1000MW等級汽輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)介紹-魏燕飛-2014-05-23

1000MW級汽輪發(fā)電機結(jié)構(gòu)介紹

上海電氣電站設(shè)備有限公司發(fā)電機廠設(shè)計部魏燕飛2014年5月1、技術(shù)發(fā)展歷程簡介2、發(fā)電機冷卻回路3、發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點主要內(nèi)容1、技術(shù)發(fā)展歷程簡介2、發(fā)電機冷卻回路3、發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點主要內(nèi)容1技術(shù)發(fā)展歷程簡介THDF125/67型水氫氫1000MW級汽輪發(fā)電機是引進德國西門子公司全套技術(shù)制造的水氫氫汽輪發(fā)電機的基礎(chǔ)上進行的國產(chǎn)化設(shè)計產(chǎn)品。2006年11月28日我國首臺國產(chǎn)百萬千瓦超超臨界燃煤機組——浙江華能玉環(huán)電廠１號機組正式投入商業(yè)運行1技術(shù)發(fā)展歷程簡介采用多級風(fēng)扇軸向通風(fēng)技術(shù)的1000MW級發(fā)電機發(fā)展歷程全面引進西門子技術(shù)我國首臺自主生產(chǎn)的百萬千瓦超超臨界燃煤機組---浙江華能玉環(huán)電廠１號機投運

2003年～2006年2002年與SIEMENS合作生產(chǎn)外高橋二廠#2發(fā)電機2008年～2009年開發(fā)百萬千瓦內(nèi)陸運輸產(chǎn)品系列化模塊化開發(fā)世界單機容量最大的1200MW級火電發(fā)電機2011年～2012年結(jié)合市場需求，開發(fā)配二次再熱及高參數(shù)的百萬火電發(fā)電機1、技術(shù)發(fā)展歷程簡介2、發(fā)電機冷卻回路3、發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點主要內(nèi)容2發(fā)電機冷卻回路端蓋軸承油密封氫氣冷卻器定子機座定子鐵心定子線圈轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子風(fēng)扇和聯(lián)軸器定子出線2發(fā)電機冷卻回路低溫高溫通風(fēng)冷卻結(jié)構(gòu)2發(fā)電機冷卻回路水路冷卻結(jié)構(gòu)勵端汽端1、技術(shù)發(fā)展歷程簡介2、發(fā)電機冷卻回路3、發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點主要內(nèi)容3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點定子機座冷卻器端罩、出線盒定子鐵心定子繞組、引線、端部固定轉(zhuǎn)子裝配氫氣冷卻器端蓋、軸承、油密封3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.1定子機座

機座的作用及結(jié)構(gòu)形式機座作為固定、支撐、保護定子鐵芯、定子繞組之用，同時它還須構(gòu)成發(fā)電機通風(fēng)循環(huán)回路。氫冷發(fā)電機采用端蓋軸承結(jié)構(gòu)，它還承受轉(zhuǎn)子重量,且具有承受氣體壓力作用下的密封和防爆的功能

。機座一般由外罩板、外機壁、內(nèi)機壁環(huán)形隔板、各種支撐板、底板、吊環(huán)座（吊攀座板）等部件焊接而成。氫氣冷卻器在機座內(nèi)的布置為豎式（垂直）布置3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.1定子機座

機座加工定子機座(外機座)為氣密、耐壓的鋼焊接構(gòu)件三維模型

§3.1定子機座

內(nèi)外定子穿裝采用內(nèi)、外機座結(jié)構(gòu)?？赏瑫r滿足水、陸兩種運輸方式，內(nèi)定子與外機座采用平行制造，縮短產(chǎn)品制造周期。機座與定子鐵心間采用隔振結(jié)構(gòu)，隔離定子鐵心的倍頻振動。定子機座由優(yōu)質(zhì)鋼板裝焊而成，具有足夠的強度、剛度和氣密性。3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.1定子機座

氫氣冷卻的發(fā)電機定子機座，在運行時機座內(nèi)充滿有一定壓力的氫氣。對機座要求要具有一定的強度和密封性。水壓試驗：實際上機座最大試驗壓力一般為1.2MPa的水壓。耐水壓試驗時，不允許有永久性的變形和泄露。氣密試驗：氣密試驗的方式類似于水壓試驗，都是將機座倆端裝上工具端蓋。機座應(yīng)力消除3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.1定子機座

立式布置在汽端冷卻器罩兩側(cè)，檢修維護方便設(shè)計水壓1.2MPa，試驗水壓1.8MPa，設(shè)計裕度大穿片式高效冷卻器，B10/B303發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.2定子鐵心

定子鐵芯的作用：使發(fā)電機總磁通獲得低磁阻的磁路，同時起著固定定子繞組的作用。在鐵芯中有磁滯損耗和渦流損耗，為了減少渦流損耗，要把鐵芯分成許多薄片，而且各片之間彼此絕緣，以防止各疊片之間流過電流。3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.2定子鐵心

CrownTest試驗鐵心采用crowntest和壓鉛法補償沖片板差，齒部采用內(nèi)傾式結(jié)構(gòu)過補償3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.2定子鐵心

鐵心采用crowntest和壓鉛法補償沖片板差，齒部采用內(nèi)傾式結(jié)構(gòu)過補償內(nèi)傾式齒壓板3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.2定子鐵心

夾緊環(huán)立式隔振彈簧板安裝位置軸向多次冷、熱壓，穿心螺桿收緊；徑向夾緊環(huán)間隙控制法收緊穿心螺桿3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.2定子鐵心

軸向多次冷、熱壓，穿心螺桿收緊；徑向夾緊環(huán)間隙控制法收緊可平行作業(yè)，隔振系數(shù)5~8鐵心機座連接3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.2定子鐵心

低損耗、高導(dǎo)磁率冷軋硅鋼片，采用水溶性無機涂層，抗蠕變能力強3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.2定子鐵心

絕緣支持筋軟銅辮接地絕緣3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點絕緣支持筋，與壓圈焊接固定，可靠接地結(jié)構(gòu)有效防止鐵心短路跳火

§3.3定子繞組

汽輪發(fā)電機的定子繞組放在鐵芯內(nèi)圓的槽內(nèi)，它處于旋轉(zhuǎn)的磁場中，感應(yīng)出高電壓，大電流，輸出電網(wǎng)。因此它是發(fā)電機能量轉(zhuǎn)換、輸出電能的關(guān)鍵部件。也是發(fā)電機損耗發(fā)熱最大的部件之一。發(fā)電機定子繞組承受高電壓：27kV；大電流：接近24000A。繞組設(shè)計需滿足高電壓、大電流（發(fā)熱）、強大電動力要求。3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.3定子繞組

定子線圈模型圖3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.3定子繞組

SVPI全屏蔽技術(shù)主絕緣不銹鋼空導(dǎo)不銹鋼水盒及孔板螺紋扣壓式成型絕緣引水管采用SVPI全屏蔽技術(shù)的定子線圈介損

tgδ

<1（標準<3）絕緣壽命長

A不銹鋼空導(dǎo)無銅離子腐蝕水質(zhì)的PH值要求不高長期運行不堵塞B線圈附加損耗低C3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.3定子繞組

繞組附加電流有兩部分：一部分是股線內(nèi)局部流通的渦流，它使交流電阻增加，由此增加定子銅耗，該部分損耗稱擠流附加損耗。采用減薄股線厚度的方法來減少附加銅耗。

另一部分是線棒中的各股線在定子槽內(nèi)和端部，所處的磁位不同，各股線感應(yīng)的電勢也不同，通過鼻端并聯(lián)的接頭短接后，各股線間流通了環(huán)流，一般稱為環(huán)流附加損耗。廣泛采用槽內(nèi)360°、540°的換位的方法，使各股線平均而言在槽部處于相同的磁位。

3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.3定子繞組

定子線棒股線換位3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.3定子繞組

線棒槽內(nèi)采用側(cè)面波紋板，槽底均壓片和楔下雙層波紋板固定關(guān)門槽楔采用防松結(jié)構(gòu)槽內(nèi)固定方式：

3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.3定子繞組

繞組端部固定方式：

金屬支架大錐環(huán)定子線棒整體灌膠弧形壓板絕緣盒3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.3定子繞組

繞組端部固定方式：

端部整體性好，線圈切向、徑向受力均勻，與傳統(tǒng)綁扎固定結(jié)構(gòu)相比，線棒應(yīng)力降低約50%，提高了抗突然短路能力1防油、防水、防異物3提高整機防暈水平23發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.4定子繞組并聯(lián)環(huán)

并聯(lián)環(huán)錐環(huán)裝配3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.4定子繞組并聯(lián)環(huán)

并聯(lián)環(huán)錐環(huán)裝配3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.5定子主引線與出線盒

定子出線盒由反磁不銹鋼板裝焊構(gòu)成，具有良好的強度、剛度和氣密性。定子出線與連接線采用法蘭連接結(jié)構(gòu)，與出線套管之間采用?引線連接。3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點定子主引線與連接線及套管間連接結(jié)構(gòu)

§3.5定子主引線與出線盒

3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點定子主引線與連接線及套管間連接結(jié)構(gòu)

§3.5定子主引線與出線盒

3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點擋風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)

§3.6勵端擋風(fēng)環(huán)結(jié)構(gòu)

3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.7總水管與絕緣引水管

3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.7總水管與絕緣引水管

機座錐形濾網(wǎng)設(shè)置防異物進入定冷水系統(tǒng)杜絕安裝過程中遺漏可能3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.8端蓋、軸承、油密封

端蓋內(nèi)側(cè)采用端蓋設(shè)有檢修人孔，方便不抽轉(zhuǎn)子進入發(fā)電機端部檢查勵端端蓋設(shè)有銅屏蔽，減少發(fā)電機勵端端部漏磁損耗,確保軸承溫度低軸承變油隙的橢圓結(jié)構(gòu)設(shè)計，采用高粘度ISOVG46#潤滑油，軸系穩(wěn)定性好軸密封采用單流環(huán)式，能保證機內(nèi)氫氣純度，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單端蓋外側(cè)3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.8端蓋、軸承、油密封

1密封瓦支架（空側(cè)）2密封瓦支架（氫側(cè)）3密封瓦室4擋油環(huán)（空側(cè)）5浮動油槽6鎢金7密封油環(huán)槽8密封油進油孔9密封瓦10次密封11密封條12轉(zhuǎn)子13迷宮環(huán)14密封槽15絕緣片16端蓋軸密封技術(shù)特點組合式密封支座,安裝方便密封有主密封和次密封密封油有主密封油和浮動油獨特的內(nèi)迷宮環(huán)設(shè)計大量運行表明：發(fā)電機內(nèi)部清潔,無油跡有效的防止向發(fā)電機內(nèi)漏油氫側(cè)/空側(cè)

采用“多疏齒”結(jié)構(gòu)（共設(shè)14道密封梳齒）能將微弱的滲油攔截住.靠近端蓋軸承處為正壓區(qū)，避免向機內(nèi)吸油。3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.9轉(zhuǎn)軸

聯(lián)軸器轉(zhuǎn)軸聯(lián)軸器和轉(zhuǎn)軸采用高質(zhì)量NiCrMoV合金鋼整體鍛造槽楔：鈹鈷鋯銅端頭、阻尼槽楔：耐高溫、高導(dǎo)電率銀銅阻尼槽楔槽楔端頭槽楔貫通阻尼端部阻尼端部阻尼槽楔下有頂推塊，使護環(huán)與阻尼槽楔搭接良好,形成可靠的阻尼籠3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點

§3.10轉(zhuǎn)子護環(huán)

懸掛式，用于保護端部繞組Mn18Cr18高強度反磁合金鋼整體鍛造3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點02分步粘接固化工藝，確保匝間絕緣粘接可靠01組合式匝間絕緣結(jié)構(gòu)，增大匝間爬電距離

§3.11轉(zhuǎn)子槽內(nèi)布置

轉(zhuǎn)子本體截面槽底墊條槽絕緣轉(zhuǎn)子銅線（本體）無氧含銀冷拉雙孔銅排單面上膠Nomex先行粘合在銅線上環(huán)氧層壓匝間絕緣嵌線時粘接在匝間轉(zhuǎn)子槽楔楔下墊條矩形銅排有利于轉(zhuǎn)子滑移層設(shè)計

增加了冷卻面積，有效降低熱點溫升3發(fā)電機主要結(jié)構(gòu)特點組合式匝間絕緣結(jié)構(gòu)，與銅排等寬設(shè)計線圈彎形過程中采用銅排等高工藝技術(shù)匝間絕緣與銅排間采用耐