可控硅励磁装置.docx

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可控硅励磁装置

安徽省舒城县兴川水电站增效扩容工程

水轮发电机及其成套设备

技　术　参数　

2017 年 10 月 1 日

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目　　录

第一章 总则 ...............................................................................................- 3 -

第二章 电站基本资料 ...............................................................................- 4 -

第三章 水轮机 ...........................................................................................- 5 -

第四章 水轮发电机 ...................................................................................- 9 -

第五章 进水阀装置 .................................................................................- 13 -

第六章 机组自动化及自动化元件 .........................................................- 14 -

第七章 调速器 .........................................................................................- 15 -

第八章 可控硅励磁装置 .........................................................................- 17 -

第九章 专用工具及备品备件 .................................................................- 18 -

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第一章总则

2017 年 10 月，受舒城县水利局委托，提供舒城县兴川水电站水轮

发电机组及其设备成套和主要辅助设备的有关技术参数。

技术参数作为舒城县兴川水电站水轮发电机组及其成套设备和主要

辅助设备制造、试验、招标、安装和验收的依据。

本技术参数依据下列规程规范制定，水轮发电机组成套设备和辅助

设备的设计、制造、供货、交接验收，亦应执行以下标准：

1、GB/T15468-2006《水轮机基本技术条件》

2、GB/T10969-2008《水轮机通流部件技术条件》

3、GB7894-2009《水轮发电机基本技术条件》

4、GB8564-2003《水轮发电机组安装技术规范》

5、JB1270-2002《水轮机、水轮发电机大轴鍛件技术条件》

6、GB/T9562.1-1997《水轮机调速器与油压装置技术条件》

7、SL696-2014《小型水轮机进水阀基本技术条件》

8、GB10585-1989《大中型同步发电机励磁系统基本技术条件》

9、JB/T8660-1990《水轮机组包装、运输和保管规范》

10、GB11352-89《一般工程用铸造碳钢》

11、GB7233-87《铸钢件超声探伤及质量评级标准》

12、GB150-89《钢制压力容器》

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第二章电站基本资料

2.1电站基础资料

多年平均气温 14.2℃，极端最高气温 41.3，极端最低气温-11.8，平

均无霜期 245 天，冰期 80 天。

海拔 305 m。

2.2电站设计参数：

来水面积：

8.02km2

多年平均流量：

0.23m3/s

正常高水位：

　　　　　　　 　　　439.39m

发电限制水位：

　　　　　　　　　 435.0 m

设计尾水位：

　　　　　　　　　 　302.2m

设计水头：

　　　　　　　　 　　　131.0 m

最大毛水头：

　　　　　　　　 　　137.19 m

最小毛水头：

　　　　　　　 　　　132.8m

最大净水头：

　　　　　　　　　 　134.48m

最小净水头：

　　　　　　　　 　　130.09m

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第三章水轮机

3.1水轮机基本技术规程和主要性能参数

水轮机型号　　　　　　　XJ-W-50/1×11

型式卧轴单喷嘴斜击式

额定出力　　　　　　　　516.3 kW

额定水头　　　　　　　　131.0m

额定流量　　　　0.47m3/s

额定效率　　　　85%

额定转速　　　　　　　　1000r/min

飞逸转速　　　　　　　　1900r/min

机组旋转方向　　　　　　从发电机方看顺时针

3.2基本技术保证

3.2.1 出力和效率保证

1、 在 Hmin＝130m 下，水轮机最高效率应保证不小于 89.0 %

2、在本电站最低水头及其以上的水头范围内运行时，水机出力保

证达到 1.1 倍额定出力。

3.2.2 稳定性保证

在额定转速 1000r/min 和电站整个运行水头范围内，负荷在

25%～110%的水轮机出力保证范围内，水轮机必须保证安全稳定运行。

在空载运行工况时，水轮机亦能保证安全稳定运行。

3.2.3 调节保证

调速器接力器关闭时间 T ≤ 2.0 s；

机组转速上升率　　　B ≤ 40%；

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压力升高率　　　ζ ≤ 20%

水机转动惯量GD2 ≥ 3 t.m2。

3.2.4 噪音保证

在正常运行情况下，机组应无异常噪音，按 GB10069.1-20016 标准

进行测试。

3.2.5 水轮机的的可靠性保证

在技术规定的运行工况的条件下，水轮机大修间隔时间不小于 3 年，

连续运行不小于 8000 小时，使用年限不小于 35 年。

3.3水轮机结构技术条件及质量保证

3.3.1 水轮机的总体结构

1、水轮机为单转轮、单飞轮、卧轴、单喷嘴斜击式。

2、水轮机能在不动发电机的情况下进行拆卸，主要部件上设有吊

环螺栓、吊耳、吊环等以便吊装。

3.3.2 水轮机转轮

1、水轮机转轮采用整体铸造结构，每个水斗单独作磁粉探伤和超

声波探伤检查。

铲磨精加工，保证水斗叶型精度与光洁度符合图纸及有

关规程标准要求。

2、转轮表面精糙度与斗叶尺寸必须符合 GB10969－2008《水轮机

通流部件技术条件》的要求。

转轮表面粗糙度 3.2 以上。

3、转轮浇注设备成型后作退火处理，检验合格后作静平衡试验。

4、转轮材料为 ZG06Cr13Ni4Mo，该材料钢水必需上精炼炉精炼。

5、转轮应符合 GB/T10969-2008“水轮机通流部件技术条件”，转轮

在厂内作静平衡实验。

3.3.3 机座

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1、机座的材质为 Q235—A 钢板双层防噪音焊接结构。

2、机座各节与喷嘴的联接组装在厂内预装合格后，机座与喷嘴配

打定位销，根据运输条件分设备成 2－3 节运往工地组装。

3、机壳设检修观察孔。

4、机座上设有反冲制动喷嘴及自然补气的管路。

3.3.4 喷嘴装配

1、喷嘴和喷针采用不锈钢制作，其材料为 2Cr13；材料化学设备

成分及机械性能应符合国家有关标准。

喷针表面做氮化处理，

HV≥650，深 0.2～0.3mm。

2、喷针控制系统为微机单元控制，折向器的位置为全开和全关位

置，喷针的位移由位移传感器传输信号给调速器。

3、喷针为油操作无弹簧结构，在 0～100%全行程中动作自如，无

卡阻现象。

4、喷针关闭后，间隙应符合国家标准和部颁标准。

在额定水头下，

喷针全关时，新机组总漏水量为零。

5、折向器应作磁粉探伤实验检查，其控制采用自关闭方式。

3.3.5 轴承和飞轮

水轮机轴承采用内循环加外循环的结构，轴承冷却进水温度不得大

于 28℃，轴承最高温度为：

≤65℃，轴承能够承受机组在各种运行条件

下所产生的径向力和轴向力。

飞轮强度应在规范范围之内。

3.4水轮机的组装、测试、检验和验收

3.4.1 水轮机的所有零部件的尺寸、公差及精度均必须符合国标、图纸

要求，并有严格的检测记录。

主要零部件材料的化学设备成分和机械性

能应符合国家标准，并具有材质证明书或检验报告。

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3.4.2 水轮机所有螺钉及紧固件均作防锈处理。

3.4.3 水轮机所有零部件均在厂内预装或结合尺寸校验。

受压件凡能在

制造厂内试压者，均按国家或部颁标准试压，持续 30min 不得渗漏。

现

场试压按 GB8564—88 相关规定进行。

3.4.4 水轮机所有零部件必须按国家或部颁有关规程标准在厂内检验合

格。

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第四章水轮发电机

4.1水轮发电机性能保证

4.1.1 基本参数

型号SFW500-6/990（斜击式）

额定容量500kW/630kVA

额定电压400V

额定功率因数0.8 （滞后）

额定电流721.75 A

额定转速1000 r/min

飞逸转速1900 r/min

额定频率50HZ

励磁电流A

励磁电压V

接线方式Y

绝缘等级F 级、防晕处理

励磁方式静止可控硅励磁

冷却形式密闭式通风水冷

旋转方向自发电机端向水轮机看为顺时针

4.1.2 主要电气参数和性能保证

4.1.3 效率

发电机在额定容量、额定电压、额定转速、额定功率因数时，其效

率保证值应 ≥ 96.0％。

4.1.4 绝缘与温升

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项        目

测 量 方 法

温升（K）

定子绕组

线圈间埋入检温计法

80

转子绕组

电阻法

90

定子铁芯

检温计法

80

滑        环

温度计法

70

（1） 绕组的绝缘等级

定子和转子绕组及定子铁芯绝缘采用 F 级绝缘。

（2） 温升/温度

A：

在额定工况条件下，额定容量连续运行时，发电机各部件温升

极限值规定如下表。

B:

 发电机密闭式通风加冷却器。

C:

 轴承最高温度为：

≤65℃

D:

轴承采用内循环为主加外循环，另加一套稀有站，稀有站配两

台油泵，一台主用，一台备用。

4.2发电机性能及结构特征

4.2.1 发电机结构特征

1、发电机型式为卧轴、两支点结构（斜击），发电机冷却方式采用

密闭式通风。

发电机由定子、转子、前后轴承、前后端罩、基础板等设

备组成。

2、发电机外罩采用双层防噪音结构，中间加隔音层，噪音不超过

85dB。

定子由机座、定子铁芯、定子线圈等设备组成。

机座用钢板焊接

而设备成。

定子铁芯用 50W310 优质冷轧无取向的硅钢片冲成的扇形片

叠压，用拉紧螺杆固定在机座上。

定子线圈为圈式双层叠绕组。

3、转子在结构上具有足够的机械强度，转轴为优质 45 锻钢。

主轴

经过正确的热处理并全部进行精加工，主轴能够承受最坏运行工况所产

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生的各种应力（包括在飞逸或发电机发生短路工况），主轴临界转速比

飞逸转速高 25%，转子上设有轴流风扇。

4、前后轴承为内外循环轴承，轴承能够承受机组在各种运行条件

下所产生的径向力和轴向力，轴承设合适的密封。

4.2.2 发电机性能要求：

1、发电机允许用提高功率因数的方法把发电机的有功功率提高到

额定视在功率。

2、发电机各部件结构强度能承受在飞逸转速下运行 5min 而不发生

有害变形。

当调速系统正常工作时，允许发电机在甩负荷后