QFa3302安装说明书使用维护说明书解析.docx
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QFa3302安装说明书使用维护说明书解析
QFa-350-2静止励磁
空冷汽轮发电机
安装说明书
0JS·461·423
山东济南发电设备厂有限公司
二O一二年七月
山东济南发电设备厂有限公司
QFa-350-2空冷汽轮发电机
安装说明书
编号
0JS.461.423
共42页
第0页
目录
1.概述
2.安装地点和使用条件
3.结构介绍
3.1定子部分
3.2转子部分
3.3冷却系统
3.4滑环装置
3.5轴承
3.6测量装置
3.7补充空气过滤器
3.8空气冷却器
3.9联轴器
3.10导向装置
4.安装
4.1部件分装说明
4.2底板安装
4.3定子安装
4.4转子安装
4.5外端盖安装
4.6轴承安装
4.7空气冷却器安装
4.8其它安装说明
5.轴承油箱
6.电刷装置结构及安装说明
7.转子阻容接地结构和安装说明
编制
万金平
2012.07
校核
王本礼
2012.07
标准
刘红蕾
2012.07
审定
薛守栋
2012.07
标记
处数
更改文件号
签字
日期
标记
处数
更改文件号
签字
日期
批准
薛守栋
2012.07
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本安装说明书根据GB/T9969《工业产品使用说明书总则》编制而成。
1.概述
本系列汽轮发电机为300MW等级的三相交流两极同步发电机,额定转速及频率为:
3000r/min50Hz。
额定电压为22KV,励磁方式为静止可控硅励磁,冷却方式为:
密闭循环式空气冷却(简称空冷式),转子绕组为空内冷,其余为空外冷。
本系列发电机可以冷凝式、背压式、抽汽式等汽轮机为动力,适用于火力发电厂、集中供热电厂、燃气蒸汽联合循环发电、坑口电站、余热发电等电站。
该系列发电机具有结构简单、辅助设备少、安装维护方便、运行安全可靠、运行费用低、投资回报快等特点,有利于电厂的安装、使用和维护,每台电机的安装尺寸详见我厂提供的安装图,各部分结构详细介绍见后,发电机的技术性能符合GB/T7064-2008“隐极同步发电机技术要求”及IEC标准要求,每台发电机成套供应范围详见我厂提供的“供应清单”。
2.安装地点及使用条件:
-海拔高度不超过1000米;
-冷却气体温度不超过+40℃;
-应安装在环境温度不低于+5℃的厂房内;
-空气冷却器的进水温度不得超过+33℃;
图3-1发电机结构概图
1端盖2补充空气过滤器(可在空冷器下面)3机壳4基础5转子
6地脚螺栓7空气冷却器8定子9轴承10滑环装置11过滤器
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3结构介绍
该系列发电机为空冷、自通风的两极隐极式转子电机,具有含空气-水热交换器(空冷器)封闭冷却回路,空冷器位于发电机下部基础里,发电机由机壳、定子、转子、空气冷却器、滑环装置、轴承和过滤器等组成,总体结构见图3-1。
3.1定子部分
定子部分由机壳、定子铁芯、定子绕组及其绝缘构成,各部分结构分述如下:
图3-2机壳
1端盖2上半机壳3下半机壳4地脚螺栓
图3-3弹性安装
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1定子环2弹性板簧装置
3.1.1机壳
机壳采用薄钢板焊接、多壁、多风室结构,由上半机壳
(2)(图3-2)和下半机壳(3)(图3-2)两部分组成,其中下半机壳通过地脚螺栓刚性安装在基础上,外压装定子以弹性悬挂的方式焊接在下半机壳的边壁上,然后再装配上半机壳并用螺栓固定。
位于汽端和励端的两个端盖
(1)(图3-2)将机壳封闭起来。
机壳除承载电机的重量和电磁转矩并将其传递到基础上外,还引导冷风流动,端盖也具有引导冷风流动的作用;外端盖将发电机风路与外界隔断,内端盖将风扇前(吸)后(压)的风腔隔断。
图3-4定子
1引出线(上出线反向)2外支撑环3拉紧螺栓4定子绕组5内支撑环6压圈
3.1.2铁芯由两面涂绝缘漆的低耗冷轧硅钢片叠装而成,按不同的风区沿轴向分成不同的铁芯段,铁芯段由径向通风道分隔,这样使得整个铁芯的温升分布均匀。
铁芯在机壳外压装,通过其背部定位筋和端部压圈拉紧固定。
机械压力施加在位于汽端和励端、通过焊接的定位筋连接在一起的压圈(6)(图3-4)上,而后经由位于压板下的压指恒定、均匀地传递到定子铁芯上。
压圈由非磁性调质铸铝合金制成,具有良好的机械性能和较小的弹性,压圈在铁芯端部和端部漏磁场之间形成了良好的屏蔽,使端部损耗降低。
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铁芯嵌线和绝缘处理后通过几个带耳朵[弹性板簧装置
(2)(图3-3)]的环[定子环
(1)(图3-3)]与机壳用钢管焊接,整个铁芯在机壳中呈悬垂状,焊接处的铁芯切向振动接近零,径向振动通过机壳板削弱后传至基础,使基础承载能力增强。
同时,这种“弹性安装方式”也有助于避免双频振动传递到基础上,且有助于减缓定子铁芯的热膨胀。
定子与机壳的这种分离式结构阻止了铁芯振动的传导,从而达到了最佳的消除噪音效果。
3.1.3定子绕组(4)(图3-4)为一个三相、双层绕组,每个线圈由两个半线圈(即线棒)组成,定子线棒由双层玻璃丝绝缘包的四排扁铜股线构成。
为减少附加损耗,采用较薄规格的扁铜线;线棒直线部分经540°编织换位(即罗贝尔换位),两端端部经±180°换位,这样,可以使得绕组匝内环流减少至最小。
上层和下层线棒的端部通过并头套用银焊料焊接在一起,线棒主绝缘采用F级少胶云母带连续包扎,并采用高技术防晕结构。
对每只线棒均进行了真空压力浸渍,浸渍后,整个线棒形成为一牢固整体,提高了线棒介电性能和耐磨性能,也进一步提高了产品可靠性和耐用性。
特别适合于热电、调峰等负载经常变化的电站。
定子线圈端部采用特殊渐开线结构,端部较短,每只线棒用弹性涤玻绳紧紧地绑扎在支架上(支架是用螺栓固定在铁芯压圈上)[中间隔一拉紧螺栓(3)(图3-4)以保证其机械稳定性],然后用楔子固定在外支撑环
(2)(图3-4)和内支撑环(5)(图3-4)之间。
这种设计使得绕组沿轴向具有一定的伸缩性并在径向具有较高的刚度,再加上较短的绕组端部外伸长度,使得绕组端部的振动大大降低。
发电机引出线
(1)(图3-4)在励端从绕组端部经相间的连接环和机壳引出(一般为6个引出线,每台电机的引出线连接尺寸、位置、相序等详见我厂提供的安装图)。
3.2转子部分
转子主要部件由转子大轴、转子绕组和绝缘、阻尼绕组、护环、导风涡轮、风扇、滑环、接地轴等部分组成,分述如下:
3.2.1转子大轴由带联接法兰的高质量合金钢整体锻件加工而成。
采用阶梯形嵌线槽,这样既保证了最小齿根处有足够的机械强度,又可容纳尽可能多的励磁安匝,提高了槽利用率。
在磁极区域内加工有横向槽以平衡转子斧形截面的弯曲刚度。
转子轴的励端有一个轴向中心孔,延伸至转子绕组端部下面,内装两个相互绝缘的半圆铜棒,为转子绕组提供励磁电流。
3.2.2转子绕组为同心式分布绕组,由若干个线圈组成,线圈由含银0.1%的银铜合金导体冷拉成的矩形空心导线制成,比一般铜线具有更好的抗蠕变性能和更高的屈服极限,从而有效防止了运行过程中转子绕组发生有害变形。
转子线圈空心导线上开有进出风口,运行中冷却空气从内孔流过,直接冷却转子绕组。
由于各出风口在槽中呈“V”形分布,使得线圈各处风量均匀,冷却效果好,有效避免形成过热点。
除此之外,在转子上还开设许多通风副槽以进一步提高发电机的冷却效果。
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转子所有绝缘材料均为F级,槽衬和匝间绝缘采用Nomex纸。
由于转子绕组和绝缘采用了特殊结构和工艺处理,转子绕组在槽中间定位,从而使其在温度变化时能够整体地在槽内以转子中心为原点沿轴向伸缩,避免了各匝之间发生相对位移。
3.2.3阻尼绕组
阻尼绕组的作用是为负序电流提供低电阻通路,从而使得这部分能量不再在别处产生危害。
阻尼绕组是由转子槽楔、阻尼指和阻尼环组成。
槽楔采用整长结构,材料为导电性能和机械性能均优的铜镍合金,它与两端护环下的阻尼指、阻尼环一起组成一个完整的阻尼笼。
为减少接触电阻,所有接触面都已经镀银处理。
该阻尼绕组足以承受负序磁场的作用。
在GB/T7064-2008中这个磁场是由连续负序电流I2表示的,其允许值为8%IN,瞬态负序能力(I2/IN)2t值为10S。
3.2.4转子护环
由18Mn18Cr奥氏体不锈钢制成,具有较高的抗应力和抗腐蚀能力,它将绕组端部牢固地固定在原来的位置上,避免由于离心力造成的损伤。
护环以悬挂方式热套在转子本
体上(见图3-5),套入转子本体后旋转半齿距,借助转子和护环上的凸齿实现固定。
由于护环的悬式设计,所以由绕组中热膨胀所产生的力传递不到大轴上,也避免了转子在运行过程中所产生交变应力导致的配合面损伤。
3.2.5轴向风扇
在转子两端装有旋桨式风扇,用以驱动发电机冷却回路内的空气,风叶是由硅铝合金模锻而成,由螺栓固定在热套于轴上的风扇环上。
这种风扇具有压头低、流量大、效率高等特点。
3.2.6导风涡轮
在汽端和励端护环板下各有一导风涡轮,它使进入护环底部的冷却风更加均匀,并加强冷却空气地流动。
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3.3冷却系统
轴流式风扇驱动冷却风一部分直接进入定子和转子之间的空隙,与来自转子绕组端部
的冷却风混合在一起,然后沿径向穿过第一冷却室进入冷却器。
另一部分吹过定子绕组端
部,然后沿轴向通风道进入定子第二冷却室。
在第二冷却室,这部分空气从外部经过铁芯
进入气隙,与转子绕组中排出的热空气混合在一起,经过铁芯中的第三冷却室流回,进入冷却器。
经过冷却器冷却后,冷却空气返回到风扇,形成循环。
图3-6冷却空气导向截面图
冷却空气进入转子表面和护环之间吹进转子,进入转子绕组端部风腔,在槽入风口处冷风进入空心导体。
在导体中,这部分冷风分成两部分。
一部分冷却空气沿转子绕组的空心导体进入转子体的中部,从那儿的出风口排出,与来自定子第二冷却室的冷却空气汇合后,经过第三冷却室进入冷却器。
第二部分冷却空气穿过转子绕组端部的空心导体,沿气隙中的通风槽进入磁极区域,然后穿过定子的第一冷却室进入空冷器。
第三部分空气经护环底进入转子槽底副槽,从转子中部流出,进入气隙,后冷却铁心,进过第三冷却室进入空冷器。
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3.
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