哈电核电1250MW级汽轮发电机技术特点

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四、设计数据
5. 绝缘等级和温升
定子绕组绝缘等级 额定工况下定子绕组出水温升 额定工况下定子绕组出水温度 额定工况下定子绕组温升(ETD) 额定工况下定子绕组温升 额定工况下定子绕组层间温度 最大连续出力下定子绕组出水温度 最大连续出力下定子绕组层间温度 F级 27.5 K 77.5℃ ℃ 26.4 K 76.4℃ ℃ 64.7℃ ℃ 63.6℃ ℃ 定子铁芯的绝缘等级 额定工况下的定子铁芯热点温升 额定工况下定子端结构部件温升 转子绕组的绝缘等级 额定工况下的转子绕组平均温升 额定工况下的转子绕组热点温度 集电环温升 F级 37 K 34 K F级 44.4K (电阻法 电阻法) 电阻法 109.5℃ ℃ 65 K
定子线圈绝缘防晕 ( Coronox – 双层系统)
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五、发电机结构
3. 发电机定子
定子线圈端部结构
无磁性金属螺栓 分块压板 绝缘螺栓 定子线圈 绝缘引水管
锥环支撑
尺寸锥环 轴向滑动机构
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五、发电机结构
3. 发电机定子
定子铁芯端部磁屏蔽 定子铁芯端部磁屏蔽
铁芯端部磁屏蔽
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五、发电机结构
3. 发电机定子
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五、发电机结构
1. 发电机总体
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五、发电机结构
2. 发电机转子
风扇座环环 护环 护环
汽端联轴器
风扇叶片 集电环 集电环端联轴器
发电机轴
集电环风扇
集电环轴
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五、发电机结构
2. 发电机转子
转子槽内结构
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五、发电机结构
2. 发电机转子
转子线圈端部及护环结构
绝缘
护环
环键
热套配合
Biblioteka Baidu
中心环
转子线圈 极间连接线 柔性部分
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二、技术合作基础
MELCO在70年代引进美国 在 年代引进美国 年代引进美国Westinghouse的发电机设计和 的发电机设计和 制造技术。 制造技术。 HEC在80年代引进美国 在 年代引进美国Westinghouse的发电机设计和制 的发电机设计和制 年代引进美国 造技术。 造技术。 HEC&MELCO都拥有 Westinghouse的发电机设计和制造 都拥有 的发电机设计和制造 技术，因而具有良好的合作基础。 技术，因而具有良好的合作基础。
对地绝缘 垫条
定子铁芯
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五、发电机结构
3. 发电机定子
定子线圈绝缘结构 对地绝缘: 云母环氧绝缘。 对地绝缘 VPI, 云母环氧绝缘。 在线圈端部沿线圈表面分电压应力等 级应用Coronox。 级应用 一个“双层防电晕系统” 一个“双层防电晕系统”应用到高压 电机端部， 电机端部，以减小电流在端部导体面 漆上的集中 已在大型电机在验证过的30kV的应 的应 已在大型电机在验证过的 用。
发电机长(包括集电环隔音罩 发电机长 包括集电环隔音罩) 包括集电环隔音罩 发电机高（座板之上，包括座板） 发电机高（座板之上，包括座板）
17.5m 3500 mm
发电机宽（包括座板） 发电机宽（包括座板） 发电总重量
2070 mm 814 t
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四、设计数据
3. 主要电磁设计尺寸
定子槽数 Z1 定子铁芯内径D 定子铁芯内径 i 定子铁芯外径D 定子铁芯外径 a 定子铁芯长度L 定子铁芯长度 t 定子绕组并联支路数a 定子绕组并联支路数 1 定子线规尺寸： 定子线规尺寸： 空心W 空心 X h–壁厚 壁厚 实心W 实心 X h 定子线圈主绝缘单边厚度 定子额定电流密度J 上层 下层) 上层/下层 定子额定电流密度 2 (上层 下层 定子线负荷 8.65X 4.20 – 1.15 mm 8.65X1.90 mm 6.9 mm 8.07/9.69 A/mm2 48 2070 mm 3500 mm 6400 mm 2 转子槽数 转子外径D 转子外径 2 气隙（单边） 气隙（单边）g 转子本体有效长度L 转子本体有效长度 2 转子槽尺寸 定子每槽内导体数： 定子每槽内导体数： 空心（上层 下层 下层） 空心（上层/下层） 实心（上层 下层 下层） 实心（上层/下层） 转子槽绝缘单边厚度 转子额定电流密度J 转子额定电流密度 2 24 / 20 96 / 80 1.0 mm 11.5 A/mm2 1.19 T 32 1880 mm 95 mm 6350 mm 54×250 mm ×
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五、发电机结构
2. 发电机转子
转子线圈结构
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五、发电机结构
2. 发电机转子
转子导电螺钉和导电杆结构
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五、发电机结构
2. 发电机转子
转子风扇结构
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五、发电机结构
3. 发电机定子
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五、发电机结构
3. 发电机定子
定子机座结构
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五、发电机结构
3. 发电机定子
定子槽内结构
槽楔
空心导线 实心导线
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五、发电机结构
4. 集电环及其罩
过滤器 风扇 集电环罩
轴承
风扇
刷架
轴向引线 导电螺钉 底架
集电环
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五、发电机结构
5. 冷却系统
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五、发电机结构
5. 冷却系统
定子绕组冷却水路
集电环侧
绝缘引水管
发电机
汽轮机侧
水流 主引线 出线盒 汇流管（ ） 汇流管（A） 汇流管（ ） 汇流管（B）
冷却水管 定子线圈 Stator Coil 出线端子 套管 中性点母排 引线套管
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三、参考电站
参考电站的发电机是基于现已存在的关西电力公司的大饭3号 参考电站的发电机是基于现已存在的关西电力公司的大饭 号、 1600MVA（1340MVA, 50Hz）等级和日本原子能公司的敦贺 号发 等级和日本原子能公司的敦贺3号发 等级和日本原子能公司的敦贺 电机设计。 电机设计。 ―大饭 号是 大饭3号是 年开始商业运行， 大饭 号是1991年开始商业运行，现在也正成功地运行着。大饭 年开始商业运行 现在也正成功地运行着。 3号的出力是 号的出力是1310 MVA。在等级上，参考电站的发电机的冷却 号的出力是 。在等级上， 系统和主要结构与它相同。 系统和主要结构与它相同。 ―用于核电的 台1600MVA(1340MVA, 50Hz)等级的机组现在正在 用于核电的2台 用于核电的 等级的机组现在正在 建设中，而且发电机制造已完成且已发运。它与参考电站的发电 建设中，而且发电机制造已完成且已发运。 机一样发电机采用静态励磁。 机一样发电机采用静态励磁。 ―敦贺 号是正在筹建的 敦贺-3号是正在筹建的 等级先进压水堆。 敦贺 号是正在筹建的1715MVA等级先进压水堆。参考电站的 等级先进压水堆 发电机容量在敦贺-3号之内 号之内。 发电机容量在敦贺 号之内。
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三、参考电站
运行中的关西电力公司的核电厂中的1310MVA发电机 发电机 运行中的关西电力公司的核电厂中的
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三、参考电站
在工厂装配时的1600MVA(1340MVA, 50Hz)等级的发电机 在工厂装配时的
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四、设计数据
1. 规格
额定容量（冷却水 ℃ 额定容量（冷却水38℃） 额定功率（发电机机端） 额定功率（发电机机端） 最大连续容量（冷却水 ℃ 最大连续容量（冷却水25℃） 最大连续功率（发电机机端） 最大连续功率（发电机机端） 额定氢压 冷却器进口) 额定工况进水温度 (冷却器进口 冷却器进口 额定功率因数COSΦN 额定功率因数 额定转速 额定电压U 额定电压 N 定子额定电流I 定子额定电流 N 1407 MVA 额定频率 N 额定频率f 1266.3 MWe 额定励磁电压 fN(75℃) 额定励磁电压U ℃ 1412 MVA 额定励磁电流 fN 额定励磁电流I 1270.8 MWe 空载额定励磁电流 fo 空载额定励磁电流I 0.55 MPa (g) 定子绕组连接方式 38 ℃ 定子线圈冷却方式 50 Hz 510 V 9265 A 3295 A YY 水冷 氢冷 氢内冷 轴向 静止
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四、设计数据
7. 性能和特性
项目 短路比 稳态负序电流I 稳态负序电流 2 暂态负序电流I22t 暂态负序电流 额定出力时允许频率变化 额定出力时允许定子电压变化 电话谐波因数(THF) 电话谐波因数 电压波形全谐波畸变(THD) 电压波形全谐波畸变 在额定氢压下的氢气泄漏量 设计寿命 设计值 0.59 ≥8% ≥5 s ±2% ±5% ≤1.5% ＜5% 14 m3/d 60 年 标准值 ＞0.35 (IEC,GB) 5 (GB) 5 (GB) ±2 (IEC,GB) ±5 (IEC,GB) 1.5 (GB) 5 (GB)
哈电AP1000核电项目 核电项目 哈电
1250MW级汽轮发电机技术特点 1250MW级汽轮发电机技术特点
1
一、技术来源
HEC的AP1000 核电项目汽轮发电机是从日本 的 核电项目汽轮发电机是从日本MELCO引进 引进 的技术转让产品。 的技术转让产品。 MELCO是技术转让产品的设计和性能保证方。 是技术转让产品的设计和性能保证方。 是技术转让产品的设计和性能保证方 MELCO转让全部设计图纸、设计及计算报告、采购和制造 转让全部设计图纸、设计及计算报告、 转让全部设计图纸 规范。并对 进行技术指导和人员培训（ 规范。并对HEC进行技术指导和人员培训（包括质量控制、 进行技术指导和人员培训 包括质量控制、 采购、制造、检查和试验、以及售后服务）。 采购、制造、检查和试验、以及售后服务）。 协议有效期15年 协议有效期 年
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四、设计数据
6. 损耗和效率
定子绕组铜损耗 Qcu1（75℃） ℃ 定子铁心损耗 Qfe 励磁系统） 励磁损耗 Qcu2（励磁系统） 转子绕组铜损耗 Q’cu2（75℃） ℃ 含密封） 机械损耗 Qm（含密封） 杂散损耗 Qs 总损耗 ΣQ 效率 3545 kW 590 kW 345 kW 4725 kW 1330 kW 2235 kW 12770 kW 99%
轴承、 轴承、油密封和端盖结构
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五、发电机结构
3. 发电机定子
端盖
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五、发电机结构
3. 发电机定子
轴承结构
― 两半式的滑动轴承。 两半式的滑动轴承。 ― 轴承尺寸与参考的 轴承尺寸与参考的1600MVA发电机相同。1600MVA发电机的轴承金属温度在润滑油温 ℃时 发电机相同。 发电机的轴承金属温度在润滑油温41℃ 发电机相同 发电机的轴承金属温度在润滑油温 的实测值为64℃ 的实测值为 ℃。
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五、发电机结构
5. 冷却系统
转子绕组冷却风路 转子绕组冷却风路
发电机中心 Center of GEN.
发电机中心 Center of GEN.
发电机中心 Center of GEN.
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五、发电机结构
6. 出线端子
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六、参考电站发电机型式试验
三菱电机制造的1340MVA发电机验证结果 发电机验证结果 三菱电机制造的
0.9（滞后） 定子铁芯冷却方式 （滞后） 1500 min-1 转子线圈冷却方式 24 kV 33847 A 通风方式 励磁方式
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四、设计数据
2. 外形尺寸和重量
定子重量 定子运输重量 定子运输尺寸，长×宽×高 定子运输尺寸， 445 t 462 t 11.8×5.62 × ×5.46 m 转子重量 转子运输重量 转子运输长度 203 t 215 t 17.9 m
2657 A/cm 气隙磁密 δ 气隙磁密B
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四、设计数据
4. 主要材料和应力
定子硅钢片型号 定子硅钢片厚度 铜线型号 转轴材料型号 转轴材料脆性转变温度 转轴屈服极限 σS 转轴安全系数 K 35H230 0.35 mm Copper 镍铬钼钒钢 ≤－12℃ ℃ ≥657 N/mm2 ≥1.5 转子铜线型号 转子铜线屈服极限 σS 护环安全系数 K 转子槽楔材料和型号 集电环材料 碳刷材料 绝缘引水管更换周期 含银铜排 ≥250 N/mm2 ≥1.5 不锈钢和铍铜 碳钢 碳 60 年
温升
项目 定子线圈 转子线圈 铁心端部
1340MVA at 50Hz 22K 49K 21K
标准 <50K <65K <85K <180 (µmP-P)
IEC
振动
汽端 : 8 (µmP-P) 轴振动 励端 : 10 (µmP-P) 线圈鼻端 : 49 定子线圈端部 (µmP-P) 锥环 : 45 (µmP-P)
MS <250 (µmP-P)
IEC: International Electric Committee MS: Manufacturer Standard
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六、参考电站发电机型式试验
时振动平滑稳定. 在 20% 超速 (1800min-1)时振动平滑稳定 时振动平滑稳定