汽轮发电机协议.docx

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汽轮发电机协议

xxxxxx扩建热电厂（2×25MW机组）工程

30MW空冷发电机

技术规范书

山东省xxxxxx设计院

2008年2月2日济南

xxxxxxxxx热电分公司扩建热电厂（需方）因热电负荷增加，需订购2台30MW发电机，对该发电机的技术要求如下：

一、安装地区自然条件:

1.1主厂房运转层标高8m。

1.2极端最高气温38.8℃。

1.3极端最低气温–42.1℃。

1.4年平均降水量633.3mm。

1.5地震基本裂度7度。

二、主机规格

2.1汽轮发电机

型号:

QFW-30-2

额定电压:

10.5kV

额定容量:

30MW

额定因数:

COSΦ=0.8（滞后）

接线方式:

单Y接线

励磁电流:

转速:

3000转/分

相数:

3相

频率:

50Hz

效率:

≥98.4%

励磁方式:

无刷励磁

旋转方向:

从汽机端看为顺时针方向

绝缘等级:

F级制造B级考核

同步电抗xd:

205%

瞬变电抗x′d:

21.2%

超瞬变电抗x″d13.1%

负序电抗:

15.9%

零序电抗:

8.5%

噪声水平:

（声压距设备1m处）不大于92db

温度限额:

（发电机额定工况时,各主要部件的温度限值）:

定子绕组温度＜120℃　　　

转子绕组温度＜105℃

定子铁芯温度＜120℃

振动值：

（轴承座、双倍振幅）＜0.025mm（径向、水平）

强励顶值电压及上升速度：

1.7倍；2倍/秒；

强励时间：

20S

冷却方式:

定子空外冷,转子空内冷、汽轮发电机应具有一定的调峰能力，能满足二班制运行。

2.2励磁系统

型号:

励磁方式：

无刷励磁，无刷励磁机包括一个交流励磁机和一套旋转二极管整流器。

技术要求：

励磁系统应能保证发电机在规定的各种工作方式下所需的励磁,其长期允许最大输出电流不小于发电机额定励磁电流110%,系统工作应连续、自动、和没有死区。

用于无刷励磁系统中的旋转整流装置的多个并联支路中,一个支路退出运行，应能保证满足所有运行状态；并联支路超过4个时,同一相有二分之一支路退出运行,应能提供同步发电机额定工况所需的励磁电流,此时可限制发电机强励。

旋转整流器等主器件应能承受离心力,在发电机大修周期内不能由于疲劳而损坏或明显改变特性。

旋转整流二极管损坏应有信号指示。

2.3、励磁调节器

励磁方式：

无刷励磁，无刷励磁机包括一个交流励磁机和一台永磁机及一套旋转二极管整流器。

技术要求：

励磁系统装置应采用两路供电，且互为冗余，励磁系统应能保证发电机在规定的各种工作方式下所需的励磁,其长期允许最大输出电流不小于发电机额定励磁电流110%,系统工作应连续、自动、和没有死区。

旋转整流器等主器件应能承受离心力,在发电机大修周期内不能由于疲劳而损坏或明显改变特性。

旋转整流二极管损坏应有信号指示。

（3）励磁调节器

1）自动励磁调节器为双微机、双通道系统,一个通道为运行通道,正常工作,一个通道为备用通道,能自动跟踪、自动切换。

2）自动励磁调节器应保证发电机空载电压调整范围为额定电压值的70%-110%。

3）自动励磁调节器应保证发电机突然零起升压时端电压的超调量不得超过额定值的15%,调整时间不应大于10S。

4）发电机励磁系统应装设手动调整装置,整个单元的所有部件应尽可能不与自动励磁调节器公用,手动对自动调整励磁装置的切换宜有跟踪和指示，两种运行方式之间能进行无扰动切换。

手动调整装置应保证发电机励磁电压从空载励磁电压的20%到额定励磁电压的110%范围内能稳定平滑地调节10%阶跃响应,发电机端电压超调量不超过阶跃量的30%,过渡过程的振荡次数不超过3-5次,调整时间不超过10秒。

5）自动励磁调节器的调压范围，发电机空载时能在70－110％额定电压范围内稳定平滑调节，手动调压范围，下限不得高于发电机空载励磁电压的20％，上限不得低于发电机额定励磁电压的110％。

6）励磁调节装置能在－5℃～＋45℃环境温度下连续运行，也能在湿度最大的月份下，月平均最大相对湿度为90％同时该月平均最低温度为25℃的环境下连续运行。

7）励磁回路中，装设性能良好、动作可靠的自动灭磁装置。

8）当发电厂厂用直流和交流电压偏差不超过＋10%～－15％，频率偏差不超过＋4％～－6％时，励磁系统能保证发电机

在额定工况下正常运行。

9）励磁系统应具以下保护；

低励限制保护

过励限制保护，

PT断线保护

误强励检测保护

以上所有保护动作并切至手动方式后，故障仍没有切除，则立即切除故障通道或跳灭磁开关。

10）励磁系统应具有系统自检功能，能对系统硬件进行自检，发硬件故障信号，同时本通道推出运行，备用通道自投。

11）励磁系统应具有故障录波及记忆功能。

（4）卖方应给出在最严重情况下传给基础的最大转矩。

（5）发电机临界转速不应偏离额定转速±15%。

（6）发电机轴承润滑油接口从汽机头向发电机机看为左（右）侧布置。

（7）发电机空冷器冷却水温＜33℃，水压正常运行时为0.4MPa.

（8）发电机机端、励磁轴承座上应留有测轴振探头安装孔，探头由发电机厂与汽轮机厂协调。

（9）应提供电机冷却风、轴承回油的温度测量元件和电接头测温计，发电机定子铁心测温元件为Pt100（三线制）。

（10）发电机具有失磁异步运行能力，当励磁系统故障后，在电网条件允许时，发电机能带40％额定有功功率稳态异步运行15分钟。

（11）发电机具有进相运行能力，发电机能在功率因数（超前）为0.95时长期额定有功连续运行。

发电机具有调峰（两班制、变负荷）运行能力，机组启停次数不少于10000次，而不产生有害变形。

（12）发电机在额定功率因数下，电压变化范围为±5％，频率变化范围为±2％时，能连续输出额定功率。

（13）发电机各部分结构强度在设计时考虑能承受发电机出口端电压为105％的额定电压满负荷三相突然短路故障。

机组在其保证使用寿命期内，在额定负荷和1.05倍额定电压下运行时，能承受出线端任何形式的突然短路而不发生导致立即停机的有害变形，而且还能承受非同期误并列的冲击。

（14）发电机定、转子各部分温度和温升的限值，符合国标GB/T7064-2002中的规定。

（15）发电机轴承排油温度不超过65℃，轴承轴瓦金属最高温度不超过80℃。

（16）轴承振动值

发电机在额定转速下运行时，轴承座振动值（双振幅）不超过0.025mm。

临界转速离开额定转速的±15％以上，各转子及轴系在通过临界转速时各轴承座双振幅振动值不大于0.1mm，各轴颈双振幅相对振动值不大于0.20mm。

通过临界转速时，轴承座和轴振振动值分别小于0.1mm和0.2mm。

（17）定子绕组在冷态下三相直流电阻值，任何两相的阻值差，排除由于引线长度不同引起的误差后，不超过其最小值的1.5％。

（18）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5％。

（19）为了测量定子线圈和定子铁芯的温度，装有12个电阻测量元件。

定子机座和端盖上装有双金属温度计，以测量发电机风温。

轴承出油处装有双金属温度计并在出油管上设有视察窗。

（20）卖方采取有效的技术措施，防止有害的轴电流和轴电压。

防止有害的轴电流和轴电压的措施：

1）发电机励磁系统加装谐波过滤装置，以防止高次进入转子线圈进而在转子上感应谐波电压和电流；2）转子制造时，采用严格的工艺措施，保证铁芯内圆间隙均匀和转子槽分度均匀，减小因磁路不均匀而引起的轴电压和轴电流；3）发电机轴在汽端采用有良好接地效果的接地电刷装置；4）发电机励端轴承、密封座均采用双层绝缘（机组运行时可测量绝缘电阻），防止形成轴电流回路。

（21）发电机转子进行转速为额定转速120%的超速试验，在冷态下历时2min，不产生有害变形。

（22）具有吸收无功功率的能力：

卖方将提供在不同冷却条件下，发电机的有功与无功（包括送出与吸收）功率曲线。

在有功功率为额定值时，汽轮发电机至少可以按功率因数为进相0.95的条件吸收无功功率。

（23）结构设计要求

1）定子绕组、转子绕组、定子铁芯的绝缘采用F级绝缘，按B级绝缘的温升考核。

2）发电机定子、机壳、端盖、端罩和冷却器外罩等具有足够的强度和刚度，避免产生共振。

3）定子线棒槽内固定及绕组端部绑扎工艺牢靠，端部采取适应调峰及进相运行的技术措施。

自振频率要避开基频和倍频。

定子铁芯端部结构件如压指、压圈等采用无磁性材质。

由于定子铁芯边段采用阶梯形齿，并且开有减少损耗的沟槽；压指、压圈等采用无磁性材料，减少了端部附加损耗，同时发电机运行有良好的冷却效果，因此可以保证发电机在各种运行工况下，边段铁芯及结构件的温度保持在相当低的水平。

4）发电机的轴承确保不产生油膜振荡。

5）发电机具有承受不平衡负荷的能力。

6）转子护环为整体合金钢锻件，为提高护环的耐应力腐蚀能力，采用50Mn18Cr5合金钢材质。

7）发电机提供转子接地用的碳刷和刷握。

8）发电机机壳、端盖、端罩出线套管的接合面具有良好的粗糙度和平面度，密封严密，避免漏风。

9）发电机励端的轴承座与底板和油管间、油密封座与端盖间加装便于在运行中测量绝缘电阻的双层绝缘垫。

10）发电机每一轴段的自然扭振频率均躲开工频及两倍工频，即处于0.9～1.1及1.9～2.1倍工频范围以外，并提供自然扭振频率。

11）发电机定子绕组选用无氧铜，转子绕组采用TBR铜线。

12）发电机侧的靠背轮由汽机厂提供，靠背轮螺栓由汽轮机厂提供。

（24）发电机旋转方向与汽轮机相一致（从汽端看顺时针方向）。

发电机定子绕组出线端子数目为6个，出线端子相序排列为从励端向发电机端看，从左至右为A、B、C（具体排列方式在第一次设计联络会上确定）。

发电机适合于中性点经消弧线圈接地的方式运行。

（25）发电机最大连续输出功率与汽轮机最大输出功率相匹配。

长期连续运行时各部分温升，不超过国标GB/T7064－2002中规定的数值。

（26）汽轮发电机能在安全连续运行条件下，发电机输出额定（铭牌）功率25/30MWMW（此功率已扣除了励磁功率），此工况称为铭牌工况，此工况为出力保证值的验收工况

（27）电动机的表观油漆颜色按我总公司规定为苹果绿；制造厂考虑运输过程及装卸造成的表观质量损坏的维修措施。

三、产品标准

产品生产出厂及验收应符合国标：

GB755-2000《旋转电机定额和性能》

GB/T7064-2002《透平型同步电机技术要求》

GB1029-93《三项同步电机试验方法》

GB1441-87《电站汽轮发电机组噪声测定方法》

GB10068.1-88《旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法》

GB10069.1-88《旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法》

GB10068.2-88《旋转电机振动测定方法及限值振动限值》

GB10069.2-88《旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法》

GB10069.3-88《旋转电机噪声测定方法及限值噪声限值》

DLT735-2000《大型汽轮发电机定子绕组端部动态特性的测量及评定》

J/T.8990-1999《大型汽轮发电机定子绕组端部模态试验分析和固有频率的测量及评定》

（18）GB50150《GB50150电气装置安装工程电气设备交接试验标准》

四、供方保证事项

（1）保证发电机各项性能、技术指标达到用户要求，保证卖方产品满足用户使用要求。

（2）保证发电机的制造,试验、验收按照国家标准执行。

（3）过程控制按照ISO9001及以上质量管理体系执行。

（4）汽轮发电机组设计寿命大于30年，新机组投运一年检修后，小修周期间隔1年，大修周期间隔4年。

五、产品出厂