300MW发电机培训课件第一篇 330MW电气主设备第一章概述本期工程为QFS-330-2型双水内冷汽轮发电机及其配套的2自并励静止励磁系统。

汽轮发电机，不管何种冷却方式，不管容量大小，发电机本体的机械结构皆可分为静止和转动两大部分。

静止部分主要有定子机座、定子铁芯、定子绕组、端盖、轴承、冷却器等。

转动部分主要有转轴、转子绕组、护环、中心环、风扇环、集电环等。

当然水内冷转子还必须有进水机构和出水装置。

上海电机厂自1958年10月创制成功世界上第一台12MW定转子绕组均为水内冷的汽轮发电机后，至1998年底共制造了450台。

其中416台已在电厂投入运行。

根据统计资料显示，双水内冷发电机能满发、稳定、连续正常地在电厂运行，年运行小时一般在6000—7000小时以上。

第一节双水内冷发电机特点QFS-330-2型汽轮发电机的定子绕组和转子绕组采用水内2冷，定子铁芯及端部结构采用空气冷却。

双水内冷发电机在电厂的长期运行经验表明:发电机线圈温度低，绝缘寿命长，转子线圈不易变形，转子线圈匝间绝缘不与冷却介质接触，运行可靠。

而且转子平衡，振动稳定，制造、安装、检修都较氢冷发电机方便。

它的特点如下:1、由于不使用氢气，机座不需要防爆和密封结构设计，因而发电机结构比较简单，定子机座重量轻，使得发电机最大运输件定子的运输重量和尺寸减少，便于运输。

2、由于不使用氢气，可以省去密封油系统和氢系统(包括制氢设备)，所以安装、运行、检修更加方便。

3、发电机定子绕组和转子绕组采用水内冷，运行温度低，绝缘寿命长，提高了运行的可靠性。

4、发电机转子绕组连续绝缘、匝间绝缘可靠。

5、发电机转子的振动稳定。

第二节双水内冷发电机与水氢氢冷发电机的差异一、汽轮发电机的冷却方式简介(一)空气冷却20世纪30年代末期以前，汽轮发电机基本上处于单一的空气冷却阶段。

空气冷却在结构上最简单，费用最低廉，维护最方便，这些显著的优点使得空气冷却首先得到了能用和发展。

随着电网容量的增大，要求提高汽轮发电机的容量。

为了提高容量，需要增加电磁负荷，导致电磁损耗增大，从而引起电机发热量的增加，要强化冷却就必须加大通风量，这必然引起通风损耗的增大，而通风损耗(含风摩耗)占总损耗的40%，这就使得电机的效率降低。

另外，空气冷却的定转子绕组的温升也较高，影响绝缘的寿命。

二、双水内冷发电机与水氢氢冷发电机的差异双水内冷发电机与水氢氢冷发电机之间的差异主要在于冷却系统。

(一)双水内冷发电机的冷却系统双水内冷发电机定子和转子冷却水系统分开成二个独立的水路循环系统。

定子和转子冷却系统供发电机定子和转子绕组冷却，定子冷却系统采用闭式独立水系统。

定子和转子冷却系统一般采用集装式结构。

1、冷却水水质要求内部水质要求透明纯净，无机械混杂物。

在水温为20?时，转子线圈独立水系统电导率5μS/cm，定子线圈水系统电导率为0.5,1.5μS/cm;PH值保持在7,8;硬度小于2微克当量/升。

2、冷却水系统的其他要求定、转子冷却水路的进、出水处各装有一个双金属温度计、压力表、压力开关。

定、转子线圈内冷却水允许断水持续时间均为30秒。

定、转子水系统中的所有接触水的元器件均采用不锈钢或有色金属等抗水腐蚀材料。

定、转子水系统中水泵、冷水器、滤水器各设2台，互为备用。

定子水系统配有10,离子交换器，以提高水质。

定子水箱均按压力容器设计、制造。

水系统设蒸汽加热装置，蒸汽压力不大于1.5MPa，温度为300~350?。

为了监视系统运行情况，设置三个电导仪，电导偏离正常值时发出报警信号。

系统设置自动补水和水箱水位报警装置。

发电机管道设计中考虑了定子线圈反冲洗和排水管及阀门，能方便地对定子进行反冲洗，反冲洗管道上加装过滤器。

第二章 330MW双水内冷发电机第一节发电机结构及参数一、双水内冷发电机结构QFS2-330—2型汽轮发电机采用水、水、空的冷却方式即发电机的定子绕组和转子绕组采用水内冷(定子铁芯及端部结构件采用空气冷却。

(一)发电机定、转子绕组冷却水系统定子绕组冷却水路:对330兆瓦发电机而言，每半个线圈(即每个线棒)一个水路，定子连接线也是水内冷的。

每个水路进水和出水用聚四氟乙烯软管连接。

转子绕组冷却水路:转子每槽有两排，每排线圈为一个水路，在导线的槽的底部进水，槽的顶部出水，所有水路的进水和出水与外层用补强的不锈铜丝的绝缘聚四氟乙烯管相连。

冷却水从励端进入转子，沿转子中心孔轴向流过，当冷却水经端部汇水箱和进水管后，流到转子绕组并从转子出水管及出水装置流出。

(二)发电机的通风系统发电机的定子铁心和端部结构件及转子表面是依靠空气冷却，冷风由装在发电机转轴上的风扇提供。

与空气冷却器一起组成一个封闭循环系统。

冷风从两端的端盖进风口，由安装在转轴二端的轴向风扇打入，通过转子表面经定子铁芯径向通风道再从机座下面的出风口进入空气冷却器，这种通风方式称为单路全出风方式。

(三)定子1、定子机座和端盖发电机机座是由钢板焊接装配而成，在轴向有若干档钢板环以增加机座的刚度支撑定子铁芯支持筋，由于双水内冷的冷却方式定子机座内不要求氢气密封循环，所以空气冷却器放在发电机机座基础底部。

在电厂安装时，通过出风斗将发电机机座和冷却器构成通风风路系统。

机座的刚度设计为使机座的自振频率避(开运行频率和倍频。

端盖为铸铝合金材料，以降低电机端部的附加损耗，端盖和转轴配合处设计有气封结构，以防止外界的油污进入电机内部。

在端盖顶部装有防爆气窗，万一电机发生突然短路重大事故时，由电弧形成的高速气流能迅速从顶部逸出，以防人身伤亡事故。

端盖两侧面还具有有机玻璃视察窗，机内装有低压防振照明灯，在机组运行时，可窥视定子端部的状况。

2、定子铁芯铁芯采用厚0(5毫米扇形低耗无方向性的冷轧硅钢片叠装，并经冷态和热态加压、装压而成。

扇形硅钢片的两侧表面涂有F级环氧绝缘漆。

定子铁芯轴向用反磁支持筋螺杆并通过整体铸钢压圈将铁芯压紧。

在端部压圈外侧装有铜屏蔽，在压圈内侧和齿压板之间有磁屏蔽。

这样的屏蔽结构使发电机具有较低的杂散损耗，铜屏蔽内圆焊有空心铜管，通水冷却，使结构件运行温度较低，并能满足进相运行的要求。

3、铁芯的弹性支撑当发电机运行时，转子和定子铁芯之间的磁拉力在定子铁芯中产生倍频振动，为此在发电机的定子铁芯装配和发电机机座部件之间采用隔振性能较好且结构较为简单的卧式弹簧板弹性承构件，这就使铁芯传到机座和基础上的倍频振动减小。

4、定子线圈水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线组合而成，空实心铜线均具有玻璃丝绝缘层。

槽内股线间进行540度罗贝尔换位。

定子线圈的空心铜线内通过冷却水予以冷却，因此线圈温升很低。

定子线圈对地绝缘采用F级环氧云母带连续绝缘，定子线圈在槽内固定于槽楔下，楔下设有弹性波纹板(以压紧线棒，并在部分槽楔上开有小孔，以便检修时可测量波纹板的压缩量以控制松紧度。

在槽底和上下层线棒之间都放有适形材料，使相互间保持良好接触，紧固可靠。

在每个槽上下层线棒层间及每根绝缘引水管的出口水接头上。

均埋置一只测温元件(以检测相能部分的温度。

为抑制电晕放电现象，线圈的槽内直线段和出槽口端部段端部均进行了表面防电晕处理，端部线圈固定采用久经考验的绝缘压板、氟橡胶板线圈支架和反磁螺栓结构，其中线圈支架用L型弹簧板固定在压圈上，组成弹性伸缩结构。

5、总进、出水管总进、出水管分别装在汽端和励端的机座内，设有对地绝缘，运行时则接地。

进出水法兰及排气管分别放在机座两侧，排污管口分别放在机座两端的下方，可供与水系统外部管道连接之用。

总进出水管外部装有测温元件。

在用水冷声用摇表测量定子绕组绝缘电阻时，要求总进出水管对地有一定的绝缘电阻，而在定子绕组做耐电压试验时又要求把它们接地。

6、定子连接线和定子出线定子连接线采用外圆内圆的铜管，其冷却水路与线圈水路串联。

铜管成型后外包F级环氧粉云母带，加热压缩固化成形。

连接线和过渡铜排银焊后表面镀银，然后用螺栓与出线铜排固定连接。

330MW的发电机具有12根引出线，每相二路并联，每根定子出线具有相同的绝缘水平。

对于发电机出线引出后的三根主出线能加包绝缘层，以防止蛇类钻入通风小室可能导致的出线短路。

7、测温元件测温元件装在发电机内，测量发电机内部各部位的温度，根据测点的位置。

埋置不同型号的测温元件。

8、检漏元件在发电机两侧下端盖的盖板、出线板和出风口等处都布置有印刷板式检漏元件，其引出线经过出线接头后接至在集控室高阻式检漏仪上，能测量印刷板表面二个电极间的绝缘电阻，从而反映出电机内部的潮湿程度。

当数值越限时，仪表能迅速发出报警讯号，以便运行人员及时进行检查和处理。

(四)转子1、转轴发电机转轴由高机械性能和导磁性能好的合金钢锻造而成。

转轴本体外的励磁机侧，轴中心孔内装有转子进水中心连接管。

管子材料由不锈钢管做成，外面加焊搭子后固定在中心孔内壁。

对300MW级发电机，在转轴本体大齿中心沿轴向均布地开有横向月亮槽，以均匀转轴上二个轴线的刚度，降低转子的倍频振动。

发电机转子每个个齿开有两个阻尼槽，使转子大齿表面感能的涡流沿着导电率较高的阻尼槽上流过，消除横向槽尖角处的热点，提高发电机承受负序电流的能力。

2、大护环转子线圈端部是由高强度的反磁钢护环来支撑。

护环采用悬挂式结构，一端热套在转子本体端部的配合面上，另一端热套在与转子轴柄悬空的中心环上，以防止大容量电机的转子自重挠度在运转中对护环及中心环产生的影响。

护环与转予配合面处的锁紧采用凸齿式，凸齿的齿分度与转子嵌线槽的分度数相同。

在需要拆护环时，先将近转子大齿中心处的固定大护环周向位置用的定位销向后退移，待护环被加热，热套面处配合松开后，用夹具将护环夹牢转过成一个齿的宽度后，即可拉出。

护环与转子线圈端部之间具有绝缘层，此绝缘层由数层环氧玻璃布板卷包并垫成与扩环内径尺寸相同的锥形，再用绝缘销固定在线圈端部的绝缘垫块上。

3、小护环为保护转子绝缘引水管和转子绕组引水弯脚在电机运行时，不受离心力作用损坏，在转子本体端部轴上铣槽，用槽楔固定转子引水弯脚，绝缘水管采用小护环热套固定。

小护环采用双拼式，分成二段，以减少转轴挠度在运转时对其产生的影响。

小护环内的各绝缘部件，由于形状各异(在制造厂内均为配做，在拆卸前能对其编号，避免重新放入时弄错。

4、转子绕组转子绕组导线采用外方内方空心铜线，每根铜线为一匝(每匝铜线经绝缘后，在槽内的宽度方向布置成两排，每排由数匝组成。

转子绕组的电路为串联，进出水路则各由十几条并联水路组成，每条水路的进水由线槽底匝进，经数圈后，由顶部一匝出水。

铜线匝间绝缘为聚酰亚胺薄膜半叠包一层后。

下面再垫以0(2环氧玻璃布板两层，外面再半叠包一层聚酯薄膜作为保护。

两排铜线之间还衬有一层用环氧玻璃坯布压成的绝缘作为排间绝缘转子绕组匝间绝缘结构牢固可靠。