SF4300-16-2600立式水轮发电机使用说明书

SF4300—16/2600立式水轮发电机

目录

1、概述

2、主要规格，主要数据，参数

3、结构特征

4、安装使用，维护要求

5、其它

1、概述

1．1本机为立轴悬垂型密闭循环空气冷却三相同步水轮发电机

1．2本机由水轮机直接拖动

1．3本机的性能符合国家标准GB755—2000《电机基本技术条件》及国家标准GB7894—2001《水轮发电机基本技术条件》的有关规定。

1、主要规格，主要数据，参数

2．1主要规格：

2．2、主要数据，参数

2．2．1、发电机

（1）、定子铁心外径：2600mm

（2）、定子铁心内径：2200mm

（3）、定子铁心长度：670 mm

（4）、气隙：10 mm

（5）、定子绕组15○C时的电阻: 0.03606Ω

（6）、转子绕组15○C时的电阻: 0.2714Ω

（7）、定子漏抗Xe: 0.0977 标么值（8）、保梯电抗Xp: 0.182 标么值（9）、纵轴同步电抗Xd: 1.007 标么值（10）、纵轴瞬变电抗Xd ': 0.243 标么值（11）、纵轴超瞬变电抗Xd " : 0.1604 标么值（12）、横轴同步电抗Xq: 0.625 标么值（13）、横轴瞬变电抗Xq': 0.625 标么值

（14）、横轴超瞬变电抗Xq": 0.169 标么值（15）、零序电抗X0: 0.0595 标么值（16）、负序电抗X2: 0.165 标么值（17）、定子绕组开路时励磁绕组的时间常数T’d0: 3.346 s （18）、定子绕组短路时励磁绕组的时间常数T’d: 0.807 s （19）、励磁绕组短路时定子绕组的时间常数T a: 0.086 s （20）、短路比： 1.13

（21）、效率：96.48%

2．2．2 励磁：静止可控硅

2、结构特性

3．1、发电机：

水轮发电机由上机架、定子、转子、下机架、制动器管路，空气冷却器及测温系统等部件组成。

3．1．1上机架：钢板焊接的辐射式荷重机架，总承载量（包括发电机水轮机转动部份重量及轴向水推力）约65t，挠度不超过1mm，可确保机组安全稳定运行，上机架油池内装有导轴承，推力轴承及油冷却器。（1）推力轴承：包括推力头，转环8块扇形合金瓦，橡皮垫等另件，推力头与转环用螺钉和绝缘定位销连成一体，借卡环和键固定在主轴上，转环和推力头之间装有绝缘垫片，盘车时可刮削绝缘垫来找正转子中心，转子滑动工作面经过精密加工，应妥善保管使用，切勿使其锈蚀，推力轴瓦外径Φ670mm，内径Φ340mm，8块瓦呈环形均匀布置，偏心支承在橡皮垫上，机组运行中可自动建立楔形压力油膜，保证轴承获得良好

的工作特性。

（2）导轴承：由导轴承座，6块导轴瓦，支柱螺钉，支柱螺母及通气装置等组成。导轴承内径Φ480mm，调整支柱螺钉可以获得需要的油膜间隙，通气装置则可排出油池内的热气，并使油池内的压力与大气保持平衡。

本机推力轴承和导轴承均对地绝缘，可以预防轴电流烧毁轴瓦，两者的对地绝缘电阻均不低于1MΩ。

（3）油冷却器：为内置式，由排外径Φ19内径Φ17铜管24根组成，冷却水工作压力不超过200Kpa。冷却器上装有挡油板和分流板可强迫热压经过冷却后才流进轴承内。

3．1．2 定子包括机座，铁心和线圈等件。

机座用钢板焊成，外径Φ3400mm，高1610mm，用以固定铁芯及支承上的机架，铁芯由0.5mm厚高硅钢片冲制的扇形片叠压而成，轴向长度内分为13段，段间有10mm高径向通风沟12个。

本机铁芯损耗不超过3.1W/Kg，铁芯温升不超过80○C。定子线圈为圈式叠绕组，用环氧粉云母带热固化成形，共168个，接成2Y，主引出线和中性引出线各三根。本机属高压电机，线圈表面进行了防晕处理。

本机定子绝缘等级为B级，能在120○C内连续正常工作。3．1．3、转子包括主轴、磁轭、磁级、风扇等零部件。

（1）主轴：为45#碳素钢锻件，和磁轭及滑转子热套于一体。上导轴承轴颈，下导轴承轴颈（滑转子）及水轮机导轴承轴颈系一次组合加工可将三档轴颈的不同轴度控制在极小的范围内，为机组稳定运行及安

装时找正中心创造有利条件。

（2）磁轭：材料ZG230-450铸造而成，由3段组成，热套在轴上。（3）磁级：包括铁芯、磁极线圈、上下托板等。铁芯用1.5㎜厚16Mn 钢板冲片叠压而成，极靴上装设有纵横阻尼绕组。磁极线圈用扁铜带绕制，匝间垫环氧玻璃胚胶布热压固化成一整体，绝缘等级为B级，能在130℃内连续正常工作，既使在飞逸时的离心力作用下，仍具有足够的绝缘介电强度。整个磁极用双T尾及斜楔固定在磁轭上。

（4）风扇：采用斗式风扇，每极上下各装一个风扇。

3．1．4、下机架是钢板焊接的辐射式机架，油池内装有Φ400mm导轴承反油冷却器，Φ480mm导轴承有6块轴瓦，分别用支柱螺钉和支柱螺母支承锁定在导轴承座上，调整支柱螺钉可以获得需要的油膜间隙，导轴瓦尺寸和上导轴瓦相同，对地绝缘，可以互换使用，油冷却器为内置式由2根分2排外径Φ19/内径Φ17铜管组成，冷却水工作压力不超过200KPa.

3．1．5制动管路：本机制动系统中装有Φ120活塞式制动器4个，停机时，当转速降到额定转速的35%左右，可指令电磁空气阀自动进行，连续制动。也可手动操作高压三路活门进行连续制动，制动时用压缩空气，压力约500～700KPa，压缩空气消耗量约3L/S，制动时间约2分钟，发电机停机后需要顶起转子时，可在制动器中通入4.7MPa的压力油，转子的顶起高度不得大于10mm，机组供有高压电动油泵一台。

制动系统的控制部份装在机旁的制动柜内。

3．1．6 测温系统本机测温系统中装有：

（1）测温定子各相铁芯和线圈温度的测温线圈6 个，它们的线头被引到定子机座外壁的接线板上。

（2）测温下列部位的温度用电阻温度计，其序号WZC-200，其中配有XFT-122仪表时可发信号。

测温线圈和电阻温度计在0℃时它的电阻为50Ω，它们可以引到电站自备的比率计或测温屏上直接读数。

3．1．7、空气冷却器本水轮发电机采用具有空气冷却器的闭路循环空气冷却。空气冷却器针刺形，共4个，每个由5排管身和导热刺的冷却管组成，热风吹拂散热刺，热量既由管中的冷却水带走，冷却的风温不超过40℃，冷却水压力不超过200KPa,每个冷却器的冷却水量约14.5m3/n。

3．1．8 油水管路上机架油池容量约0.6m3,下机架油池容量约0.05m3,机组总用水量约55m3/n.上机架和下机架油池底部各装有一个Φ3/4″油样活门,机组运行一定时间后,由此取样化验分析润滑油的纯度,上机架、下机架及空气冷却器的进水管分别装有示流器.油池分别装有轴承油位

信号,可供运行人员监视供水及油位情况.本机冷却水进水温度最高不超过28℃.

3．1．9 专用工具本机随机供应（每电站一套）下列专用工具。（1）吊转子工具使用方法如图1：

（2）装拆推力头工具使用方法如图2：

（3）盘车工具使用方法如图3，安装，检修时可利用此工具旋转机组转动部分来找正中心。

4．安装、使用、维护要求

4．1、安装：

机组安装，交接验收应符合电力部颁发的《水轮发电机组及其；辅助设备安装与交接验收规程》有关规定。

4．1．1、转子起吊前，仔细检查吊转子工具及其紧固情况，吊绳夹角∝是否符合（图1）

4．1．2、转子放到制动器上之前，应在制动器面上垫10mm厚胶木板，待推力头套于轴上固牢并使转子重量落在推力轴承上以后，方可拆除所垫胶木板。

4．1．3、利用图2工具装拆推力头，推力头套于轴上之前，应在120℃的油内加热。

4．1．4、推力头导轴颈与导轴承座内圆的不同轴度不大于0.5mm，推力头内圆与挡油管外圆的不同轴度不大于0.5mm,滑转子外圆与下导轴承座内圆的不同轴度不大于0.5mm。

4．1．5、推力轴瓦为氟塑料瓦，安装时不需要刮瓦。

4．1．6、推力轴瓦应均匀受力，瓦两侧挡钉与瓦边应保持1∽3mm间隙，如图4，使瓦能倾斜自如：

4．1．7、上、下导轴瓦刮研后，与轴颈的接触面积不小于80%，每平方厘米2～3点。

4．1．8、上、下导轴承瓦与轴颈的油膜间隙应在0.08∽0.12mm内. 4．1．9、推力轴承上、下导轴承的对地绝缘电阻不低于1Mn. 4．1．10、油水管路、油冷却器，空气冷却器试水压400KPa，60min不得漏水。

4．1．11、定子机座上环的水平误差不超过0.05mm/m.

4．1．12、定子内圆与转子外圆间的空气隙，其最大值或最小值与平均值之差应不超过平均值的10%，且在盘车时旋转180°保持不变。4．1．13定子铁芯水平中心须与转子磁极水平中心重合。

4．1．14、下机架上环的水平误差不超过0.5mm/m。

4．1．15、下导轴承座内圆与滑转子外圆的不同心度不大于1mm。4．1．16、制动器顶部与制动环间的距离应保持10mm.

4．1．17、制动器及其管路试油压油管路7.5MPa，气管路1.1MPa,30min 内不得漏油.

4．1．18、制动器应能升降自如，不得有卡阻现象，制动器相互的高度差不大于0.2mm。

4．1．19、电机的试验，干燥合格后，按GB755-2000《电机基本技术要求》有关规定，及GB7894-2001《水轮机发电机基本技术条件》规定的项目，进行水轮发电机组的交接验收试验。

4．1．20、电机的启动

（1）启动前，详细检查各部分特别是转动部份紧固件是否固紧，各轴承

状况是否良好，上、下油池的油面高度是不符合规定，测温元件是否装好，空气冷却器，油冷却器，制动器管路是否畅通。

（2）启动前，上、下机架油池的油温不得低于5℃，但不得高于45℃。（3）启动后，将转速逐渐升至额定转速的50%，维持5∽10min,观察有无摩擦或撞击声，若一切正常，可逐渐升至额定转速。

（4）启动后，注意各轴瓦温度上升速度是否均匀一致。如某块瓦温度急剧上升，虽然未达到最大值，也必须立即停机查明发热原因并进行适当处理。

（5）在GB7894-2001《水轮发电机基本技术条件》规定的额定工况运行下，下列部位允许的双幅振动量不大于：

集电环：0.16mm

上机架：0.07mm

4．2、使用、维护

4．2．1、在下列情况下，机组不允许启动；

（1）冷却水管堵塞或冷却水停止；

（2）测温装置产生故障；

（3）制动器及其管路产生故障；

（4）轴承润滑油温度低于5○C，高于45○C；

（5）集电环表面烧伤未经处理。

4．2．2、运行中，有下列情况之一者应停机检查；

（1）突然撞击声或摆度、震动增大；

（2）轴承温度突然上升或油面不正常升高或降低；

（3）冷却水停止。

4．2．3、机组不得超铭牌额定出力运行。

4．2．4、机组产生飞逸后，不论时间长短，均应停机进行全面检查。4．2．5、机组在额定负载下，各部份轴承的温度不超过推力轴承70○C，上、下导轴承70○C，滚动轴承95○C。

4．2．6、机组在规定的使用条件下及额定负载下，各部分绕组及集电环的最高温度不超过表列规定：

4．2．7、本机推力轴承，上、下导轴承润滑油牌号为30＃汽轮机油。4．2．8、轴承每运行1500h应过滤和补充润滑油一次，每运行半年左右应更换新油。

4．2．9、由于推力轴承采用了弹性金属氟塑料瓦，它具有十分优越的运行性能，根据国内外诸多电站的运行经验，本机在停机30天以内重新起动时，可不必先顶起转子，以帮助推力轴承形成油膜；机组在停机后可立即进行热起动，机组起动时最低油温限制由10○C降至5○C，在制动系统发生故障的情况下，机组可不加制动情况下停机（但一年内不得超过3次），盘车时推力轴瓦表面可不抹猪油，但应向瓦面浇注汽轮机油，且每次注油所经历的盘车转数，以不大于10转为宜。

4．2．10、机组运行中，油池油面可能因漏油而下降，或因冷却器漏水

而增高，因此，轴承油位信号器的油面应整定至比正常油面低20mm时发出警报信号，降至30mm时发出停机信号。

4．2．11、推力轴承和导轴承的信号温度计应整定在超过规定温度5℃时发出警报，，超过10℃时发出停机信号并应根据一年中的季度变化进行相应调整。

4．2．12、机组运行中，如发生转子两点接地，应立即找出原因予以消除，以防磁拉力不平衡酿成严重事故。

4．2．13、定转子绕组粘附油污时，应用四氯化碳，甲苯或二甲苯拭净。如因擦试引起表面漆层脱落时，应按图纸规定重新喷涂覆盖漆。4．2．14、机组不允许在低速下长时间运行，停机时，应在转速降至额定转速的20%左右加以以制动。

4．2．15、机组检修时须顶起转子并锁定制动器，以防因水机导水机构漏水转动机组酿成人伤事故。

4．2．16 定期检查冷却器和空气冷却器有无漏水并定期清除水管内的积污，清扫后，试水压400KPa，60min不得漏水。

4．2．17 碳刷与集电环应接触良好，接触面积不得小于碳刷面积的80%，更换碳刷时应配磨碳刷与集电环的接触面，碳刷盒与集电环表面距离不小于2∽3mm.

4．2．18 定期测量机组的振动和轴的摆度以及导轴承间隙，若振动量显著增大，应在空转，空载额定电压及满载三种情况下分别测量，以便找出原因消除故障，保证机组平滑运行。

5、其它

5．1 机组主要另部件重量：（1）定子：12.6t （2）转子：20.1t （3）上机架： 3.51t （4）下机架：0.96t （5）总重：44.5t