900MW發(fā)電機通用介紹版本課件

上海汽輪發(fā)電機有限公司STGC各位領(lǐng)導(dǎo)和專家各位領(lǐng)導(dǎo)和專家熱烈歡迎熱烈歡迎上海汽輪發(fā)電機有限公司(STGC)1000MW等級發(fā)電機介紹STGC目錄

公司簡介世界1000MW等級汽輪發(fā)電機概況1000MW等級汽輪發(fā)電機技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)

STGC制造1000MW等級發(fā)電機的能力STGC

STGC公司簡介公司股份構(gòu)成STGCSTGC成立于1995年上海電機廠投資3600萬美圓（土地、廠房、設(shè)備、技術(shù)）西門子公司99年收購西屋股權(quán)，STGC成為中德合資企業(yè)西屋公司投資2400萬美圓（技術(shù)、設(shè)備、計算機配置、培訓(xùn)）60%40%公司概況黨和國家領(lǐng)導(dǎo)人的關(guān)懷STGC公司概況公司方針目標STGC

企業(yè)精神：團結(jié)拼搏，追求卓越。

企業(yè)宗旨：讓用戶滿意是我們永恒的主題。

企業(yè)文化：凝聚人心，煥發(fā)激情。

企業(yè)目標：國際一流、國內(nèi)領(lǐng)先，具有持續(xù)發(fā)展 能力和競爭能力的西門子大家庭中的 合格一員。

企業(yè)方針：轉(zhuǎn)觀念、抓管理、降成本、促改革、 求發(fā)展、創(chuàng)一流。公司概況生產(chǎn)能力STGC公司概況已生產(chǎn)產(chǎn)品總?cè)萘坑?0000MW,1060臺900MW1臺（與西門子公司合作生產(chǎn)定子）950MW

已接定單4臺

600MW

10臺（已接定單70多臺） 300MW級112臺(38臺雙水內(nèi)冷;70臺水氫冷和4臺全氫冷) 125-135MW200多臺6-60MW

700多臺已投運機組占國產(chǎn)設(shè)備總裝機容量的1/3多產(chǎn)品業(yè)績STGC公司概況320MW水氫冷電機在巴基斯坦火電站投運310MW雙水內(nèi)冷電機在巴基斯坦核電站投運350MW西屋模塊化全氫冷電機河南禹州電廠投運2X325MW水氫冷電機伊朗火電站用900MW水氫冷電機外高橋電廠用125MW雙水內(nèi)冷電機出口孟加拉大容量出口業(yè)務(wù)STGC公司概況SAP/R3ERP管理軟件

STGC現(xiàn)代化管理模式SAP/R3系統(tǒng)是企業(yè)財務(wù)、銷售、采購、生產(chǎn)全過程管理控制系統(tǒng)軟件。SAP/R3是世界先進的企業(yè)資源管理軟件。STGC是國家863計劃應(yīng)用示范企業(yè)。完善的員工培訓(xùn)體制STGC現(xiàn)代化管理模式

定期對員工進行技術(shù)培訓(xùn)與西門子—西屋公司互換工程師，提高員工技術(shù)水平定期接受外方專家技術(shù)指導(dǎo)1993，1996，2000年通過挪威船級社（DNV）上海市質(zhì)量體系認證中心ISO9001質(zhì)量體系認證STGC現(xiàn)代化管理模式企業(yè)質(zhì)量方針STGC現(xiàn)代化管理模式

管理層的正確決策及全體員工的充分參與是STGC興旺的基礎(chǔ)，持續(xù)改進工作是STGC的永恒目標，建成亞洲一流的汽輪發(fā)電機制造企業(yè)是STGC的發(fā)展動力，使用戶滿意是STGC的不懈追求。最新西門子技術(shù)：100-200MW空冷水氫冷900MW合作生產(chǎn)火電核電系列：兩極:空冷 40-150MW

全氫冷 100-500MW

水氫冷 520-1000MW四極:全氫冷 700MW

水氫冷 1100MW 1300MW長期合作伙伴：水氫冷300MW 600MW全氫冷300MW 350MW空冷100-200MW產(chǎn)品設(shè)計開發(fā)技術(shù)：100個設(shè)計科研程序48項世界級先進技術(shù)工程資料庫STGC西門子西屋上海電機廠西門子雙水內(nèi)冷QFS系列50-300MW空冷QF系列3-60MW全氫冷QFN300MW水氫冷QFSN300MW 600MWSTGC技術(shù)構(gòu)成STGC現(xiàn)代化先進技術(shù)先進技術(shù)制造出一流的產(chǎn)品STGC現(xiàn)代化先進技術(shù)STGC1954年

國產(chǎn)第一臺汽輪發(fā)電機

（空冷TQC型）6MW

1958年

世界上第一臺雙水內(nèi)冷

發(fā)電機12MW

1958年

TQC系列空冷發(fā)電機

6～25MW世界上第一臺雙水內(nèi)冷發(fā)電機主要產(chǎn)品STGC國產(chǎn)第一臺300MW雙水內(nèi)冷發(fā)電機（望亭電廠）主要產(chǎn)品1958-60年

原型TQSS系列雙水內(nèi)冷

發(fā)電機6-50MW

1960-62年

QF系列空冷發(fā)電機

6-25MW

1965-71年

QFS系列雙水內(nèi)冷發(fā)電機

50-300MW

1974年國產(chǎn)第一臺300MW雙水

內(nèi)冷發(fā)電機（望亭電廠）STGC第一臺西屋技術(shù)全氫冷發(fā)電機300MW（石橫電廠）主要產(chǎn)品1981年

引進西屋公司氫冷

300MW,600MW汽

輪發(fā)電機技術(shù)

1987年

第一臺西屋技術(shù)全

氫冷發(fā)電機300MW

（石橫電廠）STGC第一臺QFSN-300-2型的300MW水氫冷發(fā)電機（漢川電廠）主要產(chǎn)品1985年

與西屋聯(lián)合開發(fā)

300~350MW等級

水氫冷發(fā)電機

1989年

第一臺QFSN-300-2型

的300MW水氫冷

發(fā)電機

（漢川電廠）STGC第一臺核電雙水內(nèi)冷發(fā)電機310MW（秦山核電廠）主要產(chǎn)品1990年

第一臺核電雙水內(nèi)冷

發(fā)電機310MW

（秦山核電廠）STGC與ABB合作生產(chǎn)水氫冷600MW發(fā)電機（石洞口二廠）主要產(chǎn)品1990年

與ABB合作生產(chǎn)水

氫冷600MW發(fā)電機

（石洞口二廠）STGC55MW空冷發(fā)電機（泰國PTA電廠）主要產(chǎn)品1995年55MW空冷發(fā)電機（泰國PTA電廠）STGC第一臺600MW水氫冷汽輪發(fā)電機（吳涇電廠）主要產(chǎn)品1998年第一臺600MW水氫冷汽輪發(fā)電機（吳涇電廠）STGC世界1000MW等級汽輪發(fā)電機概況

1000MW等級發(fā)電機國內(nèi)外業(yè)績（單軸、3000r/min）

STGC

SIEMENS

電

廠

地點

容量MVA轉(zhuǎn)

速r/min投運年份

Goesgen 瑞士1141 3000 1978

Bergkamen 德國911 3000 1981

Heyden 德國950 3000 1987

Trillo 西班牙1147 3000 1988

SchwarzePumpe1#

德國1000 3000 1997

SchwarzePumpe2#

德國1000 3000 1997STGC

SIEMENS

電

廠

地點

容量MVA轉(zhuǎn)

速r/min投運年份

Boxberg 德國 1144 3000 1999

Niederaussem 德國 1223 3000 2002外高橋火電站1# 上海 1000 3000 2003外高橋火電站2# 上海 1000 3000 2004(外高橋火電站2#為我公司與西門子公司合作生產(chǎn))

STGC

ALSTOM

電

廠

地點

容量MW轉(zhuǎn)

速r/min投運年份

Lippendort593030001999

Lippendort693030002000

STGC

MITSUBISHI

電

廠

地點

容量MVA轉(zhuǎn)

速r/min投運年份

EGATRatchaburi泰國2X99030002000

STGC中國國內(nèi)單軸全速汽輪發(fā)電機組電

廠

制造商

容量MW轉(zhuǎn)

速r/min

投運年份大亞灣核電站（2臺）

GEC9003000

1987嶺澳核電站（2臺）

GEC9003000

2002外高橋火電站（2臺）

西門子90030002003連云港核電站（2臺）俄羅斯100030002003

STGCSTGC1000MW等級汽輪發(fā)電機技術(shù)參數(shù)及結(jié)構(gòu)

與西門子簽定了外高橋900MW發(fā)電機的分包合同

900/950MW發(fā)電機外形圖900/950MW配無刷勵磁機外型圖900/950MW配靜態(tài)勵磁機外型圖

主要技術(shù)數(shù)據(jù)額定功率 900MW/950MW

功率因數(shù)0.9額定轉(zhuǎn)速3000轉(zhuǎn)/分冷卻方式

水氫氫定子通風(fēng)方式

軸向轉(zhuǎn)子通風(fēng)方式

軸向-徑向額定氫壓 0.5MPa

額定定子電壓 27kV

額定定子電流21383A/22571A

額定轉(zhuǎn)子電流 5388A/5653A

額定轉(zhuǎn)子電壓398V/418V

效率 99%/98.99%(無刷)99.01%/99%(靜態(tài))作為西門子公司的合資公司，我公司已經(jīng)擁有西門子公司百萬瓩等級發(fā)電機技術(shù)。計算機網(wǎng)絡(luò)與西門子公司直接聯(lián)網(wǎng)，對雙方的圖紙、資料和信息傳遞十分便利，西門子公司將對全套圖紙?zhí)峁┘夹g(shù)保證。尤其是我公司已成功制造完成上海外高橋第二臺900MW發(fā)電機定子，達到西門子公司的質(zhì)量標準，并通過了西門子公司的考核，該機組直接使用西門子公司的最新技術(shù)，質(zhì)量要求高，具有國際先進水平，因此我公司首選西門子外高橋900MW水氫氫發(fā)電機（型號THDF-125/67），該發(fā)電機的最大出力為1050MVA。主要特點介紹如下：發(fā)電機出力裕度大

該型發(fā)電機為西門子公司具有國際先進水平的成熟產(chǎn)品，發(fā)電機出力裕度大

發(fā)電機出力(MW)

功率因數(shù)氫壓(MPa)

冷卻水溫度(℃)銘牌額定功率 900 0.9 0.5 38TMCR 966 0.9 0.5 33VWO 1008.6 0.9 0.5 25

發(fā)電機出力(MW)

功率因數(shù)氫壓(MPa)

冷卻水溫度(℃)銘牌額定功率 950 0.9 0.5 38TMCR 1000 0.9 0.5 33VWO 1050

0.9 0.5 25

900MW發(fā)電機各部位溫度（℃）950MW發(fā)電機各部位溫度（℃）溫度限值（℃）定子鐵心（進風(fēng)43℃）95

97

≤120定子線圈出水（進水48℃）7477≤85轉(zhuǎn)子線圈（電阻法）（進風(fēng)43℃）7275≤110

SIEMENS900MW及950MW發(fā)電機各部分溫度及限值

效率高當采用無刷勵磁時，900MW發(fā)電機效率設(shè)計值99.0%950MW發(fā)電機效率設(shè)計值98.99%(外高橋900MW工廠型式試驗值99.01%)當采用靜態(tài)勵磁時，900MW發(fā)電機效率設(shè)計值為99.01%。950MW發(fā)電機效率設(shè)計值為99.0%

勵磁電流和勵磁容量小900MW時的勵磁電流、勵磁電壓分別只有5388A398V，

提高了效率降低了轉(zhuǎn)子繞組溫升。在額定負載運行時，無刷勵磁機及其整流元件電負載大大降低，可靠性及壽命均提高。采用靜態(tài)勵磁時，軸系較短，完全達到勵磁頂值電壓2倍的要求。定子電壓高，定子電流和電磁力小，定子絕緣可靠該發(fā)電機定子電壓高（27kV），與其他同類型發(fā)電機相比，定子電流和電磁力小，發(fā)電機出水溫升低。定子線棒采用非?？煽康奈鏖T子Micalastic絕緣系統(tǒng)。在這絕緣系統(tǒng)中，銅線換位線棒與主絕緣間采取有效措施均勻電場。云母帶內(nèi)含一薄高強度的襯片材料，云母通過少量的環(huán)氧樹脂與之粘結(jié)，包扎云母帶之后，線棒烘干，并用環(huán)氧樹脂真空浸漬。環(huán)氧樹脂具有很好的滲透性，因此粘度低。之后，線棒由高壓氮氣來完成此真空壓力浸漬（VPI）工藝。浸漬后的線棒通過模壓成形并在烘箱中進行高溫處理。這確保真正的無隙高壓絕緣，具有優(yōu)良的電、機械和熱性能，并且還能防水、防油。所有線棒的槽內(nèi)部分最后施加半導(dǎo)體漆來減小絕緣與槽壁間的電暈放電。另外，所有線棒具有端部防暈，來控制線棒從槽內(nèi)部分到端部過渡處的電場，防止電弧。定子槽內(nèi)布置

定子繞組固定結(jié)構(gòu)可靠

定子線棒采用不銹鋼通水管，可防止氧化銅引起的堵塞。端部繞組線棒間填有適形絕緣材料，并在安裝后固化。線棒的端部于是形成錐形的端部繞組。在徑向支撐上，端部繞組被夾緊到絕緣材料做成的剛性支撐環(huán)上，該支撐環(huán)由定子機座支撐。適形固化材料被放置到定子線棒和支撐環(huán)之間，確保每一線棒由支撐環(huán)牢固支撐。線棒用壓板夾緊到支撐環(huán)上，它由高強度絕緣螺栓夾緊。端部繞組于是形成一在徑向剛性的能耐短路沖擊的結(jié)構(gòu)，但在軸向不會限制因熱膨脹引起的移動，因為支撐環(huán)允許在機座內(nèi)軸向移動。定子繞組端部固定的大錐環(huán)，直接伸至定子線棒出槽口處，能夠承受突然短路、錯相合閘、過電流等沖擊。

定子鐵心及線圈端部結(jié)構(gòu)

調(diào)峰能力強

本發(fā)電機按壽命不小于35年并可滿足調(diào)峰二班制運行設(shè)計。在發(fā)電機運行壽命期間，允許機組開停機10000次。轉(zhuǎn)子齒頂、齒根和槽楔的幾何形狀都設(shè)計成避免應(yīng)力集中，其機械應(yīng)力計算都以用到材料的屈服強度50%以內(nèi)為設(shè)計極限值。定子繞組端部固定中的絕緣支架系通過反磁彈簧板固定在定子鐵心端部結(jié)構(gòu)件上，當開停機或運行溫度變化，銅鐵膨脹不同時，繞組端部可沿軸向自由伸縮，有效的減小繞組絕緣中產(chǎn)生的機械之力。轉(zhuǎn)子槽絕緣內(nèi)表面、槽楔下墊條靠銅線側(cè)、轉(zhuǎn)子護環(huán)下絕緣筒內(nèi)圓等與轉(zhuǎn)子繞組相接觸部分皆貼有聚四氟乙烯滑移層，這樣在開停機和負荷變化時轉(zhuǎn)子繞組能較自由的熱脹冷縮，防止繞組變形和絕緣損傷。

進相運行和負序能力高本發(fā)電機定子端部采用磁屏蔽結(jié)構(gòu)，附加損耗小，溫度低，該發(fā)電機可以進相0.95功率因數(shù)額定功率運行，此時不會發(fā)生定子端部過熱等。轉(zhuǎn)子槽楔由高導(dǎo)電率的材料制成，外伸到護環(huán)的搭接面下，并確保槽楔和轉(zhuǎn)子護環(huán)間良好的電接觸，本系統(tǒng)經(jīng)長期運行驗證為非常好的阻尼繞組系統(tǒng)。該阻尼系統(tǒng)完全能滿足設(shè)計規(guī)范所提出的負序能力：I22t=6s和I2=6%的要求。大齒上帶阻尼槽的轉(zhuǎn)軸結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子端部結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)子槽內(nèi)布置無刷勵磁機轉(zhuǎn)子和整流盤自帶冷卻風(fēng)扇和螺旋溝的特殊滑環(huán)結(jié)構(gòu)

發(fā)電機轉(zhuǎn)子動力特性好900MW汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速為一階720r/min，

二階2100r/min，遠離工作轉(zhuǎn)速，轉(zhuǎn)子振動不敏感，給安裝平衡帶來方便。

發(fā)電機定子強度和振動特性好發(fā)電機的機座、端蓋、冷卻器罩、出線盒等的強度、剛度好，所有水壓試驗均按2.5倍額定氫壓（0.5MPa）進行。發(fā)電機定子總裝后（包括轉(zhuǎn)子、冷卻器等所有部件），將進行機座模態(tài)試驗，機座載荷分配采用應(yīng)力-應(yīng)變法測定子機座底腳處載荷使其合理分配到基礎(chǔ)上，將較大程度改善在現(xiàn)場安裝時的定子振動

氫冷卻器優(yōu)化設(shè)計對氫冷卻器的傳熱，阻力特性進行了深入研究，對冷卻管型及管束排列進行了優(yōu)化，增加了氫側(cè)的換熱面積，獲得了氫冷卻器的最優(yōu)化設(shè)計，該冷卻器容量大，熱交換能力強，能滿足發(fā)電機900/950MW、TMCR和VWO各種工況運行的要求。外高橋900MW發(fā)電機總裝

●應(yīng)用先進的計算機程序研究計算

★二維、三維場有限元的電磁計算

★定子端部電磁場計算

★機械計算、通風(fēng)計算

★轉(zhuǎn)子軸向-徑向通風(fēng)及溫升研究計算

★定子鐵心通風(fēng)及溫升計算

★轉(zhuǎn)子繞組的應(yīng)力分析

★轉(zhuǎn)子軸系的扭振分析計算

★大電網(wǎng)與大電機相互作用動態(tài)仿真研究等AutomaticGeometryDefinitionGeneratorDesignEnvironment

★

27kV定子繞組主絕緣及防暈層的設(shè)計

開發(fā)研究和線棒試制：采用少膠VPI絕緣----抽真空壓力整浸一次成型防暈關(guān)鍵絕緣材料進口

★轉(zhuǎn)子及護環(huán)鍛件材料的試制：轉(zhuǎn)子鍛件重量：92T

護環(huán)采用18Mn18Cr

建立端部線圈模型FEModelGEM定子端部線圈有限元分析材料線圈形狀線圈特性并聯(lián)環(huán)壓圈和鐵芯固有頻率

NaturalFrequencyFrequencyResponse

(SteadyState)FiniteElementEndRegion

MagneticFluxField

端部電磁場有限元分析

★通風(fēng)冷卻方式定子線圈：水冷定子鐵心：軸向氫冷轉(zhuǎn)子：軸向-徑向多級風(fēng)扇氫內(nèi)冷

發(fā)電機風(fēng)路圖★轉(zhuǎn)子各部件機械應(yīng)力及安全裕度的分析研究

轉(zhuǎn)子FEA有限元分析設(shè)計設(shè)計滿足10,000次起停機能力集中應(yīng)力分析裂紋增長分析

★轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速及其對軸系振動的影響的分析研究發(fā)電機轉(zhuǎn)子本體直徑：1250mm

本體長度：6730mm

總長：13575mm

發(fā)電機轉(zhuǎn)子動力分析900MW發(fā)電機穿鐵芯900MW發(fā)電機定子線圈端部900MW發(fā)電機定子線圈端部900MW發(fā)電機定子絕緣引水管900MW發(fā)電機穿轉(zhuǎn)子900MW發(fā)電機轉(zhuǎn)子聯(lián)軸器900MW發(fā)電機轉(zhuǎn)子多級風(fēng)扇900MW發(fā)電機總裝配

有關(guān)國外技術(shù)支持方西門子的合作情況

以技術(shù)轉(zhuǎn)讓及合作生產(chǎn)的方式進行合作，技術(shù)轉(zhuǎn)讓包括設(shè)計技術(shù)轉(zhuǎn)讓、全套設(shè)計圖紙、制造技術(shù)轉(zhuǎn)讓、全套工藝設(shè)計、設(shè)計計算分析、工程師及技術(shù)工人培訓(xùn)、設(shè)計技術(shù)咨詢、科研計算轉(zhuǎn)讓、質(zhì)量控制轉(zhuǎn)讓等。#1#2#3#4定子SIEMENSSTGCSTGCSTGC定子線圈SIEMENSSIEMENSSIEMENSSTGC轉(zhuǎn)子SIEMENSSTGCSTGCSTGC無刷勵磁機SIEMENSSTGCSTGCSTGC氫油水系統(tǒng)STGCSTGCSTGCSTGCAVRSTGCSTGCSTGCSTGC玉環(huán)950MW發(fā)電機STGC與SIEMENS的分工情況STGC

STGC制造1000MW等級

汽輪發(fā)電機的能力

1990年，與ABB合作生產(chǎn)上海石洞口電廠二廠第二臺600MW超臨界汽輪發(fā)電機定子

引進優(yōu)化設(shè)計并制造的600MW發(fā)電機于2000年7月在吳涇電廠一次啟動并網(wǎng)運行成功；獲上海市科技進步一等獎。

1997年至2000年底，由汪耕、丁舜年兩院士負責(zé)，完成了“1000MW級大型汽輪發(fā)電機開發(fā)設(shè)計研究”課題，獲“九.五”機械工業(yè)優(yōu)秀科技成果獎。2000年，我公司與西門子公司合作生產(chǎn)上海外高橋900MW3000r/min超臨界汽輪發(fā)電機組，派技術(shù)人員赴西門子公司進行900MW發(fā)電機的培訓(xùn)、圖紙轉(zhuǎn)化及材料的國產(chǎn)化。經(jīng)過近二年的努力，從機座焊接加工、定子沖片制造、鐵芯壓裝到定子嵌線，上海外高橋第二臺900MW發(fā)電機定子已在我公司全部制造完成，達到和超過西門子公司的質(zhì)量標準，并完全通過了西門子公司的考核。西門子公司于2002年9月將上海外高橋第二臺900MW發(fā)