)內(nèi)，可以徹底排除形成爆炸性混合氣體的可能性，確保機(jī)組的安全。氫冷發(fā)電機(jī)機(jī)座都是設(shè)計成“耐爆”型壓力容器，就是指

11、機(jī)座應(yīng)能承受氫氣和空氣混合體的最強(qiáng)烈的爆炸。這類爆炸不得損傷電機(jī)外部的人員、器材和廠房。這種事故只有在氣體置換過程中，出現(xiàn)誤操作的情況下才可能發(fā)生。正常運行時氫壓大于大氣壓，空氣是不可能直接進(jìn)入機(jī)座的，故只要維持必要的氫氣純度，充氫運行時發(fā)電機(jī)是很安全的。在氫氣置換過程中必須確認(rèn)氣體的取樣分析部位正確無誤：在用CO2置換H2或空氣時，必須在機(jī)座頂部取樣；在用H2或空氣置換CO2時，一定要在機(jī)座底部取樣。如取樣不當(dāng)，誤報混合氣體的成分，造成高純度的假象，就潛伏著混合氣體是爆炸性的可能性，或CO2實際上仍留在機(jī)內(nèi)而使進(jìn)入機(jī)內(nèi)者有被窒息的危險。在運轉(zhuǎn)中，萬一發(fā)生密封瓦燒毀或密封斷油事故，氫氣將會從密

12、封支座與軸頸之間噴出。此時，必須立即停機(jī)解列低速盤車，排氫降壓，在低氫壓再用CO2置換氫氣，一般情況由于高壓氫氣急速護(hù)容，大量吸熱，氫氣噴出時不至于發(fā)生火災(zāi)，但在現(xiàn)場要杜絕一切火花以免引爆。如果發(fā)生火災(zāi)應(yīng)立即用也只能用CO2氣體滅火，以資安全。1.7其它與其相配套的無刷勵磁系統(tǒng)及其無刷勵磁機(jī)或靜止勵磁系統(tǒng)和集電環(huán)裝置及機(jī)端變壓器、氫氣系統(tǒng)、密封油系統(tǒng)、定子繞組冷卻水系統(tǒng)等輔機(jī)系統(tǒng)將成套供應(yīng)，也同時提供有關(guān)的系統(tǒng)或輔機(jī)說明書。第二章 技術(shù)數(shù)據(jù)2.1基本技術(shù)數(shù)據(jù)表1 水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表發(fā)電機(jī)的基本技術(shù)規(guī)格和主要參數(shù)詳見“水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表”,因不同的型號技術(shù)數(shù)據(jù)有所不同,故在出廠時

13、將按具體型號另行提供該型發(fā)電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)表。現(xiàn)將600MW的出廠文件0A154.177“ 水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)表“（設(shè)計值）復(fù)印為本附錄以便于查閱參考。2.2其它技術(shù)數(shù)據(jù)2.2.1主要部件重量及運輸尺寸表2發(fā)電機(jī)主要部件重量及運輸尺寸表項目名稱重量運輸尺寸（長*寬*高）轉(zhuǎn)子 凈重/運輸重66/77噸12420*2140*2120毫米定子運輸重（包括運輸蓋板及托架但不包括端蓋、三段式端罩、冷卻器、冷卻器外罩、出線盒、底板及吊攀）整體式345噸三段式260噸10520*4020*4350毫米9030*4000*4000毫米定子凈重整體式320噸三段式250噸端蓋 每半只重/運輸重約5.5/6.

14、4噸3590*1880*1140毫米冷卻器 每只重/運輸重4.3/5.1噸3800*1660*1270毫米冷卻器外罩 每只重/運輸重12.4/14.1噸3710*2980*2300毫米底板 總重/運輸重4.6/4.6噸1060*350*200毫米密封瓦/軸瓦 每只重0.02/0.87噸2密封瓦+2軸瓦合裝箱2.2噸出線盒(包括主出線套管)重/運輸重6.3/10.5噸3430*2650*3720毫米裝配后發(fā)電機(jī)總重整體式490噸三段式495噸整套無刷勵磁機(jī) 總重/運輸重42/45.5噸5880*2840*3450毫米勵磁機(jī)定子/轉(zhuǎn)子 重量8.1/7.6噸集電環(huán)裝置重量(靜止勵磁系統(tǒng)用)請參見集電

15、環(huán)裝置說明書定子水系統(tǒng)供水組裝裝置 重/運輸重9.2/12.6噸5250*3640*4130毫米密封油系統(tǒng)供油組裝裝置 重/運輸重6.2/8.5噸4080*3230*2830毫米2.2.2 漏氫量當(dāng)發(fā)電機(jī)在額定氫壓0.4兆帕下運行，保證漏氫量每天不大于11.3立方米（常壓下的體積），當(dāng)在額定氫壓為0.50兆帕下運行時，則不大于13.4立方米?？傃b后機(jī)內(nèi)的氣體容量約為110立方米，上述漏氫量低于能源部規(guī)定低于5%機(jī)內(nèi)氣體容量的要求。發(fā)電機(jī)內(nèi)定子繞組水支路的容積約為0.36立方米，在額定氫壓下做空氣氣密試驗時氣體泄漏量每天不超過繞組水支路容積的4%。2.2.3勵磁系統(tǒng)主要特征本產(chǎn)品采用具有高起始響

16、應(yīng)性能的無刷勵磁系統(tǒng)或靜止自并勵勵磁。在額定工況下，發(fā)電機(jī)勵磁電壓能在0.1秒內(nèi)從額定電壓值上升到頂值電壓與額定勵磁電壓差值的95%。強(qiáng)勵頂值電壓：2倍額定勵磁電壓。采用靜態(tài)勵磁頂值電壓可大于2.5倍以上。允許強(qiáng)勵時間：10秒注：a)勵磁系統(tǒng)的詳細(xì)數(shù)據(jù)請查閱無刷勵磁系統(tǒng)或自并勵靜止勵磁系統(tǒng)簡要說明書。b)自動勵磁電壓調(diào)節(jié)器技術(shù)數(shù)據(jù)請查閱配套的自動電壓調(diào)節(jié)器使用說明書。2.2.4 主、副勵磁機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)（無刷勵磁系統(tǒng)）主勵磁機(jī)： 三相200赫 2760千伏安 417伏 2820安 功率因數(shù)0.9 8極 8Y永磁副勵磁機(jī)：三相400赫 90千伏安 250伏 208安 功率因數(shù)0.95 16極4Y旋

17、轉(zhuǎn)整流裝置：全波不可控硅整流有熔斷器及過電壓保護(hù)直流輸出：2450千瓦 500伏 4900安注：a)勵磁機(jī)的詳細(xì)技術(shù)數(shù)據(jù)請查閱無刷勵磁機(jī)出廠文件中0A154.184“2450KW無刷勵磁技術(shù)數(shù)據(jù)”。b)靜止勵磁系統(tǒng)的集電環(huán)裝置技術(shù)數(shù)據(jù)請查閱集電環(huán)裝置使用說明書。2.2.5輔助系統(tǒng)注：a)油密封系統(tǒng)的主要部件參數(shù)請參閱密封油及信號系統(tǒng)說明書。b)定子冷卻水系統(tǒng)的主要部件的參數(shù)請參閱定子內(nèi)冷水及信號系統(tǒng)說明書。c)氫氣系統(tǒng)的主要部件的參數(shù)請參閱氫氣及信號系統(tǒng)說明書。第三章 發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)3.1 概述當(dāng)今的大型汽輪發(fā)電機(jī)已普遍采用氫氣為冷卻介質(zhì)。其特別如下：a) 氫氣密度很小，純氫僅為空氣的7%；即使在

18、發(fā)電機(jī)機(jī)座內(nèi)氫壓0.4兆帕下，其密度亦只有空氣的50%，因此大大降低了通風(fēng)損耗。b) 氫氣具有高導(dǎo)熱性（約為空氣的7倍）和高的表面熱傳遞系數(shù)（約為空氣的1.35倍。故氫冷發(fā)電機(jī)具有較大的有效材料單位體積的輸出容量，特別是氫內(nèi)冷結(jié)構(gòu)中氫直接與發(fā)熱導(dǎo)體接觸，提高氫壓可使發(fā)電機(jī)容量顯著地提高。c) 氫氣冷卻都為密閉循環(huán)系統(tǒng)，機(jī)內(nèi)長期運行干凈無塵，減少檢修費用。d) 機(jī)內(nèi)無氧無塵，減少了異常運行狀態(tài)下發(fā)生電暈所導(dǎo)致的對絕緣的有害影響，有利于延長絕緣壽命。e) 氫氣密度很低又密閉循環(huán)于由中厚鋼板焊成的機(jī)座內(nèi)裝故環(huán)境噪音較小?，F(xiàn)今商業(yè)性氫氣純度完全是惰性的和非爆炸性，而且不會助燃，所以使用是安全的；但亦必

19、須指出當(dāng)氫氣與空氣混合之后，在體積中含有氫氣如在570%的比例范圍內(nèi)，可能會發(fā)生爆炸。所以在發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計、安裝及運行規(guī)程中必須確保在任何運行工況下，氫混合氣體的比例遠(yuǎn)離達(dá)到爆炸的危險比例范圍。為此在機(jī)座兩端的端蓋上裝有軸密封裝置。本型發(fā)電機(jī)采用了供油量較少，耗氫量也小，隨動性好，運行安全的雙環(huán)雙流式軸密封裝置，并設(shè)有油密封供油系統(tǒng)和氫氣置換及供應(yīng)系統(tǒng)，將氫與外界大氣嚴(yán)密隔離開來。同時，必須考慮到誤操作可能導(dǎo)致爆炸事故，故把機(jī)座設(shè)計成為“耐爆型”。本型水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)采用焊接的機(jī)座結(jié)構(gòu)。兩端焊接式端蓋支撐著對地絕緣的可傾式分塊軸承。機(jī)座底腳與底板（臺板）之間設(shè)備階梯形墊片使機(jī)座的負(fù)荷集中作用在

20、基礎(chǔ)的兩端，對稱分布在兩側(cè)，很快向中間衰減，并在現(xiàn)場測試發(fā)電機(jī)底腳應(yīng)力分布加以復(fù)核調(diào)整，確保定子機(jī)座兩端的載荷分布，以改善與定子機(jī)座相聯(lián)接的端蓋軸承的支承剛度來降低機(jī)組的振動。定子機(jī)座與鐵心間采用高強(qiáng)度彈簧板高效隔振裝置，大大減輕鐵芯電磁倍頻振動對基礎(chǔ)的作用。定子鐵芯為多路徑向氫表面冷卻，端部結(jié)構(gòu)件也為氫表面冷卻，由于水內(nèi)冷效果比氫內(nèi)冷更好，故在本型發(fā)電機(jī)中采用了水內(nèi)冷的定子繞組、連接線、主引線和出線瓷套端子，進(jìn)一步縮小了定子的運輸尺寸及重量。采用合金鋼整體轉(zhuǎn)子鍛件。轉(zhuǎn)子繞組的直線部分為氣隙取氣斜流通風(fēng)而端部為軸向兩路通風(fēng)的氫內(nèi)冷方式。定、轉(zhuǎn)子各有多路并聯(lián)風(fēng)區(qū)，冷熱風(fēng)區(qū)相間定、轉(zhuǎn)子，并相互對應(yīng)

21、，近定子端部出槽口處在線圈端部的可調(diào)節(jié)綁環(huán)上設(shè)置氣斜流通風(fēng)為自通風(fēng)方式，故發(fā)電機(jī)內(nèi)氫氣可由對稱地裝在轉(zhuǎn)子兩端的單級軸流式低壓風(fēng)扇在發(fā)電機(jī)內(nèi)形成氫氣流動的閉合回路，因此這種通風(fēng)形式具有風(fēng)磨損耗較小，轉(zhuǎn)子繞組溫度較均勻、最高溫度及平均溫升較低的特別，具有提高發(fā)電機(jī)的效率和出力的潛力。熱氫經(jīng)兩端氫冷卻器冷卻，除了勵端的出線盒外，氫氣流動的兩個回路幾乎是對稱的。為了不使機(jī)座和轉(zhuǎn)子過長，氫冷卻器設(shè)置在定子汽、勵端的上部，橫向裝配在冷卻器外罩內(nèi)，同時也減輕了定子、轉(zhuǎn)子的運輸重量和尺寸?？傮w結(jié)構(gòu)和風(fēng)格可參見附圖1“發(fā)電機(jī)總裝置圖”、出廠文件“水氫氫汽輪發(fā)電機(jī)總裝配圖”“安裝圖”。發(fā)電機(jī)配備了無刷勵磁機(jī)勵磁系

22、統(tǒng)或自并勵靜止勵磁系統(tǒng)（含電壓自動調(diào)壓器），及供氫、供密封油和供定子冷卻水等輔機(jī)系統(tǒng)。32定子321定子機(jī)座和隔振結(jié)構(gòu)用氫冷卻的發(fā)電機(jī)的機(jī)座必須考慮到萬一發(fā)生爆炸時的安全性。雖然氫既不自燃亦不助燃，但當(dāng)氫氣與空氣混合起來則極易發(fā)生爆炸，其爆炸的強(qiáng)烈程度與兩種氣體混合比的關(guān)系接近正弦曲線。當(dāng)氫氣含量分別為百分之五及百分之七十時，爆炸強(qiáng)度趨于零，在此兩都中間的比例時則達(dá)到最強(qiáng)烈程度。把機(jī)座設(shè)計成“耐爆”型壓力容器，就是指機(jī)座應(yīng)能承受0.01到0.02兆帕表壓下氫氣和空氣混合體的最強(qiáng)烈的爆炸。這類爆炸不得損傷電機(jī)外部的人員、器材和廠房。這種事故只有在氣體置換過程中，出現(xiàn)誤操作的情況下才可能發(fā)生。正常

23、運行時氫壓遠(yuǎn)大于大氣壓，空氣是不可能直接進(jìn)入機(jī)座的。機(jī)座是用優(yōu)質(zhì)中厚鋼板及鍋爐鋼板冷作拼焊而成，氣密性焊縫均通過焊縫氣密試驗的考核。每個機(jī)座都經(jīng)過水壓試驗和消除應(yīng)力處理和0.4到0.50兆帕氣密試驗的嚴(yán)格考核，因此氫冷發(fā)電機(jī)的運行是十分安全的，除非發(fā)生轉(zhuǎn)軸上的密封瓦鎢金熔化或密封油供應(yīng)突然中斷的意外事故。但設(shè)備及操作規(guī)程都有十分明確的措施足以防止發(fā)生這種惡性事故。鐵芯是通過高強(qiáng)度彈簧鋼板組成的高效隔振裝置固定在機(jī)座內(nèi)的。當(dāng)發(fā)電機(jī)運行時，轉(zhuǎn)子和定子轉(zhuǎn)芯之間的磁拉力在定子鐵芯中產(chǎn)生倍頻振動，為此在本發(fā)電機(jī)的定子鐵芯裝配和發(fā)電機(jī)機(jī)座部件之間采用隔振性能較好的彈簧板彈性支撐結(jié)構(gòu)，就使鐵芯傳到機(jī)座和基礎(chǔ)

24、上的倍頻振動減少到很小。在機(jī)座的頂部，汽、勵兩端各設(shè)有一個安裝冷卻器外罩用的長周邊矩形法蘭結(jié)合面，在結(jié)合面上開有矩形密封槽，內(nèi)充滿密封膠以防氫氣泄漏之用；在勵端底部另設(shè)有一個長周邊法蘭結(jié)合面用以聯(lián)接出線盒。機(jī)座的頂部還設(shè)有人孔、檢查孔，都由蓋板密封；在底部則設(shè)有清理孔法蘭、用于氣體置換的管道接口法蘭，以及測量氣體純度的、氣體分析取樣的、浮子式液位控制器（檢漏器）和氫氣干燥器等的管道接口，還有兩端的定子水系統(tǒng)排污法蘭，這些接口的布置請查閱出廠文件“汽輪發(fā)電機(jī)法蘭接口”圖。至于定子水系統(tǒng)的總進(jìn)出水管法蘭則布置在機(jī)座的上側(cè)面，詳見出廠文件“外部總進(jìn)出水管”圖。定子機(jī)座有整體式及三段組裝式兩種結(jié)構(gòu)設(shè)計

25、，可供用戶在訂貨時選擇。整體式機(jī)座便于安裝，整體運輸重量為345噸，便于船運，也可裝專用鉗夾車在鐵道上運輸，而三段式機(jī)座的優(yōu)點在于其運輸重量較輕，約260噸，可用我公司特制的平板車裝載，更適合內(nèi)陸鐵路運輸?shù)男枰?22定子鐵芯鐵芯采用0.5毫米厚扇形高導(dǎo)磁率、低損耗的無取向冷軋硅鋼片迭裝而成。在扇形硅鋼片的兩側(cè)表面涂有F級環(huán)氧絕緣漆。定子鐵芯軸向用反磁支持盤螺桿和對地絕緣的高強(qiáng)度反磁鋼穿心螺桿，通過兩端的壓指、壓圈及分塊壓板用螺母擰緊成為整體，經(jīng)過數(shù)次冷態(tài)和熱態(tài)加壓、并緊固螺母而成為一個結(jié)實的鐵芯整體。在鐵芯的兩邊端齒上開有分隔槽，并用粘結(jié)膠將邊端粘結(jié)形成整體。在兩端壓圈與反磁性分塊壓板之間設(shè)

26、有用硅鋼片迭壓并加以粘結(jié)起來形成內(nèi)圓為階梯形看臺式的磁屏蔽，這些措施有效地減少了端部漏磁引起的附加損耗，故端部溫升較低，使發(fā)電機(jī)具有良好的進(jìn)相運行的能力。鐵芯內(nèi)設(shè)有許多徑向通風(fēng)道組成氫氣表面冷卻、多路并聯(lián)通風(fēng)、對應(yīng)轉(zhuǎn)子進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)相互間隔的十多個風(fēng)區(qū)。還在鐵芯內(nèi)圓上進(jìn)風(fēng)和出風(fēng)風(fēng)區(qū)之間、環(huán)繞氣隙上部六分之五的圓周上鑲裝風(fēng)區(qū)隔環(huán)以減少串風(fēng)，提高通風(fēng)散熱的效能。在安裝和檢修過程中，請?zhí)貏e注意保護(hù)鐵芯內(nèi)圓表面不讓碰傷而形成片間短路。由于本型轉(zhuǎn)子磁勢很大，鐵芯軛部又較高，氣隙又較大（達(dá)93毫米），一旦短路，該處短路損耗較大，溫度會有較大的升高，并促使鄰近的硅鋼片絕緣受到破壞，因而會使短路逐步擴(kuò)展，導(dǎo)致嚴(yán)重

27、的鐵芯燒傷事故。323定子線圈及定子繞組裝配水內(nèi)冷的定子線圈是由實心股線和空心導(dǎo)線交叉組成，空實心銅線之比為1：2，均包有玻璃絲絕緣層。上層線棒的導(dǎo)電截面積要比下層的大；上層由4排、每排5組空實股線組成，下層為4排4組。這種設(shè)計可明顯地降低線棒附加損耗。槽內(nèi)股線間進(jìn)行了540度羅貝爾空換位，也起到減少繞組附加損耗的作用。定子線棒端部為漸開線式，采用鼻端不等距的結(jié)構(gòu)，縮小同相距離，擴(kuò)大異相鼻端的放電距離，故上、下層線棒端部節(jié)距不同，共有7種規(guī)格。線棒的空實心股線均用中頻加熱釬焊在兩端的接頭水盒內(nèi)，而釬焊在水盒上的水盒蓋則焊有反磁不銹鋼水接頭，用作冷卻水進(jìn)出線棒內(nèi)水支路的接口。套在線棒上或匯流管上

28、水接頭的四氟乙烯絕緣引不管，都用引進(jìn)型卡箍將水管箍緊?？ü拷Y(jié)構(gòu)詳見附圖17。上下層線棒的電聯(lián)接由上下水盒蓋夾緊多股實心銅線，用中頻加熱軟釬焊而成，并逐只進(jìn)行超聲波焊透程度的檢查，這樣就形成上下層線棒水電的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。采用中頻加熱釬焊透程度的檢查，這樣就形成上下層線棒水電的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。采用中頻加熱釬焊接頭水盒的工藝和卡箍箍緊盒作外套，盒內(nèi)塞滿絕緣填料，并采用電位外移法逐一檢驗絕緣盒外的表面電壓，使保證水電接頭的絕緣強(qiáng)度。 定子繞組為60相帶、三相、雙層繞組，雙支路并聯(lián)、Y連接。定子線圈的空心導(dǎo)線內(nèi)通過冷卻水以冷卻銅線，因此線圈溫升很低，但定子線圈地絕緣仍采用F級環(huán)氧，確保使用壽命。在線圈的槽內(nèi)直線段

29、和出槽口、端部均進(jìn)行了表面防暈處理。 定子線圈在槽內(nèi)固定于高強(qiáng)度玻璃布卷包模壓槽楔下，在鐵芯兩端用割有倒齒的、行之確有實效的關(guān)門槽楔就地鎖緊，防止運行中因振動而產(chǎn)生的軸向位移。楔下設(shè)有高強(qiáng)度彈性絕緣波紋板，在徑向壓緊線棒。在部分槽楔上開有小孔，以便在檢修時可測量波紋板的壓縮度（有隨機(jī)測量工具）以控制槽楔松緊度。在槽底和上、下層線棒之間都墊以熱固性適形材料，使相互間保持良好接觸。又采用了漲管熱壓工藝，使線棒能在槽內(nèi)緊固可靠地就位；為了線棒表面能良好接地，防止槽內(nèi)腐蝕，在側(cè)面用半導(dǎo)體板緊塞線棒。見附圖2“定子繞組在槽內(nèi)固定及定子槽楔布置示意圖”。在每個槽上、下層棒層間埋置一支電阻測溫元件，每一根上

30、層或下線棒絕緣引水管的出口水接頭上，也各埋有一支熱電偶測溫元件，用來檢測相應(yīng)部分的溫度。定子繞組的端部全部采用美國西屋公司成熟可靠的剛一柔綁扎固定結(jié)構(gòu)。它由充膠的層間支撐軟管、可調(diào)節(jié)綁環(huán)、徑向支撐環(huán)、絕緣楔塊和絕緣螺桿等結(jié)構(gòu)件以及綁帶、適形材料等將伸出鐵芯槽口的繞組端部固定在絕緣大錐環(huán)內(nèi)、成為一個牢固的整體，絕緣大錐環(huán)的小直徑端擱在鐵芯端部出槽口下的覆蓋著滑移層的絕緣環(huán)上，而絕緣大錐環(huán)的環(huán)體則固定在絕緣支架上，支架的下部又通過彈簧板固定在鐵芯端部的分塊壓板上、形成沿軸向的彈性結(jié)構(gòu)，使繞組在徑向、切向具有良好的整體性和剛性，而沿軸向卻具有自由伸縮的能力，從而有效地緩解了由于運行中溫度變化而因銅鐵

31、膨脹量不同在絕緣中所產(chǎn)生的機(jī)械應(yīng)力，故能充分地適應(yīng)機(jī)組的調(diào)峰方式和非正常運行工況。水冷的定子繞組連接線也固定在大錐環(huán)和絕緣支架上。為了運行安全，繞組端部上的緊固零件全部為高強(qiáng)度絕緣材料所制成。見附圖3“定子端部繞組結(jié)構(gòu)示意圖”。在繞組端部靠近鐵芯出槽口的可調(diào)節(jié)綁環(huán)上，汽、勵兩端各設(shè)有一道氣隙檔風(fēng)環(huán)（板），用以限制進(jìn)入氣隙的風(fēng)量。324定子出線和出線盒發(fā)電機(jī)定子出線導(dǎo)電桿是裝配在出線瓷套管內(nèi)的，組成了出線瓷套端子。結(jié)構(gòu)設(shè)計使定子出線穿過裝在出線盒上的絕緣瓷套管，將定子繞組出線端子引出機(jī)座外，并保證不漏氫又不漏水。出線瓷套端子共有6個，其中3個主出線端子通過金具引出；另外三個斜裝的為中性出線端子，

32、由中性點母板及編織銅排連接起來形成中性點；出線瓷套端子和中性點母板均為水內(nèi)冷。出線瓷套端子對機(jī)座和對水路都是氣密的。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(hù)作用。 出線盒外形像長筒形壓力容器由不銹鋼板拼焊而成，既“耐爆”又有足夠的剛度，可安全地支撐著定子出線瓷套端子及套裝在瓷套管外的電流互感器，每個出線盒亦要通過與機(jī)座相同等級的水壓及氣密試驗的嚴(yán)格考核，具有良好的強(qiáng)度、剛度和氣密性能，不銹鋼板為反磁性，故大大減少了主出線導(dǎo)電桿上大電流在其周圍的鋼板上所產(chǎn)生的渦輪流損耗。見附圖4“出線盒和主出線結(jié)構(gòu)示意圖”。在出線盒上與機(jī)座結(jié)合的大平面上開有T型密

33、封槽，用以加壓注入液態(tài)密封膠，杜絕氫從結(jié)合面上的縫隙中滲漏出來的可能性。325定子水路3251總進(jìn)出水匯流管 總進(jìn)、出水匯流管分別裝在勵端和汽端的機(jī)座內(nèi)，對地設(shè)有絕緣，運行時需接地。它們的進(jìn)、出水口及排氣管分別放在匯流管上方，這是為了防止繞組在斷水情況下失水的措施。但它們的法蘭設(shè)在機(jī)座的上側(cè)面，便于和機(jī)座外部管道都是可靠地絕緣的。在外部總進(jìn)、出水管上裝有測溫及報警元件。在用水冷專用搖表測量定子繞組絕緣電阻時，要求總進(jìn)、出水匯流管對地有一定的絕緣電阻，而在做繞組耐電壓試驗時又要求把它們接地；為了試驗時方便，在接線端子板上各設(shè)有接地接線柱，專為變更總進(jìn)、出水匯流管及出線盒內(nèi)出水小匯流管對地絕緣或接

34、地之用。3252定子繞組水路冷卻水從勵端或集電環(huán)端的總進(jìn)水匯流管通過連接的聚四氟乙烯絕緣引水管流入定子線棒，再從線棒出水接頭通過絕緣引水管流入總出水匯流管。每根上層或下層線棒各自形成一個獨立的水支路，共有84個并聯(lián)的線棒水支路。請參閱出廠文件“定子線圈水電連接圖”。如上圖，另有六路冷卻水從勵磁機(jī)端或集電環(huán)端的總進(jìn)水匯流管進(jìn)入，也通過絕緣引水管流經(jīng)繞組引線，即線圈端部連接線，主引線及出線瓷套端子或中性點母線后，進(jìn)入出線盒中的小匯流管，再從外部管道流入汽端總出水匯流管，然后一起引出到外部總出水管，流回定子水箱。3253氫氣漏入定子水路問題由于氫壓大于水壓，在管道、絕緣引水管、水接頭或空心銅線內(nèi)如存

35、在微細(xì)裂紋或毛細(xì)小孔，一般情況下定子水路不會漏水，但氫氣會從小孔細(xì)紋處漏入定子水系統(tǒng)。漏入水系統(tǒng)的氫氣積蓄在儲水箱的頂部，通過安全閥設(shè)定在0.035兆帕壓力下釋放，排入大氣。我公司在儲水箱的排氣管上裝有一只氫氣流量表，可以測定氫氣漏量。請注意裝表的方式，不能讓凝結(jié)在排氣管內(nèi)的冷凝水流進(jìn)氫氣流量表。決不能忽視氫氣漏入定子水路問題，每星期至少檢查并記錄一次氫氣漏量。由于氫氣對塑料管壁的滲透作用，預(yù)期經(jīng)常性的漏氫量每天會有0.14立方米。如果經(jīng)常性的漏氫量每天超過0.57方立方米，則是一個明確的漏氫的信息，要安排在下次有合適的停機(jī)期間找漏并予以修復(fù)。326氫冷卻器其外罩發(fā)電機(jī)的氫冷卻器臥放在機(jī)座頂部

36、的氫冷卻器外罩內(nèi)。在汽、勵兩端的氫冷卻器外罩內(nèi)各有一組氫冷卻器，每組分成二個獨立的水支路。當(dāng)停運一個水支路時，冷卻器能帶80%的負(fù)荷運行。氫冷卻器外罩為鋼板焊接的圓拱形結(jié)構(gòu)，橫向?qū)ΨQ布置安裝在發(fā)電機(jī)機(jī)座的兩端頂部。這樣既可減少發(fā)電機(jī)軸向長度，運輸時另行包裝，又可減少定子運輸尺寸和重量。外罩是用螺釘把合在機(jī)座上，并在結(jié)合面的密封槽內(nèi)充膠密封，連接成為整體。外罩熱風(fēng)側(cè)的進(jìn)風(fēng)口跨接在鐵芯邊端的熱風(fēng)出風(fēng)區(qū)的機(jī)座頂部，其冷風(fēng)側(cè)的出風(fēng)口座落于機(jī)座邊端冷風(fēng)進(jìn)風(fēng)區(qū)的上部，由機(jī)座邊端第一隔板和與其結(jié)合在一起的內(nèi)端蓋和導(dǎo)風(fēng)環(huán)構(gòu)成設(shè)在轉(zhuǎn)子上的風(fēng)扇前后的低、高壓冷風(fēng)區(qū)。外罩的頂部處于發(fā)電機(jī)的最高位置，故在該處內(nèi)部設(shè)備

37、了充、排氫管道，在勵端外罩頂部內(nèi)還設(shè)有氫氣純度風(fēng)扇的兩根取樣管，在汽端則有一根氣體分析取樣管，這些管道的進(jìn)出口都設(shè)在發(fā)電機(jī)機(jī)座的底部，詳見出廠文件“汽輪發(fā)電機(jī)法蘭接口”圖。冷卻器的參數(shù)見出廠文件“發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)”表或本文附錄。冷卻器在出廠前要承受1.4兆帕的水壓試驗，在現(xiàn)場的工作壓力或驗收試驗壓力不得大于0.8兆帕。為了防漏，采用耐腐蝕能力極好的B10鎳銅管以防管材腐蝕，并對冷卻管逐根進(jìn)行渦流探傷，確保其材質(zhì)。管板用防腐蝕的海軍銅板制成。采用了脹管工藝，嚴(yán)格控制銅管與管板配合尺寸并精心脹管，確保質(zhì)量。在冷卻器結(jié)構(gòu)上則充分考慮了熱膨脹、排污、密封、安裝、檢修等問題。冷卻器的前水室端是用螺栓剛性地

38、固定在（發(fā)電機(jī)機(jī)座頂部的）氫冷卻器外罩右側(cè)邊框上，進(jìn)出水管都連接在前水室前部的進(jìn)出水管口上。在前水室頂部設(shè)有四個排氣孔，底部設(shè)有兩個排水孔。在冷卻器后端的后水室則用不銹鋼墊片支撐在氫冷卻器外罩左側(cè)邊框上，該墊片使冷卻器能隨溫度變化而自己脹縮。后水室的外端用框形隔板及鋼板頂蓋密封，在這個空間設(shè)有一個放氣閥。為了確保安全，在拆頂蓋之前必須先打開放氣閥，釋放蓋內(nèi)壓力。在拆卸了頂蓋和后水室的蓋板之后，才能檢查冷卻器內(nèi)的翅片管。此外在冷卻器后水室端面的外罩框口上側(cè)，有一個通孔接有一個旁路閥通信后水室頂蓋內(nèi)的空間，在正常運行時用以平衡不銹鋼薄墊片的兩側(cè)壓力均等。在氣密蓋板上有一專用的注意事項標(biāo)牌，在銘牌上

39、刻有安全操作的說明。見附圖5“氫氣冷卻器”。為了防止冷卻水直接漏入機(jī)內(nèi)，在冷卻器與機(jī)座之間采用迷宮式擋水隔板，并在前、后水室二端的冷卻器外罩底部設(shè)有ZG1/2螺孔，可接出浮子式液位控制器（檢漏報警儀）的排放管道供檢測冷卻器有無漏水情況。33轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子由轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子繞組的電氣連接、護(hù)環(huán)、中心環(huán)、風(fēng)扇、聯(lián)軸器和阻尼系統(tǒng)等部件構(gòu)成，各部分的結(jié)構(gòu)見以下各節(jié)。331轉(zhuǎn)軸 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)軸由高機(jī)械性能和導(dǎo)磁性能良好的26Cr2Ni4MoV合金鋼鍛件加工而成。在轉(zhuǎn)軸本體大齒中心沿軸向均布地開了多個橫向月形槽，又在勵端軸柄的小齒中心線上開有兩條均衡槽，以均衡磁極中心線位置的兩條磁極引線槽。這些都是為了均勻轉(zhuǎn)軸

40、上正交兩軸線的剛度，從而降低倍頻振動。在大齒上開有阻尼槽，使發(fā)電機(jī)在不平衡負(fù)載時可以減少在橫向槽邊緣處的阻尼電流和由此引起的在尖角處的溫度急劇升高，有效地提高了發(fā)電機(jī)承受負(fù)序的能力。為削弱運行時在近磁極中心的氣隙磁通和轉(zhuǎn)子軛部磁通局部飽和，改善磁場波形，在靠近大齒的兩個嵌線槽分別采用了不等間距分布，而1號線圈的4個嵌線槽還同時采用了淺槽。為盡量增加銅線截面，嵌線槽采用開口半梯形槽。還開有小齒導(dǎo)風(fēng)槽、供探傷用的半圓弧槽、供平衡用的平衡螺釘孔等。此外在探傷槽的兩端的大齒端頭，還開了兩個供繞組端部軸向排風(fēng)用的月牙槽。332轉(zhuǎn)子繞組為了防止轉(zhuǎn)子熱不平衡引起的振動，本公司在設(shè)計結(jié)構(gòu)和工藝以及制造質(zhì)量各個

41、方面都實施了行之有效的措施，確保不出現(xiàn)匝間短路，不堵、不缺漏通風(fēng)孔。3321轉(zhuǎn)子線圈由冷拉含銀無氧銅線加工而成，因此既抗蠕變，又防氫脆。每一磁極有8組轉(zhuǎn)子線圈，每匝線圈由上下二根銅線組成，其中#1線圈6匝，#2#8各為8匝。每圈導(dǎo)線由直線、彎角和端部圓弧所組成。直線部分有8種規(guī)格，端部有12種規(guī)格總共有20種規(guī)格。這些另件都是采用精密加工成形的各榫接頭用中頻釬焊拼接而成形，在出廠前還要測轉(zhuǎn)子繞組在不同轉(zhuǎn)速下的交孔加工，在嵌線過程中又用塞棒檢查風(fēng)道的深度，以防缺孔或堵孔。嵌線以后還要按國際規(guī)定的方法在套護(hù)環(huán)前和超速后各進(jìn)行一次通風(fēng)道檢驗，以檢驗轉(zhuǎn)子通風(fēng)道有無堵現(xiàn)象，防止運行中發(fā)生熱不平衡事故。

42、轉(zhuǎn)子本體采用了氣隙取氣斜流通風(fēng)方式。線圈在槽內(nèi)的直線部分沿軸向分成十多個進(jìn)、出風(fēng)區(qū)相間的區(qū)段，在寬度方向各為二排反方面斜流的徑向風(fēng)孔，是用銑刀加工而成的。在轉(zhuǎn)子線圈的槽楔上加工形成風(fēng)斗，風(fēng)斗有兩種形式：放大進(jìn)風(fēng)區(qū)的為吸風(fēng)風(fēng)斗，在出風(fēng)區(qū)的為甩風(fēng)風(fēng)斗。來自定子鐵芯徑向風(fēng)道的氫氣，被轉(zhuǎn)子進(jìn)風(fēng)區(qū)的吸風(fēng)風(fēng)斗從氣隙吸入轉(zhuǎn)子線圈中兩條反向的斜流風(fēng)道（稱為一斗兩路），再從線圈底部進(jìn)入左右兩側(cè)反向的斜流風(fēng)道，進(jìn)入出風(fēng)區(qū)，熱風(fēng)則從左右兩條對稱的斜流風(fēng)路出來，相遇于一個甩風(fēng)風(fēng)斗后被甩出槽楔，排入氣隙的轉(zhuǎn)子出風(fēng)區(qū)，再進(jìn)入定子鐵芯的徑向風(fēng)道；這樣就形成了與定子相對應(yīng)的進(jìn)、出風(fēng)區(qū)相間的氣隙取氣斜流通風(fēng)系統(tǒng)。國內(nèi)實踐證明氣

43、隙取氣通風(fēng)的轉(zhuǎn)子繞組在槽內(nèi)的溫度分布較均勻，平均溫度與最高溫度都較低。特別適用于大容量、長轉(zhuǎn)子的發(fā)電機(jī)通風(fēng)系統(tǒng)。見附圖6“轉(zhuǎn)子線圈裝配及氣隙取氣斜流通風(fēng)示意圖”。3322端部線圈為軸向氫內(nèi)冷，由二根冷拉成形的形銅線上下對疊而成，中間形成冷卻風(fēng)道，迎風(fēng)側(cè)開有進(jìn)風(fēng)孔，為了降低端部繞組的最高溫度采用縮短風(fēng)路的辦法，將冷氫從迎風(fēng)側(cè)吸入風(fēng)道后分成兩路，其中一路沿軸向流向槽療的斜向出風(fēng)道，再從槽楔經(jīng)過甩風(fēng)風(fēng)斗排入邊端出風(fēng)區(qū)氣隙，另一路沿端部橫向弧形風(fēng)道流向磁極中心，從極心圓弧段上側(cè)面的出風(fēng)孔排入端部的低壓熱風(fēng)區(qū)，然后從大齒兩端的月牙形通風(fēng)槽甩入邊端出風(fēng)區(qū)的氣隙。這種端部兩路通風(fēng)結(jié)構(gòu)有效地降低了端部大號線圈

44、的最高溫度，使整個轉(zhuǎn)子繞組溫差較小而且溫度較低。3323轉(zhuǎn)子繞組在槽內(nèi)的對地絕緣為高強(qiáng)度復(fù)合箔熱壓成形槽襯，匝間絕緣為按國外引進(jìn)技術(shù)生產(chǎn)的特殊帶狀玻璃布板，粘貼在每匝導(dǎo)線的底部。護(hù)環(huán)下的絕緣由絕緣漆浸漬的玻璃布卷成的絕緣玻璃布筒加工而成。在轉(zhuǎn)子銅線與槽絕緣、護(hù)環(huán)絕緣和楔下的墊條間均各壓粘有聚四氟乙烯滑移層，使銅線在離心力高壓下能自由熱脹冷縮，避免永久性殘余變形，以適應(yīng)調(diào)峰運行工況的需要。3324轉(zhuǎn)子繞組的電氣連接件的設(shè)計充分考慮了減少循環(huán)應(yīng)力以及密封可靠性的要求。 轉(zhuǎn)子繞組的極間連接線由彎成兩半圓的對扣凹型導(dǎo)線構(gòu)成。兩半圓之間的聯(lián)結(jié)由高強(qiáng)度銀銅箔構(gòu)成柔性聯(lián)接，這種結(jié)構(gòu)有利于轉(zhuǎn)子兩極的重量均衡，

45、具有良好的變形能力從而減少應(yīng)力。轉(zhuǎn)子磁極引線由開有凹槽的兩半J型導(dǎo)線和型的柔性連接線組成。引線的一端通過含銀銅片組成型柔性連接線與轉(zhuǎn)子勵端一號線圈底匝相連接，另一端與徑向?qū)щ娐輻U相連接。引線放置在線圈端部下的引線槽內(nèi)，用槽楔和壓板加以固定。引線采用柔性連接，使其具有良好的熱變形能力和抗彎能力。見附圖7“轉(zhuǎn)子線圈端部及磁極引線圖?！陛S向?qū)щ姉U，徑向?qū)щ娐輻U采用了高強(qiáng)度的鋯銅合金等材料，使其能承受結(jié)構(gòu)件離心力所產(chǎn)生的高應(yīng)力。導(dǎo)電螺釘外表面熱滾包環(huán)氧玻璃布絕緣，導(dǎo)電螺釘與轉(zhuǎn)軸之間的密封采用人字型特制橡膠密封圈的壓緊螺帽結(jié)構(gòu)，密封效果良好，可經(jīng)受1.4兆帕氣密試驗。軸向?qū)щ姉U在勵端處形成L型由含銀銅片

46、釬焊接成的柔性連接板，與無刷勵磁機(jī)轉(zhuǎn)子L型引線構(gòu)成電氣聯(lián)結(jié)。在導(dǎo)電桿中部分段處也采用柔性聯(lián)接結(jié)構(gòu)，以吸收由于溫度變化引起的變形，保護(hù)密封，在其L型端面聯(lián)結(jié)螺孔內(nèi)設(shè)置不銹鋼襯圈，以防止損傷基本金屬。見附圖8“轉(zhuǎn)子徑向-軸向引線圖”。333轉(zhuǎn)子槽楔、護(hù)環(huán)、中心環(huán)、風(fēng)扇環(huán)、聯(lián)軸器、風(fēng)扇葉片這些部件的強(qiáng)度和壽命均按起停機(jī)1萬次要求設(shè)計，因此在壽命期間具有足夠的可靠性和調(diào)峰能力。轉(zhuǎn)子槽楔由鋁合金制成，在徑向開通風(fēng)道，并在頂部按科研成果所優(yōu)選的形狀及尺寸加工成風(fēng)斗形，具有氣隙取氣進(jìn)、出風(fēng)斗的作用，槽楔上的風(fēng)斗結(jié)合楔下墊條中特殊風(fēng)孔型式形成一斗二路，并具有兩路流量均勻分配的通風(fēng)方式。護(hù)環(huán)下端頭槽楔則由鈹鈷鋯

47、銅合金制成。轉(zhuǎn)子線圈端部由具有良好的耐應(yīng)力腐蝕能力的18Mn18Cr整體鍛制的高強(qiáng)度反磁合金鋼護(hù)環(huán)來支撐，護(hù)環(huán)熱套在轉(zhuǎn)子本體端部的配合面上為懸掛式結(jié)構(gòu)。中心環(huán)、風(fēng)扇環(huán)、聯(lián)軸器均為合金鍛件，風(fēng)扇葉片為鋁合金鍛件。單級螺漿式風(fēng)扇對稱布置在轉(zhuǎn)子兩端向定子鐵芯背部及轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)內(nèi)部送風(fēng)。334轉(zhuǎn)子的阻尼系統(tǒng)3341概述 轉(zhuǎn)子本體大齒上月牙槽邊緣處的負(fù)序渦流發(fā)熱的溫度最高，而發(fā)電機(jī)負(fù)序能力的大小主要取決于這個部位的溫升。故參照了西屋900兆瓦發(fā)電機(jī)的阻尼系統(tǒng)，并為此專門與上海工業(yè)大學(xué)共同完成了上海市重點攻關(guān)項目“汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子負(fù)序溫度場計算分析”：開發(fā)了三維計算軟件，經(jīng)過系統(tǒng)地進(jìn)行三維線性穩(wěn)態(tài)負(fù)序轉(zhuǎn)子渦流場

48、和三維瞬態(tài)負(fù)序轉(zhuǎn)子溫度場的分析計算，以解決月牙槽兩端的過熱問題，提出了大齒上開阻尼槽方案，并對其負(fù)序能力作了實測，證明其負(fù)序能力I210秒，I210%，驗證了計算程序和論證600兆瓦級發(fā)電機(jī)所采用的阻尼系統(tǒng)是能滿足設(shè)計規(guī)范所提出的負(fù)序能力：I2t10秒，I210%，而新產(chǎn)品出廠前的工程試驗結(jié)果則驗證了這個大齒阻尼槽方案。3341大齒上的阻尼 在發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子本體大齒部分每極開了三個阻尼槽。槽內(nèi)放置高導(dǎo)電率、高強(qiáng)度的鈹鈷鋯銅槽楔，可以分流較多的負(fù)序電流，但如各段槽楔間連接不好，電流勢必從一根槽楔經(jīng)過齒部流向另一根，導(dǎo)致在槽楔連結(jié)處的齒部電流集中而局部過熱。因此還要在兩根阻尼槽楔的連接處設(shè)置一個鍍銀的

49、鈹鈷鋯銅搭接塊，并在搭接塊底部的凹槽內(nèi)放入兩個彈簧以頂住槽楔，保證搭接塊和兩根槽楔之間有良好的電連接。3342嵌線槽內(nèi)的阻尼發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子嵌線槽的槽楔材料為LY12高強(qiáng)度鋁合金（除大齒旁的槽楔材料為鈹鈷鋯銅外）。在每兩根槽楔的連接處也設(shè)置鍍銀的搭接塊，以保證槽楔之間有良好的電連接。34端蓋、軸承、油密封341端蓋軸承 本型發(fā)電機(jī)采用引進(jìn)技術(shù)的端蓋軸承先進(jìn)設(shè)計，即軸承與密封支座都裝在端蓋上。這樣可以縮短轉(zhuǎn)軸長度并具有良好的支承剛度，由于軸承中心線距機(jī)座端面較近，使端蓋在支承重量和承受機(jī)內(nèi)氫壓時變形最小，以保護(hù)可靠的氣密性。 端蓋與機(jī)座、出線盒和氫冷卻器外罩一起組成“耐爆”壓力容器。端蓋為厚鋼板拼焊而

50、成，為氣密性焊縫，焊后就要進(jìn)行焊縫的氣密試驗和退火處理；并要承受水壓試驗的考驗。對每臺端蓋及其各種管道和消泡箱都要做氣密試驗以確保發(fā)電機(jī)整機(jī)的氣密性能指標(biāo)。上、下半端蓋的合縫面的密封及端蓋與機(jī)座把合面的密封均采用密封槽填充密封膠的結(jié)構(gòu)。為提高端蓋合縫面連接剛度，端蓋合縫面采用雙排連接螺釘。 附圖9介紹了軸瓦與軸承座的結(jié)構(gòu)。具體結(jié)構(gòu)可見產(chǎn)品圖“軸瓦”。發(fā)電機(jī)的軸承為分塊式可傾瓦軸承，其上半部為圓柱瓦，下半部軸瓦則為二塊純銅瓦基體的可傾瓦，其抗油膜擾動能力強(qiáng)，具有良好的運行穩(wěn)定性。分塊瓦下有瓦托（傾斜式軸瓦托塊），瓦塊與瓦托的支承點45的中心線上作為軸瓦的擺動支點。軸瓦與其定位銷均與下半軸承座絕緣

51、；上半軸瓦與端蓋之間亦加設(shè)軸承絕緣頂塊。在冷態(tài)時上半軸瓦與絕緣頂塊間留有0.125-0.38毫米間隙，為軸瓦熱態(tài)膨脹留有余地。下瓦的兩塊可傾瓦均設(shè)有供啟動用的對地絕緣的高壓進(jìn)油管及頂軸油楔，以降低盤車啟動功率和防止在低速盤車啟動時在軸頸處造成條狀痕跡。為防止軸電流，除軸瓦對端蓋絕緣外，密封支座和端蓋之間，端蓋與軸承外擋油蓋之間都設(shè)有絕緣；外擋油蓋上的油封環(huán)用超高分子聚乙烯制成，可避免在軸上磨出溝槽，同時亦具有絕緣性能。本型發(fā)電機(jī)的勵端端蓋軸承、油密封及外擋油蓋均為雙重絕緣，即上半軸瓦頂部絕緣軸承頂塊及下半軸承座的絕緣軸承座塊和軸承外擋油蓋均為雙層式絕緣結(jié)構(gòu)，并在密封支座與端蓋之間增設(shè)一個對地絕

52、緣的中間環(huán)，這樣就加強(qiáng)了勵端轉(zhuǎn)軸對機(jī)座端蓋的絕緣，又便于在運行過程中對轉(zhuǎn)軸和軸承與油密封的絕緣電阻進(jìn)行監(jiān)測，有利于防止軸電流損傷轉(zhuǎn)軸、軸承和密封瓦等。請參考附圖10“端蓋軸承絕緣試驗指導(dǎo)圖”和出廠文件“軸瓦”圖、“雙層絕緣引線圖”及“下半軸承座（勵端）”圖。在各軸承的外擋油蓋上均設(shè)有可測軸振的傳感器。在軸瓦上離鎢金表面3毫米處理有E分度鎳鉻-康銅熱電偶，可測鎢金溫度。在下半端軸承腔之下設(shè)有一個消泡箱。氫側(cè)密封回油從密封支座的迷宮式擋油腔中向下先流入消泡箱；在此箱內(nèi)油與泡沫分離后流回氫側(cè)回油箱，而泡沫中的氫則向上流回機(jī)內(nèi)。消泡箱內(nèi)的油位必須適當(dāng)控制，既不能讓氫氣進(jìn)入氫側(cè)回油箱，亦不能讓油位過高、

53、倒灌溢入機(jī)內(nèi)。箱內(nèi)回油管伸出箱底的高度保證了箱內(nèi)最低油位，而最高油位則依靠一人浮子繼電器來控制，它將在油位過高時發(fā)出警報，以便運行人員及時處理。關(guān)于防止油漏入機(jī)座的措施請參閱使用文件OA410.017“安裝工藝導(dǎo)則”第18條“油沖洗”。有關(guān)測振裝置及液位報警繼電器的對外的電路接線，請參閱出廠文件“輔助接線圖”和“發(fā)電機(jī)接線端子圖”。342油密封裝置及密封供油裝置 本發(fā)電機(jī)采用西屋引進(jìn)技術(shù)雙環(huán)雙流式油密封系統(tǒng)的先進(jìn)設(shè)計。其作用是通過軸頸與環(huán)式密封瓦氫氣側(cè)與空氣側(cè)之間的油流阻止了氫氣外逸。雙流即密封瓦的氫氣側(cè)與空氣側(cè)各有獨立的油路。當(dāng)兩路密封油經(jīng)過密封支座上各自的油道、進(jìn)入雙流密封瓦中各自的油槽時

54、，平衡閥控制著氫側(cè)進(jìn)油系統(tǒng)使氫側(cè)油壓與空測油壓維持均衡，于是兩路密封油就互不相讓，各自從軸頸表面分別流向氫側(cè)與空側(cè)，充分發(fā)揮了密封氫氣的作用。平衡閥的精密度嚴(yán)格控制了兩路密封油的互相串流，從而大大減少了氫氣的流失和空氣對機(jī)內(nèi)氫氣的污染，使氫氣的消耗量少于單流環(huán)式；又因省掉了真空泵系統(tǒng)，簡化了維護(hù)工作。環(huán)式密封瓦采用青銅合金瓦體以利于消除端部漏磁的影響。雙環(huán)是將密封瓦一分為二，每個瓦的厚度減少了很多，瓦環(huán)與軸頸徑向間隙為0.28-0.33毫米。在軸頸上可以更加隨意浮動，從而減少了對軸徑的擾動。另一方面由于油壓大于氫壓，使氫側(cè)的瓦環(huán)更貼近支座油槽的內(nèi)壁，從而進(jìn)一步減少氫側(cè)的回油量，故可適當(dāng)放大瓦在

55、支座內(nèi)的軸向間隙。雙環(huán)的正常軸向間隙為0.31-0.38毫米，而單環(huán)只有0.19-0.23毫米，因此減少了碰磨軸頸的機(jī)會，有助于安全運行。為了防止其隨軸轉(zhuǎn)動，在瓦的外徑上裝有止轉(zhuǎn)方鍵，定位于密封支座內(nèi)。由于密封瓦的裝配間隙很小，一定要按使用文件OA410.017“安裝工藝導(dǎo)則”中第12.11條精心安裝密封瓦，不能讓它成為“碰磨”源，引起振動的飄移，在密封瓦的空側(cè)進(jìn)油系統(tǒng)中差壓閥跟蹤機(jī)內(nèi)氫壓，從而控制著空側(cè)油壓，保證油壓大于氫壓，嚴(yán)格地維持著0.084兆帕的油氫壓差。如前所述，在氫側(cè)進(jìn)油系統(tǒng)中是由平衡閥跟蹤空側(cè)油壓，控制著氫側(cè)油壓，使兩者保持平衡。從密封瓦流出的氫氣側(cè)回油匯集在密封支座下方，位于

56、下半端外側(cè)的消泡箱內(nèi)。流入消泡箱內(nèi)的油中釋放出來的氫氣泡沫被隔離在箱內(nèi)、而氫氣則回到機(jī)內(nèi)，氫側(cè)油則流回密封油供油裝置上的氫氣側(cè)回油箱，通過氫側(cè)油泵及冷油器或加熱器和過濾器再進(jìn)入氫氣側(cè)目油路中循環(huán)。而從軸上流出的空氣側(cè)回油則流入軸承座與軸承回油一起流回主油箱、在途中先流經(jīng)空氣側(cè)回油箱，油中帶有的微量氫氣在些被U型油封管堵住，而被抽油煙風(fēng)機(jī)排出回油箱，使回到主油箱的軸承油不含氫氣，保證了主油箱的運行安全?？諅?cè)油泵則將一部分回油從空側(cè)回油箱抽出，通過冷卻油或加熱器及過濾器送回密封瓦。密封油系統(tǒng)為空測油泵設(shè)有三個備用油源，用來保證密封油的供應(yīng)，確保運行安全。詳見附圖11“油密封剖面圖”、附圖12“密封油系統(tǒng)原理示意圖”。密封瓦跨著軸頸，座落在密封支座的瓦槽中，而支座是安裝在端蓋上的，但與端蓋既是絕緣的又是密封的，在勵端密封支座與端蓋之間加裝了一個絕緣的中間環(huán)，使之成為雙重絕緣，能在運行中連續(xù)監(jiān)測它的對地絕緣電阻。具體結(jié)構(gòu)請閱出廠文件中的圖紙，如“密封支座”，“密封瓦”，“油密封、軸承、端蓋裝配”及文件“密封油及信號系統(tǒng)說明書”及其“密封油系統(tǒng)圖”等。35找正及定位用的結(jié)構(gòu)件從出廠文件“發(fā)電機(jī)安裝圖”及附圖1可看到發(fā)電機(jī)整個重量是支撐在機(jī)座的底腳板上并座落在底板上，而底板則用基礎(chǔ)螺栓固定在基礎(chǔ)上，在底腳板上有很多千斤頂螺栓用以作垂直方向的