汽輪發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)

1、汽輪發(fā)電機及汽輪發(fā)電機及勵磁系統(tǒng)勵磁系統(tǒng)汽輪發(fā)電機內(nèi)容n1 原理原理n2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)n3 安裝安裝n4 運行和維護運行和維護1 原理原理n中學物理學告訴我們：導體在磁場中運動、并中學物理學告訴我們：導體在磁場中運動、并切割磁場的磁力線時，導體中將會產(chǎn)生電流切割磁場的磁力線時，導體中將會產(chǎn)生電流 這就是最基本的發(fā)電機原理。這就是最基本的發(fā)電機原理。n實際中的發(fā)電機按磁場和導體的運動方式分有實際中的發(fā)電機按磁場和導體的運動方式分有2 2種：種：磁場運動，導體靜止，如汽輪發(fā)電機和永磁發(fā)電機（副勵磁磁場運動，導體靜止，如汽輪發(fā)電機和永磁發(fā)電機（副勵磁機），可稱為轉(zhuǎn)磁場電機；機），可稱為轉(zhuǎn)磁場電機

2、；磁場靜止，導體運動，如交流勵磁機（主勵磁機），可稱為磁場靜止，導體運動，如交流勵磁機（主勵磁機），可稱為轉(zhuǎn)電樞電機；轉(zhuǎn)電樞電機； n按布置方式分按布置方式分n按勵磁方式分按勵磁方式分n按轉(zhuǎn)子冷卻形式分按轉(zhuǎn)子冷卻形式分2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu) 海螺機組常用的布置方式雙層布置海螺機組常用的布置方式雙層布置n單層布置，空氣冷卻器位于發(fā)電機上方單層布置，空氣冷卻器位于發(fā)電機上方快裝結(jié)構(gòu)，主要用于配6B系列燃機非快裝結(jié)構(gòu)，主要用于配9E系列燃機n雙層布置，空氣冷卻器位于發(fā)電機下方雙層布置，空氣冷卻器位于發(fā)電機下方有底架，快裝結(jié)構(gòu)，主要用于配TRT無底架，主要用于配汽輪機2 主要結(jié)構(gòu)主要

3、結(jié)構(gòu)-按布置方式分2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)-按布置方式分 單層布置單層布置_快裝式快裝式2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)-按布置方式分 單層布置單層布置_非快裝式（由于整體運輸重而分體運輸）非快裝式（由于整體運輸重而分體運輸）2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)-按布置方式分 雙層布置雙層布置_快裝式快裝式2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)-按布置方式分 雙層布置雙層布置_非快裝式（海螺機組常用的布置方式）非快裝式（海螺機組常用的布置方式）n無刷勵磁無刷勵磁n主勵磁機（150Hz， 3相）n副勵磁機（400Hz，單相）n旋轉(zhuǎn)整流盤（二極管+快速熔斷器）n自動電壓調(diào)節(jié)器（具有二極管故障報警功能，滅磁）n靜止勵磁（自并勵）靜止勵磁（自并勵）n

4、勵磁變壓器n靜止整流柜n自動電壓調(diào)節(jié)器n滅磁柜2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)-按勵磁方式分n按冷卻介質(zhì)分：按冷卻介質(zhì)分：空冷定子、轉(zhuǎn)子、鐵芯采用空氣冷卻，空冷定子、轉(zhuǎn)子、鐵芯采用空氣冷卻，50MW以下使用以下使用氫冷定子、轉(zhuǎn)子、鐵芯采用氫氣冷卻，氫冷定子、轉(zhuǎn)子、鐵芯采用氫氣冷卻，50200MW使用使用雙水內(nèi)冷定子、轉(zhuǎn)子線圈通水冷卻，鐵芯采用空氣冷卻，雙水內(nèi)冷定子、轉(zhuǎn)子線圈通水冷卻，鐵芯采用空氣冷卻， 50200MW使用使用水氫氫冷卻定子線圈通水冷卻，轉(zhuǎn)子線圈、鐵芯采用氫氣冷卻，水氫氫冷卻定子線圈通水冷卻，轉(zhuǎn)子線圈、鐵芯采用氫氣冷卻，2001000MW使用使用三水冷卻定子、轉(zhuǎn)子線圈、鐵芯通水冷卻，發(fā)展中，

5、用于三水冷卻定子、轉(zhuǎn)子線圈、鐵芯通水冷卻，發(fā)展中，用于1000MW以上以上n南汽生產(chǎn)的發(fā)電機全部采用空冷，按轉(zhuǎn)子冷卻形式分南汽生產(chǎn)的發(fā)電機全部采用空冷，按轉(zhuǎn)子冷卻形式分轉(zhuǎn)子線圈空內(nèi)冷轉(zhuǎn)子線圈空內(nèi)冷n半匝線圈上沖有徑向通風孔，下線槽下有通風副槽，小齒上有通風槽n25MW及以上發(fā)電機采用轉(zhuǎn)子線圈空外冷轉(zhuǎn)子線圈空外冷n繞線式線圈，有的轉(zhuǎn)子表面車有散熱溝n30MW及以下發(fā)電機采用2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)-按冷卻分按冷卻分n定子生產(chǎn)感應(yīng)電流定子生產(chǎn)感應(yīng)電流機座結(jié)構(gòu)支承用，構(gòu)成冷卻空氣回路機座結(jié)構(gòu)支承用，構(gòu)成冷卻空氣回路鐵芯磁場回路鐵芯磁場回路線圈電流載體線圈電流載體n轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子鍛件線圈支承及磁場回路轉(zhuǎn)子鍛

6、件線圈支承及磁場回路線圈產(chǎn)生電磁場線圈產(chǎn)生電磁場護環(huán)線圈端部支承護環(huán)線圈端部支承風扇風扇2只，強迫冷卻空氣偱環(huán)只，強迫冷卻空氣偱環(huán)n軸承轉(zhuǎn)子支承軸承轉(zhuǎn)子支承n底板及錨定裝置支承定子、軸承及其與基礎(chǔ)的連底板及錨定裝置支承定子、軸承及其與基礎(chǔ)的連接接n空氣冷卻器冷卻冷卻介質(zhì)：空氣空氣冷卻器冷卻冷卻介質(zhì)：空氣2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)主要部件n主勵磁機主勵磁機為轉(zhuǎn)子提供勵磁電流為轉(zhuǎn)子提供勵磁電流n副勵磁機副勵磁機為主勵磁機提供勵磁電流為主勵磁機提供勵磁電流n旋轉(zhuǎn)整流盤旋轉(zhuǎn)整流盤將主勵磁機產(chǎn)生的交流電整流為直流電供轉(zhuǎn)子勵磁將主勵磁機產(chǎn)生的交流電整流為直流電供轉(zhuǎn)子勵磁n勵磁調(diào)節(jié)器勵磁調(diào)節(jié)器將副勵磁機發(fā)出的交流

7、電整流為直流電，直流電供給主勵將副勵磁機發(fā)出的交流電整流為直流電，直流電供給主勵磁機的勵磁線圈并控制輸出電流的大小，間接調(diào)節(jié)發(fā)電機磁機的勵磁線圈并控制輸出電流的大小，間接調(diào)節(jié)發(fā)電機轉(zhuǎn)子的勵磁電流轉(zhuǎn)子的勵磁電流n接地檢測用滑環(huán)接地檢測用滑環(huán)n測溫元件測溫元件2 主要結(jié)構(gòu)主要結(jié)構(gòu)主要部件n底板安裝n發(fā)電機找中n定子安裝n轉(zhuǎn)子安裝n冷卻器的安裝n發(fā)電機接線3 安裝安裝發(fā)電機安裝及底板安裝發(fā)電機的安裝n發(fā)電機的基礎(chǔ)應(yīng)符合圖紙要求，基礎(chǔ)應(yīng)牢固有足夠的承載能力，混凝土的表面應(yīng)平整，不應(yīng)有裂紋、空洞、蜂窩、麻面和露筋等現(xiàn)象。n按墊鐵布置簡圖放置墊鐵，調(diào)整好底板的位置，墊緊墊鐵后點焊牢。將軸承座安裝在底板上，

8、襯套清洗后放入軸承座內(nèi)，然后安放發(fā)電機轉(zhuǎn)子進行找中。 發(fā)電機找中n檢查原動機與發(fā)電機聯(lián)軸器的端面，應(yīng)無刻痕以及凸起的異物，兩面聯(lián)軸器的端面應(yīng)平行，輪緣應(yīng)同心，使原動機與發(fā)電機兩轉(zhuǎn)子應(yīng)在同一條水平的直線上。完成對中后擰緊基礎(chǔ)螺栓。吊開兩轉(zhuǎn)子及軸承座進行底架下板灌漿。 定子安裝n將定子吊到底架上，調(diào)整好位置，定子的軸向位置應(yīng)考慮到發(fā)電機轉(zhuǎn)子在運轉(zhuǎn)時兩軸頸間的伸長，以及由于原動機轉(zhuǎn)子的相對伸長而引起的發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸向的位移，因此安裝時當考慮發(fā)電機兩軸頸間的伸長必須使發(fā)電機定子的中心線向勵磁機側(cè)偏移約2.0mm，如考慮到原動機轉(zhuǎn)子的伸長，則具體數(shù)據(jù)應(yīng)由原動機方面提供。 轉(zhuǎn)子安裝n先在轉(zhuǎn)子的原動機端裝一接

9、長軸，然后將轉(zhuǎn)子與勵磁機端軸承一并吊起，將轉(zhuǎn)子穿入定子。當轉(zhuǎn)子中心臨近勵磁機端定子線圈端部時，接長軸伸出定子內(nèi)孔，可供鋼絲繩第二次綁緊，此時在定子內(nèi)圓墊以適當厚的紙板，使轉(zhuǎn)子本體擱置在定子鐵芯上（護環(huán)不可擱置在定子鐵芯上作支持點）再更換綁緊，將轉(zhuǎn)移到規(guī)定位置。冷卻器安裝n冷卻器安裝：根據(jù)安裝圖進行，但須注意以下事項：冷卻器的安裝應(yīng)使冷卻器在進出水方面獲得必要的溫度階梯。為了使冷卻器在檢修時能滴干冷卻管內(nèi)的冷卻水，安裝時宜裝有一定的斜度。熱風出風口與冷風出風口之間應(yīng)有熱絕緣，以防止互相間的熱傳導。冷卻系統(tǒng)的四周應(yīng)有密封，在風道內(nèi)壁涂以油漆，以保證冷卻空氣的干燥和清潔。風路應(yīng)圓滑光潔，以免增加空氣

10、阻力和風摩損耗。冷卻器與基礎(chǔ)應(yīng)緊密配合。發(fā)電機干燥n干燥條件發(fā)電機在運輸過程中，線圈和鐵芯都可能吸入潮氣，因此發(fā)電機在安裝后要求先行干燥。干燥時，用溫度計測量，鐵芯和線圈最熱點的容許溫度為70，出風溫度不超過65。進行干燥時，溫度應(yīng)緩慢增加，一般其溫度為每小時58，并應(yīng)定時測定絕緣電阻，線圈溫度和周圍空氣溫度有關(guān)數(shù)據(jù)。干燥后，定子線圈絕緣電阻的吸收比及定子線圈絕緣電阻值，應(yīng)符合下列要求，并經(jīng)5小時以上穩(wěn)定不變，方可認為干燥良好。n在接近工作溫度時，吸收比R60/ R151.3；n在接近運行溫度時，各部位絕緣電阻見2.8發(fā)電機干燥（續(xù)）n外部電源干燥法外部電源干燥法n本法系用外部電源在繞組通入電

11、流產(chǎn)生損耗發(fā)熱進行干燥，干燥時機殼應(yīng)可靠接地，根據(jù)電源不同可分為：n用外部直流電源通入繞組，所需電壓值根據(jù)繞組的直流電阻和所需電流大小來確定，逐漸調(diào)節(jié)電流 ，用逐步降低電壓的方法切斷電源，而不是直接使用閘刀開關(guān)和自動開關(guān)來切斷電源，以避免瞬時過電壓擊穿絕緣。采用本法干燥時，應(yīng)將勵磁機旋轉(zhuǎn)二極管斷開。n在定子繞組通入三相交流電源進行干燥，干燥電流一般不超過額定電流的70%，此時電壓一般在額定值的820%，采用本辦法時轉(zhuǎn)子必須從定子抽出，以防止定子旋轉(zhuǎn)磁場造成轉(zhuǎn)子局部過熱受損。n定子繞組按開口三角形聯(lián)接通入單相交流電進行干燥，此時轉(zhuǎn)子可以不必抽出。發(fā)電機干燥（續(xù)）n短路干燥法短路干燥法n定子三相接

12、成短路，短路必須可靠。各相電流必須相同，為此，必須在每相安裝一個安培表，以避免不平衡電流造成轉(zhuǎn)子表面過熱；n當發(fā)電機接近正常轉(zhuǎn)速時，投入手動勵磁，調(diào)節(jié)勵磁電流，使定子短路電流在干燥初期為額定電流的5060%左右，以后可逐步增加，但最高不超過額定電流的80%；n短路電流干燥時，有效鐵芯磁路不飽和和定子繞組端部漏磁可能較大會引起兩端鐵芯及零件過熱。要注意定子電阻測溫元件的讀數(shù)，使其測量的溫度不超過120。發(fā)電機干燥（續(xù)）n干燥時，應(yīng)周期性地將電機上能打開的孔打開1015分鐘，以排除潮氣。n運行的各項檢測電氣、機械及其他（安全、保護）n空氣冷卻器的首次運行檢查n電氣試驗n定子檢修n轉(zhuǎn)子檢修n軸承檢修n空氣冷卻器的檢修4 運行和維護運行和維護發(fā)電機運行發(fā)電機在額定工作方式連續(xù)運行時，各主要部分的溫升允許限值如下表：n部件名稱 測溫方法 允許溫升Kn定子繞組 埋置測溫元件 100n轉(zhuǎn)子繞組 電阻法 110n定子鐵芯 埋置測溫元件 100n軸承的出油溫度不得超過65，軸瓦溫度不得超過80。發(fā)電機運行（續(xù)）n當發(fā)電機的功率因數(shù)為額定值，其電壓與額定值的偏差不超過5%，且其頻率與額定值的偏差不超過2%時，保證輸出額定功率 。n發(fā)電機的三相負載不對稱時，若每相電流不超過額定值且負序分量與額定電流之比不超過8%時，能