发电机产品说明书.docx
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发电机产品说明书
产品说明书
产品名称：
云南阿墨江三江口水电站
SF33-32/6200发电机
文件编号：
TM－1052
编制：
校对：
批准：
福建南平南电水电设备制造有限公司
2007年9月日
目录
1、总则
2、基本技术参数
3、结构特征
4、包装运输与贮藏
5、安装试验与验收
6、运行要求
7、运行维护
1、总则：
1.1、本说明书专用于云南三江口水电站SF33—32/6200水轮发电机。
凡本说明书中未提及的事项，均按GB755—2000《旋转电机基本技术条件》,GB/T7894—2001《水轮发电机基本技术条件》,及GB8564—88《水轮发电机组安装技术规范》有关规定要求。
1.2、本说明书供给订货方作为设备验收，安装与使用的依据，也作为制造厂对该产品在制造上应达到要求的依据。
2、基本技术参数：
2.1额定数据：
⑴ 型号:
SF33—32/6200
⑵ 容量:
Ps=38824kVA/33000kW
⑶ 电压:
UN=10500V
⑷ 电流:
IN=2135A
⑸ 功率因数:
COSφ=0.85（滞后）
⑹ 频率:
fN=50Hz
⑺ 转速:
nN=187.5r/min
⑻飞逸转速:
nf=365r/min
⑼相数:
m=3
⑽接法:
Y
⑾绝缘等级:
F/F
⑿定额:
S1
⒀效率：
97.7%
2．2性能参数：
⑴转动惯量:
GD2＞2500t.m2
⑵短路比:
KC=1.091
⑶纵轴电抗:
Xd=1.041
⑷纵轴瞬变电抗:
Xd/=0.3068
⑸纵轴超瞬变电抗:
Xd//=0.2182
⑹横轴电抗:
Xq=0.6791
⑺横轴超瞬变电抗:
Xq//=0.229
⑻负序电抗:
X2=0.2235
⑼零序电抗:
X0=0.071
⑽定子绕组开路时励磁绕组的时间常数:
Td0/=5.15S
⑾励磁绕组短路时定子绕组的时间常数:
Ta=0.1874S
⑿额定励磁电流:
IfN=596A
⒀额定励磁电压:
UfN=333V
⒁空载励磁电流:
If0=327A
⒂空载励磁电压:
Uf0=125V
⒃定子温升:
Qcu=70K
⒄转子温升:
Qf=58K
⒅定子电密：
2.87A/mm2
⒆转子电密：
2.56A/mm2
⒇气隙磁密：
0.75T
（21）齿部最大磁通密度：
1.53T
（22）轭部磁密：
1.29T
（23）磁极最大磁通：
1.37T
（24）定子铜耗：
144kW
（25）转子铜耗：
139kW
（26）铁耗：
168kW
（27）风摩损耗：
120kW
（28）杂散损耗：
84kW
（29）水轮发电机组固有频率：
1.044Hz
（30）定子绕组电容：
0.283μF/相
（31）上机架总挠度：
0.12cm
（32）下机架总挠度：
0.0737cm
2.3.油.气.水参数
⑴轴承润滑油牌号:
L-TSA46
⑵轴承润滑油量:
4400L
（其中上机架油槽3600L、下机架油槽800L）
⑶制动器制动或复位气压:
0.6～0.7Mpa
⑷制动器制动时耗气量：
5L/S
⑸机组制动时间：
2min
⑹制动器顶转子油压：
7.75MPa
⑺冷却进水温度：
≤250C
⑻上机架冷油器用水量：
50m3/h
⑼下机架冷油器用水量：
10m3/h
⑽空气冷却器用水量：
162m3/h
⑾冷却水水压：
0.2MPa
⑿电机消火用水量：
约27.8L/S
⒀消火水压：
0.45～0.5MPa
2.4.推力轴承参数
⑴推力负荷：
367t
⑵轴承外径：
170cm
⑶轴承内径：
80cm
⑷轴瓦数量：
8
⑸轴瓦材料：
弹性金属塑料
⑹轴瓦长宽比：
0.82
⑺单位压力：
2.933Mpa
⑻油的温升：
18.15K
⑼最小油膜厚度：
0.062mm
⑽损耗：
70.6kW
2.5.导轴承参数
⑴负荷：
14000kg
⑵轴瓦直径：
90cm
⑶周向长度：
25cm
⑷轴向宽度：
25cm
⑸轴瓦数：
8
⑹单位压力：
1.11Mpa
⑺油的温升：
9.46K
⑻最小油膜厚度：
0.0634mm
⑼损耗：
10.5kW
2.6.主要部件重量：
定子：
83.2t转子：
143.5t
上机架：
45.2t下机架：
6.7t
基础：
6.45t上盖板：
3.6t
空冷器：
4.1t其它：
10.9t
总重：
297.2t
2.6.旋转方向：
从N端看为顺时针方向
2.7.结构型式：
IM8217（IEC34-7，GB997-81）
2.8.通风冷却方式：
IC7A1W7（IEC34-6，GB/T1993-1993）
3．结构特征
3.1总体结构
本电机为三相交流同步发电机,安装结构形式为立轴悬式结构，即电机N端（上端）设上机架,推力轴承、导轴承,轴端设集电环;电机D端（下端）设下机架、导轴承，并有凸缘轴伸，与水轮机主轴刚性连接。
机组轴系为三支点支承结构，轴系临界转速大于机组飞逸转速的2倍，有较大的安全裕度。
本发电机的通风冷却方式为密闭双路径向自循环空气冷却（IC7A1W7），冷却系统配有6台空气冷却器，每台空气冷却器换热容量为120KW。
冷却空气的动力靠转子磁轭及磁极的风扇效应进行自循环;发电机铁损、铜损及杂散损耗产生的热量都将通过冷却空气，由冷却空气传递给冷却器中的冷却水带走。
本发电机总体结构由定子、转子、上机架、下机架等部件组成，各部件结构如下：
3.2定子
定子主要由机座、铁芯及绕组等部件组成。
定子机座采用不同厚度的碳素结构钢板组焊而成，分三瓣，合缝面设合缝板、把合螺栓和定位销钉，定子机座分瓣运输，现场叠装组合并下线焊接试验。
机座外径Ф7300，高2600。
机座外壁开有两个引线孔、六个用以装设空气冷却器的窗口。
定子铁芯由0.5mm厚优质电工钢板（50W310）冲制的扇形冲片，在工地经迭片、压装而成，铁心外径φ6200，内径φ5580，铁心长1150，铁心沿长度方向设有多道径向通风沟。
铁心靠鸽尾筋、压板及拉紧螺栓与机座连接坚固。
定子绕组采用双层波绕组结构，线圈采用多股双玻璃丝包F级扁铜线绕制而成，线圈直线经不完全360°换位。
具有较高的机械和电气性能。
线圈绝缘耐热等级为F级。
线圈表面采取的一次性模压成形防电晕结构。
具有很高的抗磨刮性能，机组经长期运行后，仍能保持良好的防晕效果。
绕组起晕电压高，能保证电机在各种工况下不起电晕。
定子线圈嵌入铁芯槽内后，用槽楔垫条楔紧，绕组两端各设置有非磁性端箍，采用预浸漆的涤玻绳绑扎、固化，使绕组端部成一坚实的整体，提高了绕组抗振和承受突然短路时电磁冲击力的能力，铁心槽口还设有线圈间隔垫块，用以防止线圈的下沉。
在定子线棒层间及槽底埋置有18个电阻测温元件，以检测定子线圈与铁芯的运行温度。
定子内还设置感温，感烟式火警探测器，定子两端部设有环形水喷雾式消火装置。
3．3转子
发电机转子由磁极、磁轭、支架和主轴等构成，转子直径φ5550。
磁极由磁极铁心、磁极线圈、阻尼绕组等组成。
磁极铁心用δ1.5Q235-B钢板冲制迭压而成，铁心采用双“T”尾与磁轭靠打键紧固，磁极线圈用TDR铜带侧向绕制而成，匝间垫环氧玻璃坯布，经热压成整体，线圈绝缘耐热等级为F级，转子磁极设有纵横阻尼绕组，以提高运行稳定性和承担不对称负荷的能力,削弱谐波分量，提高波形正弦性。
磁轭用δ3Q345-B钢板冲制迭压而成，磁轭长1500，轴向设有七道径向通风沟，用螺杆做轴向把合。
磁轭与转子支架配合靠热打键紧固，磁轭下端装有制动环。
转子支架由中心体和8个工字形支臂构成。
工字形支臂为钢板组焊而成，中心体由铸钢轮毂、两端两圆盘和8块径向辐板组焊而成，中心体通过合缝板与支臂连接组成支架，支架靠径向热打键与磁轭紧固。
主轴为20MnSi优质合金碳素锻钢，法兰外径为φ1190，轴身最大径为650，轴长6910，主轴开有φ200中心孔。
发电机主轴与水轮机主轴在工厂内同时找正镗孔，保证机组轴线准确。
3.4、上机架
上机架为载重机架。
由中心体和6根辐射形支臂构成。
中心体为钢板组焊件，上导轴承、推力轴承、油冷却器置于中心体油槽内，上导轴承设8块巴氏合金轴瓦，推力轴承8块为弹性金属塑料瓦。
轴瓦通过瓦座支柱螺钉与斜楔调整间隙，轴瓦与瓦座之间设有防轴电流的绝缘装置。
油冷却器由紫铜管、承管板、水箱等组成。
冷却器的冷却用水通过DN80管法兰与技术供水系统连接。
机架支臂为工字形钢板组焊件，支臂通过合缝板与中心体连接。
为了了解和检测轴承的运行温度，在推力轴承、导轴承的数块瓦中埋有2PT100的铂热电阻感温元件，在油槽里也装有用来测量油温的铂热电阻感温元件。
3.5、下机架
本机架为非荷重机架，机架内设导轴承、油冷却器等。
导轴承瓦为巴氏合金瓦。
轴瓦通过瓦座支柱螺钉与斜楔调整间隙，轴承座为铸钢结构。
油冷却器由紫铜管、承管板、水盖等组成，方便检修，冷却器冷却用水通过DN40管法兰与技术供水系统连接。
油槽、机架中心体、支臂均为钢板组焊件，支臂通过合缝隙板与中心体连接。
为了了解和检测轴承的运行温度，在导轴承的数块瓦中埋有2PT100的铂热电阻感温元件，在油槽里也装有用来测量油温的铂热电阻感温元件。
3.6、制动器
本机组在下机架支臂上，装有6个规格为φ22０的制动器，制动器分布直径为φ3500，制动器采用气压复位结构，制动气压为０.5MPa～０.65ＭPa。
顶转子油压为7.75MPa，制动器装有复位信号装置；以监视制动器的状态。
3.7、空气冷却器
本发电机选用6台穿片胀结式高效空气冷却器，每个空气冷却器的公称换热容量为120kW，空气冷却器通过DN80的法兰与技术供水系统连接。
3.8、集电环
集电环布于上机架上部的联接座内，为套筒式结构。
其直径为900，选用２５×３２的恒力刷握．
3.9、发电机消火
发电机在定子两端设有环形消火水管和水喷雾头。
环形消火水管出口，将引至电站厂房消防栓内。
3.10、励磁系统
本发电机采用微机励磁装置，详见励磁系统说明。
4、包装、搬运与贮藏
4.1、包装
发电机所有零部件均由制造厂根据尺寸、形状及重要性进行包装；对于精密加工面，精密配合面，线圈、电缆引线及绝缘材料等均应有防锈，防潮，防雨淋及防受机械损伤的措施，零部件包装质量保证期为：
自出厂之日起推力轴承镜板为半年，其余均为３个月。
4.2、搬运
发电机零部件经包装后可选用公路、铁路或水路运输，运输设备应符合相关法规要求；起吊设备应符合要求，吊具应可靠，吊点要正确，起吊要水平、轻放、确保安全；设备运到工地后，应检查是否损伤，并按产品交货明细表进行清点。
4.3、贮藏
零部件均应贮存在有掩蔽的干燥清洁的库房内（无灰尘、腐蚀性气体或其他有害物）
下列零部件应贮藏在温度不低于５℃的库房内
⑴定子线圈或下线后的定子
⑵转子磁极装配
⑶镜板、轴瓦、支柱螺钉
⑷主轴
⑸集电环、刷架
⑹空气冷却器及油冷却器
⑺制动器
⑻绝缘材料、橡胶、电缆引线等
零部件在工地贮存时，应定期（３个月至少一次）进行全面检查，发现有腐蚀或其他缺陷时应及时处理。
5、安装、试验与验收
5.1、发电机在工地进行部件装配安装时，应按照制造厂提供的图纸、文件及有关技术标准进行，在工地装配的项目有：
⑴转子主轴与支架热套，磁轭迭片压装，磁极挂装打键，以及磁极线圈引接线等，
⑵定子分瓣把合，现场组合并下合缝线等。
⑶机架支臂连接、油腔清洁及零部件的清洁及装配
5.2、发电机在工地安装期间及安装后，应按照有关标准进行试验验收，试验项目如：
⑴对空气冷却器，油冷却器及制动器进行耐压试验；
⑵在干燥后测定绕组对地及相间绝缘电阻；
⑶在冷态下测定各绕组之直流电阻；
⑷在干燥状态下作定子绕组及转子绕组绝缘电气强度试验；
⑸测定轴承绝缘电阻；
⑹制动系统试验；
⑺三相稳定短路试验；
⑻空载特性测定；
⑼机架振动及主轴摆度测定；
⑽轴承温度测定；
⑾转子超速试验（结合机组甩负荷试验进行）；
⑿噪声测定。
5.3、在用户遵守保管、安装、使用和维护规则的条件下，从发电机投入运转后二年内，但自制造厂最后一批货起运之日起不超过三年，因产品设计制造质量不良而发生损坏，不能正常运行时，制造厂应无偿地为用方更换、修理产品或零部件。
6、运行要求：
6.1、在下列情况下，水轮发电机应能输出额定功率：
⑴在额定转速和额定功率因数时,电压与其额定值的偏差不超过±5％。
⑵在额定电压时，频率与其额定值的偏差不超过±1％。
⑶在电压与频率同时发生偏差（两者偏差分别不超过±5％和±1％），且均为正偏差时，两者偏差之和不超过6％，若电压和频率不同为正偏差时，两者偏差的百分数绝对值之和不超过5％、当电压与频率偏差超过上述规定值时，应能连续运行，此时输出功率以励磁电流不超过额定值，定子电流不超过额定值的105％为限。
6.2、发电机在额定工况下运行时，效率为97.7％，容差约为－0.36％。
6.3、发电机各部分结构强度，应能承受电机在额定转速及空载电压等于105％额定电压下，历时3S的三相突然短路试验，而不产生有害变形。
同时还应承受在额定容量、额定功率因数和105%额定电压及稳定励磁条件下运行时，历时20S的短路故障而无有害变形或损坏。
6.4、发电机应能在规定的飞逸转速下连续运转5分钟不发生有害变形。
6.5、发电机在不对称的系统上运行时，如果任何一相的电流均不超过额定值，且负序电流分量与额定电流之比不超过12%时，应能长期运行。
6.6、发电机应能承受如下规定的绝缘介电强度试验，历时1min而绝缘不被击穿。
⑴发电机定子绕组，在工地试验电压为24000V。
⑵发电机转子绕组，在工地装配接线后，试验电压为3350V。
6.7、发电机定子绕组在实际冷态下，任何两相直流电阻之差，应不超过其最小值的2%。
6.8、发电机的气隙，其最大值或最小值与平均值之差，应不超过平均值的10%。
6.9、发电机应采用准同期方式与系统并列，在事故情况下允许用自同期方式与系统并列。
6.10、发电机定、转子绝缘采用F级绝缘。
6.11、发电机在额定工况下运行时，上机架的垂直方向双幅振动量≤0.08，水平方向双幅振动量≤0.12。
6.12、制动系统应能保证在机组停机过程中，当转速降到额定转速的20%时，能连续制动，在2min内停机；制动气压为0.5～0.7MPa
7.运行维护
7.1、电站运行人员应了解发电机的性能及结构特点，熟悉操作程序及操作方法，保证能正确操作机组，维护机组的正常运行。
7.2、电站运行人员应严格按规定对机组的运行情况及运行数据，做好完整的记录，如发现异常现象应及时消除。
7.3、运行中若发现有下列现象之一时，应立即停机检查：
（1）突然的撞击，振动或摆度突然增大。
（2）推力轴承或导轴承温度突然升高，油面发生不正常的升高或降低。
（3）定子温度突然升高或出现绝缘焦味。
.
（4）出现不正常音响。
（5）冷却水中断。
7.4、运行中应注意下列事项：
（1）定子绕组干燥后，应测量不同温度下绕组的绝缘电阻，运行中如发现绝缘电阻突然降低，应及时找出原因，并及时予以处理。
（2）转子绝缘电阻值不应低于0.5MΩ。
（3）推力轴承和导轴承油面高度，原则上按图纸规定，但应根据瓦温正常、而又不甩油的条件下，可以最后确定油面高度；每次开机前，应检查油面高度，并定期取油样检查，机组起动时油温不低于100C。
（4）机组停机时间，新机超过48小时后再起动机组，必需使用制动器顶起转子，时间为1min。
（5）机组检修前后，应测量发电机定转子气隙，和导轴承间隙，如有变化，应查明原因，并予以消除。
（6）检修前后，应测量机组的振动、摆度，运行中也应定期测量，如有异常变化，应查明原因，并予以处理。
（7）冷却空气应保持干燥、清洁，经常检查空气冷却器是否漏水，定期清除附着于空气冷却器上的污垢，保持机坑及盖板的清洁。
（8）经常监视集电环及电刷运行情况，定期清除附着在集电环上的炭粉及污垢，在更换电刷时应选用相当牌号的电刷。
（9）安全事项：
电机在运行中不充许随便进入机坑；不应在运行中更换、维护电刷；机组在运行中不能随便靠近机组的旋转部位、带电部位；确保人身安全。
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