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1-发电机检修规程(1)

大唐渭河热电厂发布

2011-01-01实施

2010-12-31发布

发电机检修规程

Q/CDT-WHCP 106 0001—2010

Q/CDT

大唐渭河热电厂企业标准

第一章 QFSN-300-2型汽轮发电机检修工艺规程

第一节 QFSN-300-2型汽轮发电机

规程适用范围

本规程规定了大唐渭河热电厂QFSN-300-2型汽轮发电机及其附属设备的主要技术规范、A(B)、C(D)级检修及事故处理等。

本规程适用于大唐渭河热电厂300MW机组的检修和事故处理。

设备技术规范及结构简述

一、技术参数

1.发电机及其他技术数据

保温系统

序号	名称	单位	设计值	试验值		保证值	备注
1	发电机型号		QFSN-300-2
	额定容量SN	MVA	353		353	353
	额定功率PN	MW	300		300	300
	最大连续输出功率max	MW	330		330	330
	额定功率因数COSφN		0.85（滞后）			0.85
	定子额定电压UN	kV	20		20	20
	定子额定电流IN	A	10190		10190	10190
	额定频率fN	Hz	50		50	50
	额定转速nN	r/min	3000		3000	3000
	额定励磁电压UFn	V	365
	额定励磁电流IfN	自动上料系统A	2642		2500	2500
	定子绕组接线方式		YY
	级数		2
	冷却方式		水、氢、氢傅科摆原理
	励磁方式		自并励静止励磁
2	参数性能
	定子每相直流电阻（75℃）	Ω	0.00228	0.00233
	电磁线圈转子绕组直流电阻（75℃）	Ω	0.125	0.123
	定子每相对地电容	pF	0.232
	A相		232000	220000
	B相		232000	220000
	C相		232000	220000
	转子绕组电感	H	0.87	0.87
	纵轴同步电抗Xd	%	183.6	196
	横轴同步电抗Xq	%	179
	直轴瞬变电抗（不饱和值）X′du	%	22.75	26		≤27
	直轴瞬变电抗（饱和值）X′d	%	20	22.9		≤25
	横轴瞬变电抗（不饱和值）X′qu	%	37.8
	横轴瞬变电抗（饱和值）X′q	%	33.3
	直轴超瞬变电抗(不饱和值) X"du	%	16.8	18.56		≥17
	直轴超瞬变电抗(饱和值) X"d	%	15.5
	横轴超瞬变电抗(不饱和值) X"qu	%	16.57	23.4
	横轴超瞬变电抗(饱和值) X"q	%	15.2
	负序电抗（不饱和值）X2u	%	16.7	15.7化学镀镍磷合金
	负序电抗（饱和值）X2	%	16.4
	零序电抗（不饱和值）Xou	%	7.7	7.02
	零序电抗（饱和值）Xo	%	7.3
	直轴开路瞬变时间常数Tdo	s	8.47	9.4
	横轴开路瞬变时间常数T′qo	s	0.94	0.94
	直轴短路瞬变时间常数T′d	s	0.91	1.02
	横轴短路瞬变时间常数T′q	s	0.17
	直轴开路超瞬变时间常数T"do	s	0.045
	横轴开路超瞬变时间常数T″qo	s	0.079
	直轴短路超瞬变时间常数T″d	s	0.035
	横轴短路超瞬变时间常数T"q	s	0.035	s
	灭磁时间常数Tdm	s	2.5	s
	转动惯量GD2	tm2	30
	短路比SCR		0.656	0.596		≥0.58
	稳态负序电流I2	%	10			≥10
	暂态负序电流I22 t	s	10			≥10
	允许频率偏差	%	±2（长期满发）
	允许定子电压偏差	%	±5
	失磁异步运行能力	MW min	150/20			150/15
	进相运行能力	MW	300
	进相运行时间	h	长期连续
	电话谐波因数THF	%		0.09		≤0.5
	电压波形正弦性畸变率Ku	%		0.17		≤1
	三相短路稳态电流	%	160
	暂态短路电流有效值（交流分量）
	相—中性点	%	670
	相—相	%	470
	3相	%	510
	次暂态短路电流有效值（交流分量）
	相—中性点	%	1320
	相—相	%	950
	3相	%	1220
	三相短路最大电流值（直流分量峰值）	%	912.4
	相—相短路最大电磁转矩	t.m	1046
3	振动值
	临界转速
	一阶	r/min	1290	1295
	二阶	r/min	3453	3486		≥3450
	临界转速轴振动值			0.076		≤0.1
	超速时轴振动值			0.06		≤0.12
	额定转速时轴振动值
	垂直	mm		0.039		≤0.076
	水平	mm		0.043		≤0.076
	额定转速时轴承座振动值
	垂直	mm		0.012		≤0.025
	水平	mm		0.013		≤0.025
	定子绕组端部振动频率fv	Hz		80		>115或<94
	定子绕组端部振动幅值	mm		0.05		≤0.1
	轴扭振频率（发电机）	Hz	140.2			>110
4	损耗和效率（额定条件下）
	定子绕组铜耗Qcu	kW	675.8	696
	定子铁耗Qfe	kW	438	458
	励磁损耗QCu2	kW	826.2	807.6
	短路附加损耗Qka	kW	549	525
	机械损耗Qm	kW	483.5	456.4
	总损耗∑Q	kW	2972.5	2970
	满载效率η	%	99.019	99.03		≥99
5	绝缘等级和温度
	定子绕组绝缘等级		F
	转子绕组绝缘等级		F
	定子铁芯绝缘等级		F
	定子绕组极限温度	℃	90（标准）	67		≤85	出水
	转子绕组极限温度	℃	110（标准）	83		≤110	平均
	定子铁芯极限温度	℃	120（标准）	81		≤120	最高
	定子端部结构件允许温度	℃	130（标准）	86		≤130	最高
	发电机进口风温	℃	40-46
	发电机出口风温	℃	65
6	冷却介质的压力、流量和温度
	定子冷却水流量	m3/h	30				内部
	定子冷却水进口温度	℃	40～50
	定子冷却水出口温度	℃	65～75			≤85
	定子冷却水导电率	μs/cm	0.5～1.5				20℃
	定子冷却水压力Pa	MPa	0.2～0.25
	定子水冷却器进水温度	℃	38
	定子水冷却器出水温度	℃	40
	定子冷却水流量	m3/h	120				外部
	定子冷却器水压力	MPa	0.3
	气体冷却器数目	只	4只（2组）
	氢气冷却器进水温度	℃	25-38
	氢气冷却器出水温度	℃	30-43			≤45
	氢气冷却器水流量	m3/h	400
	冷氢温度	℃	45
	悬式绝缘子热氢温度	℃	65
	氢气流量	m3/s	33	43
	额定氢压	MPa	0.3
	最高允许氢压	MPa	0.32
	发电机机壳容积	m3	73
	发电机漏氢量（折算为标准气压下）	m3/24h				≤8.5
	轴承润滑油进口温度	℃	45
	轴承润滑油出口温度	℃	65			≤65
	轴承润滑油流量	L/min	650	640
	氢侧密封瓦进油温度	℃	43～52
	氢侧密封瓦出油温度	℃	65			≤65
	氢侧密封瓦油量	L/min	2×57
	空侧密封瓦进油温度	℃	43～52
	空侧密封瓦出油温度	℃	56			≤65
	空侧密封瓦油量	L/min	2×99
7	主要尺寸和电磁负荷
	定子铁芯内径	mm	1250
	定子铁芯外径	mm	2540
	定子铁芯长度	mm	5200
	气隙（单边）	mm	75
	定子槽数		54
	定子绕组并联支路数		2
	定子线圈尺寸
	空心h×W壁厚	mm	4.7×9.9-1.35
	实心h×W	mm	2.5×9.2
	每匝线圈股数		60
	空心	N	12
	实心	N	48
	定子电流密度J1	(A/mm2)	6.9
	定子线负荷AS1	(A/cm)	1401
	定子槽主绝缘单边厚度	mm	5.4
	定子总重量	t	193
	定子运输总重量	t	195
	定子运输尺寸L×W×h	mm	8140×3800×3872
	转子外径	mm	1100
	转子本体有效长度	mm	5150
	转子运输长度	mm	11350
	转子槽数		32
	转子槽尺寸W×h	mm	37.5×158.7
	转子每槽线匝数		9/7
	每匝铜排尺寸h×W	mm	11.8×34.2
	转子电流密度J2	(A/mm2)	7.95
	转子槽绝缘单边厚度	mm	1.4
	气隙磁密BS	GS	9588
	转子匝间绝缘厚度	mm	0.5
	护环直径	mm	1180
	护环长度	mm	660
8	主要材质和应力
	定子硅钢片型号		50W310
	硅钢片厚度	mm	0.5
	铜线型号		SBEQB-155
	转轴材料型号		26Cr2Ni4MoV
	转轴材料脆性转变温度 FATT	℃	-15
	转轴屈服极限σS	N/mm2	650
	转轴安全系数K		>1.8
	转子铜排型号		含银冷拉铜排
	转子铜排屈服极限σS	N/mm2	≥180
	护环材质型号		18Mn18Cr
	护环屈服极限σS	N/mm2	≥1070
	护环安全系数K		>1.6
	转子槽楔材质型号		LY12-CZ；铍铜（端头）

2.主要部件重量（单位：kg）

发电机定子重量(不带端盖及冷却器、冷却器罩)	192000	发电机转子重量	54960
发电机一组冷却器重量	3322	发电机基础台板(座板装置)重量	4131
发电机一个轴承重量	782	发电机半瓣外端盖重量	5175
发电机刷架(包括底座)	2372	发电机出线盒	2600
发电机出线端子	416	发电机一个冷却罩	7120

3.励磁系统主要参数

强励顶值电压倍数	2	允许强励时间	20s
电压响应比即电压上升速度不低于		2倍/s

4.主要技术规范及性能保证值：

4.1 基本规格和参数：

额定容量 353MVA

额定功率： 300MW（保证值）

（额定氢压 0.30MPa，氢冷器冷却水进水温度33℃）。

最大连续功率： 330MW（保证值）

（额定氢压0.30MPa，氢冷器冷却水进水温度33℃）。

最大连续功率： 336MW（额定氢压0.30MPa，氢冷器冷却水进水温度20℃）。

额定功率因数 0.85（迟相）

额定电压 20000V

额定转速 3000r/min

额定频率 50Hz

相数 3

极数 2

定子线圈出线接法 YY

额定氢压 0.30MPa

额定效率（保证值） ≥99%（计及轴承及油密封损耗）

发电机定转子绝缘材料采用F级按B级考核

短路比（保证值） ≥0.55

瞬变电抗X＇d（标幺值）不大于0.3

超瞬变电抗X″d（标幺值）不小于0.168

承担负序能力：

稳态I2（标幺值） ≥10%

暂态I22t ≥15s

噪声（距机壳1米处，高度1.2米处，额定功率时）≤85分贝（A）

额定氢压0.30MPa运行时的漏氢量：≤10m3/24h

4.2 发电机旋转方向：由汽轮机向发电机端看为顺时针方向。

4.3 发电机定子出线端子相序的排列，从集电环端看发电机由左至右为C、B、A。

4.4 发电机定子出线端处采用封闭母线连接。

4.5 在定子每个槽内上、下层线圈间可靠地埋置两个检温计，其中一个引线至端子，另一个引至端子板后备用。另在每根绝缘引水管出口处端安装测量出水温度检温计一个。且每个检温计的引出线用三根独立的引线引出。

4.6 定子绕组三相直流电阻在冷态下，任何两相间的阻值差，在排除由于引线长度不同引起的误差后，不超过最小值的1%。

4.7 发电机定子绕组在空载及额定电压下，其线电压波形正弦性畸变率不超过1%。发电机在空载额定电压和额定转速时电话谐波因数不超过0.5%（从额定频率至5000Hz范围内的

全部谐波）。

4.8发电机的轴承座为双层绝缘，以防止轴电流流通及便于检测绝缘电阻。

4.9定子线圈内冷却水允许断水时间为30s。

4.10 发电机的氢冷却器所用的冷却水为二次循环水，其进水最高温度为33℃。定子线圈内冷水冷却器，密封油冷却器所用的冷却水为闭式循环水，其进水最高温度为38℃。

4.11 定子线圈内冷水的进水温度范围为40～50℃。

4.12 发电机具有一定的短时过负荷能力。

4.12.1 定子绕组能承受下列短时过电流运行而不发生有害变形。

过电流时间（s）	10	30	60
额定定子电流（%）	226	154	130

按照国标GB/T7064-2002，允许的过电压时间和过电流倍数符合公式（I2-1）·t=37.5s，持

续时间的范围为10s～20s。过电流允许次数每年不超过2次。

4.12.2 转子绕组具有下列短时过电压能力

过电压时间（s）	10	30	60	120
额定励磁电压（%）	208	146	125	112

4.13 发电机在额定功率因数、电压变化范围为额定值的±5%和频率变化范围为额定值的±2%时（即按照IEC标准或GB/T7064-2002图中阴影面积所示范围内）能连续输出额定功率。

当发电机电压变化在±5%以内，频率变化在-5%～-2%，和+2%～+3%范围内连续运行，发电机各部件的温度不超出国标GB/T7064-2002《透平型同步发电机技术要求》的温度要求。发电机输出功率和温升值如下表：

电压（kV）	21.0	20.5	19.5	19.0	21.0	20.5	19.5	19.0
频率（Hz）	47.5	47.5	47.5	47.5	51.5	51.5	51.5	51.5
有功功率（MW）	278	278	278	278	300	300	293	285
定子铁芯极限温升（K）	81	79	77.5	76.5	72	71	70.2	69
转子绕组极限温升（K）	68	66.5	64	62.5	57	55	51	49
每次（min）	1	1	1	1	3	3	3	3
在发电机寿命期内（次）	180	180	180	180	180	30	30	30

4.14发电机具有失磁异步运行能力，当电网条件允许时，发电机失磁后能带60%额定有功功率（在60s内将负荷降至60%），或40%额定有功功率（在90s内将负荷降至40%），总的失磁运行时间不小于15分钟。发电机能带50%额定有功功率稳态异步运行不小于30分钟。

4.15发电机能在进相功率因数（超前）0.95长期连续运行。（带额定353MVA）而不产生局部过热。进相运行时的限制因素为端部漏磁场引起的端部发热，结构上采取的措施有：

1）定子边段铁心齿顶部呈阶梯形状；

2）定子边段铁芯齿中部开小槽，减少涡流损耗；

3）定子铁芯端部采用非磁性铸钢压圈及压指；

4）定子铁芯压圈外侧设置整体铜屏蔽环；

5）转子护环采用非磁性18Mn18Cr合金钢；

6）转子本体长度比定子铁芯长度短，两端各短25mm。这些措施将可靠地保证在发电机进

相运行时端部温度不超过标准规定的温度限值。

4.16 发电机具有长期调峰运行能力，当电网需要时，发电机能允许调峰运行和二班制运行。允许启停次数不少于10000次，而不产生有害变形。采取的主要措施有：（1）定子线棒槽部固定采用楔下波纹弹簧板压紧线圈的径向防松结构，定子线棒端部固定采用绑扎和压板相结合的rigid-flexible固定结构，即径向、切向刚性固定，轴向可随温度变化弹性滑移，避免了定子线圈绝缘承受交变应力造成损伤和磨损。（2）转子绕组采用含银冷拉硬铜排，提高导体的抗蠕变能力；转子中心导电杆采用柔性连接，缓冲温度变化引起的应力，防止低周疲劳损坏；转子护环下绝缘、槽楔下绝缘垫条表面采用滑移层材料，减小摩擦阻力，以利导体热胀冷缩。

发电机能耐受近端电网90MW负荷的冲击，实际为瞬间过负荷冲击。对发电机产生瞬时冲击电流（若该负荷三相对称且被发电机承担）约1.3 IN，发电机电压、转速会瞬时下降，自动励磁调节装置、汽机调速装置很快调节电压及转速到正常值。按发电机短时承受过电流能力而不会发生有害变形。当切除90MW负荷时，发电机电压将会升高，转速会上升，这种工况同发电机甩负荷试验相比，对发电机的影响小的多。

4.17发电机具有较强的长期承担负序能力，发电机允许的稳态负序电流I2≥10%及暂态负序I22*t≥15S，并具有一定的裕度。

4.18振动值和轴瓦温度：当汽轮发电机在额定转速下运行时：

轴承座振及轴振按GB/T7064-2002表格中范围A的良好标准作为保证值。轴承座振不大于0.025mm（双振幅）。过临界转速时不大于0.076mm（双振幅）。发电机轴振相对位移值不大于0.76mm（双振幅），过临界转速不大于0.2mm（双振幅）。发电机轴振动测量装置按汽机厂轴振动测量要求与汽机厂轴测量一致。发电机备有装设拾振器和测速齿盘的位置，并按照《二十五项反措》要求装设两套。

汽轮发电机组轴系振动值应符合有关的IEC及国标上有关条文。

发电机轴瓦金属最高允许温度应符合有关的IEC及国标上有关条文。

汽轮发电机临界转速设计值应偏离额定转速的±15%。

轴承乌金测温采用E分度分列绝缘式双支热电偶。

4.19在发电机轴承中采用有效的技术措施，防止有害的轴电流和轴电压。防止发电机轴电流的措施如下：（1）汽、励端轴承座与端盖加绝缘垫，励端设双重绝缘，双层绝缘垫间埋测点，用引线引出机外，便于运行中监测绝缘状况。（2）密封座与端盖间加装进口绝缘密封垫。（3）汽端转轴上加装接地碳刷，使转轴运行时良好接地。

4.20发电机装有集电环及碳刷，在机轴上配套集电环独立的冷却风扇，确保可靠运行。

4.21电机的集电环配有隔音罩，罩内壁喷涂隔音材料，集电环和碳刷满足GB/T7064-2002中附录E表E5的温度限值要求。

本文发布于:2024-09-25 12:29:47，感谢您对本站的认可！

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