QFS2型300MW级双水内冷发电机介绍ppt
MW等级发电机介绍水冷+水氢冷
660MW 双水内冷发电机发电机介绍1概述QFS-660-2型汽轮发电机是在总结135MW、300MW等级双水内冷发电机制造运行经验基础上，结合600MW级水氢冷发电机设计技术，以及拥有稳定运行经验的1000MW 火电发电机成熟结构，吸取了近年来国内外大型汽轮发电机的先进成熟技术，进行的优化设计的产品。
产品开发方案于2014年7月8日国内行业资深专家评审会一致通过评审。
双水内冷发电机具有运输重量轻，成本低，价格便宜，交货进度快等特点，对电厂安装、运行、维修、厂房投资也均具有独特的优越性。
2、性能参数660MW双水内冷发电机设计风格参考有稳定生产、运行经验的660MW水氢氢发电机，性能参数与660MW水氢冷发电机相当。
3、可靠性660MW双水内冷发电机采用660MW级水氢冷发电机和百万千瓦级水氢冷发电机相同的先进技术进一步提高性能和可靠性。
包括：定子：全补偿、抗蠕变定子铁心防松技术采用无机涂层的硅钢片、激光点焊风道板结构，内倾式齿压板结构、阶梯段冲片偏小槽结构等全新结构，避免铁心局部松动。
定子端部整体灌胶技术降低端部线棒应力，提高抗突然短路能力；提高整机防晕性能；防油、防水、防异物。
定子槽内弹性防松技术定子槽内紧固采用高强度槽楔、楔下双层波纹板，槽底和上、下层线棒之间垫有适形垫条，并采用了涨管热压工艺，使槽内线棒固定更加牢固，直线段端部采用鱼尾形关门槽楔就地锁紧，防止轴向位移。
球形接头机械式水电连接技术既确保100%电接触，且抗冲击能力强，防止松动，可适应定子嵌线过程中鼻端六个方向的装配误差，减少线圈所受应力。
转子：转子线圈采用水直接冷却，冷却效果好，利于提高绝缘寿命；采用连续绝缘，无转子匝间短路问题。
4、经济性由于660MW双水内冷转子采用水冷却方式，与传统水氢冷发电机相比，没有与氢气相关的防护及辅助系统，经济性上相较于传统水氢冷发电机有较大优势。
一次性投资制造成本与相同容量的水氢冷发电机相比价格低。
汽轮发电机介绍-300MW等级PPT课件
运输尺寸(m) 7.66×3.8×4.085 2.735×2.735×0.452 2.735×2.735×0.452 11.18×1.565×1.740 1.448×1.448×0.3 1.448×1.448×0.3 8775kg
1.350MW等级汽轮发电机组参数
4. 机组重要结构介绍
发电机主机基本上由三个部分组成: ．定子及其端部结构件； ．转子； ．发电机刷架装置。 发电机整体体积小， 重量轻，运输方便
四.重要结构介绍
4.1 采用隔振机座
铁心通过弹性装置 连接到机座上，有 效阻止定子铁心振 动向基础传递。
减振效果好，隔振 系数达到7倍。
四.重要结构介绍
四.重要结构介绍
四.重要结构介绍
4.5 先进可靠的水电一体接头
• 线棒的四排空实铜线一次焊接完成，确保焊接 质量，空心线不堵孔；
• 保证焊接的密封性和水流量满足要求。
安装绝缘 引水管后 的定子
四.重要结构介绍
四.重要结构介绍
4.6 整锻联轴器，强度高，安装方便。
真空动平衡
四.重要结构介绍
四.重要结构介绍
300MW
24kV 8490.4 A 353MVA
480.5 V 2350.3 A
330MW
350MW
T255-460
24kV
24kV
9339 A 9905.5A
388.2MVA 411.7MVA
与汽轮机相匹配
0.85
542 V
545 V
2495 A
2600 A
50Hz
3000rpm
360MW
24kV 10189 423.5MVA
300MW发电机培训课件
300MW发电机培训课件第一篇 330MW电气主设备第一章概述本期工程为QFS-330-2型双水内冷汽轮发电机及其配套的2自并励静止励磁系统。
汽轮发电机，不管何种冷却方式，不管容量大小，发电机本体的机械结构皆可分为静止和转动两大部分。
静止部分主要有定子机座、定子铁芯、定子绕组、端盖、轴承、冷却器等。
转动部分主要有转轴、转子绕组、护环、中心环、风扇环、集电环等。
当然水内冷转子还必须有进水机构和出水装置。
上海电机厂自1958年10月创制成功世界上第一台12MW定转子绕组均为水内冷的汽轮发电机后，至1998年底共制造了450台。
其中416台已在电厂投入运行。
根据统计资料显示，双水内冷发电机能满发、稳定、连续正常地在电厂运行，年运行小时一般在6000—7000小时以上。
第一节双水内冷发电机特点QFS-330-2型汽轮发电机的定子绕组和转子绕组采用水内2冷，定子铁芯及端部结构采用空气冷却。
双水内冷发电机在电厂的长期运行经验表明:发电机线圈温度低，绝缘寿命长，转子线圈不易变形，转子线圈匝间绝缘不与冷却介质接触，运行可靠。
而且转子平衡，振动稳定，制造、安装、检修都较氢冷发电机方便。
它的特点如下:1、由于不使用氢气，机座不需要防爆和密封结构设计，因而发电机结构比较简单，定子机座重量轻，使得发电机最大运输件定子的运输重量和尺寸减少，便于运输。
2、由于不使用氢气，可以省去密封油系统和氢系统(包括制氢设备)，所以安装、运行、检修更加方便。
3、发电机定子绕组和转子绕组采用水内冷，运行温度低，绝缘寿命长，提高了运行的可靠性。
4、发电机转子绕组连续绝缘、匝间绝缘可靠。
5、发电机转子的振动稳定。
第二节双水内冷发电机与水氢氢冷发电机的差异一、汽轮发电机的冷却方式简介(一)空气冷却20世纪30年代末期以前，汽轮发电机基本上处于单一的空气冷却阶段。
空气冷却在结构上最简单，费用最低廉，维护最方便，这些显著的优点使得空气冷却首先得到了能用和发展。
QFS-300-2型汽轮发电机
QFS-300-2型汽轮发电机定子端部事故分析及处理一、发电机主要技术参数二、发电机结构特点：QFS-300-2型汽轮发电机为上海电机厂生产的双水内冷汽轮发电机组。
励磁方式为同轴交流励磁机经静止整流励磁。
定子线圈端部采用端箍、支架和压板固定的篮式结构，绕组形式为三相双层短距迭绕组，由6根空芯导线和24根实芯导线组成，每根导线采用540º换位，以减小损耗。
定子槽楔采用短楔结构，槽楔下垫条为波纹板。
定子线圈绝缘采用多胶系列的环氧粉云母绝缘，直线部分采用0.14×25mm粉云母带半迭包25层，模压成型，端部先统包一层玻璃丝带箍紧，其余半迭包法与直线部分相同，端部接头处为手包黑绝缘（黑玻璃漆布）。
三、事故统计：1、渭河发电有限公司#3发电机：1993年8月至1993年10月进行了一次标准化大修，到1995年2月前运行基本良好，随后陆续出现绝缘过热、接头漏水等事故，而且越来越频繁，故障点主要集中在端部线圈上，（1）、1995年3月9日定子线棒第26槽温度升至94℃，线圈接头过热流胶，有糊味，被迫减负荷至180MW，初步分析为异物堵塞空心导线，提高定冷水压力至0.37Mpa，（正常运行约为：0.3 Mpa）温度降至56℃，随后增加负荷至250MW，该线棒温度稳定在64℃，运行正常。
（2）、1995年3月第26、33、10、12槽线圈温度分别为：64℃、68℃、74℃、74℃，高出平均温度10℃以上，分析认为内冷水回路堵塞，3月15日晚12点10分，减负荷至0，定冷水回路进行反冲洗，检查发现定冷水滤网处有橡胶碎块两块。
清理完毕后发电机投运，运行温度正常。
（3）、1995年8月24日，汽侧第53槽上层边线棒绝缘引水管破裂漏水，紧急停机处理。
（4）、1995年12月8日，励侧端部南，一夹块松动，线棒绝缘磨损，停机打开窥视孔处理。
（5）、1996年3月10日，励侧第9槽上层边对应的接头漏水，水滴缓慢滴下，停机拆开接头处绝缘，发现空心导线有裂纹，进行补焊处理。
QFS-300-2 300MW双水内冷汽轮发电机
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30 MW
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双水 内冷
汽 粉发 电机
年 珍 月 1 日 是一 家 具有 现 代 化 生 产 规 模的 终 合性 电机制 造犷 上海 电机 厂 建 于
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后劲 我 们在 推进企业 制 度 加快 企业 发 展 中 把 质量工作列 为 企 业的 重要 工作 充 分发 挥 全
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流 励磁机 或 同轴交流 励磁 机供 给励 磁
运 用计 算机辅 助 设
、
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重 量轻
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用 料经济
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极 大地 提 高了企业 的生产 能力
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增强 了 企业 发 展 的
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上 海 电机 厂 唐 鸿兴 郑 建华 上 海 阂行江 川路
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邮 电 传 号
政编
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200 240 646 3822 1 6463 2422
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电子 元 件等 名 大 类 几 3 2 个系
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该 厂 生产的 3 0 M W 双水 内冷 汽 轮 发 电机 定 转 子 线圈 采用水直接冷 却 是世 界 上 大 型
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MW等级发电机介绍水冷水氢冷(1)
660MW双水内冷发电机发电机介绍1、概述QFS-660-2型汽轮发电机是在总结135MW、300MW等级双水内冷发电机制造运行经验基础上，结合600MW级水氢冷发电机设计技术，以及拥有稳定运行经验的1000MW火电发电机成熟结构，吸取了近年来国内外大型汽轮发电机的先进成熟技术，进行的优化设计的产品。
产品开发方案于2014年7月8日国内行业资深专家评审会一致通过评审。
双水内冷发电机具有运输重量轻，成本低，价格便宜，交货进度快等特点，对电厂安装、运行、维修、厂房投资也均具有独特的优越性。
2、性能参数660MW双水内冷发电机设计风格参考有稳定生产、运行经验的660MW水氢氢发电机，性能参数与660MW水氢冷发电机相当。
3660MW双水内冷发电机采用660MW级水氢冷发电机和百万千瓦级水氢冷发电机相同的先进技术进一步提高性能和可靠性。
包括：定子：➢全补偿、抗蠕变定子铁心防松技术采用无机涂层的硅钢片、激光点焊风道板结构，内倾式齿压板结构、阶梯段冲片偏小槽结构等全新结构，避免铁心局部松动。
➢定子端部整体灌胶技术降低端部线棒应力，提高抗突然短路能力；提高整机防晕性能；防油、防水、防异物。
➢定子槽内弹性防松技术定子槽内紧固采用高强度槽楔、楔下双层波纹板，槽底和上、下层线棒之间垫有适形垫条，并采用了涨管热压工艺，使槽内线棒固定更加牢固，直线段端部采用鱼尾形关门槽楔就地锁紧，防止轴向位移。
➢球形接头机械式水电连接技术既确保100%电接触，且抗冲击能力强，防止松动，可适应定子嵌线过程中鼻端六个方向的装配误差，减少线圈所受应力。
转子：➢转子线圈采用水直接冷却，冷却效果好，利于提高绝缘寿命；采用连续绝缘，无转子匝间短路问题。
4、经济性由于660MW双水内冷转子采用水冷却方式，与传统水氢冷发电机相比，没有与氢气相关的防护及辅助系统，经济性上相较于传统水氢冷发电机有较大优势。
➢一次性投资制造成本与相同容量的水氢冷发电机相比价格低。
QFSN-300-2型汽轮发电机
摩洛哥杰拉达项目
摩洛哥杰拉达项目
轴密封装置 在发电机轴承内侧安装轴密封装置，用来防止发电机内部的 氢气通过转轴与转轴所穿过部件之间的间隙漏出发电机外。 图12示为密封环和密封油流向。密封环分为内（氢侧）和 外（空侧）两个环。密封环分成两个半圆并且用上下弹簧支 撑以保证密封瓦和转轴随动，同时密封瓦的设计还可以保证 油膜的连续性。 密封环通有比机内氢气压力高0.085MPa的密封油。密封油 流经密封环和转轴之间的间隙，从氢侧和空侧两侧排出。
摩洛哥杰拉达项目
摩洛哥杰拉达项目
转子装配 转子轴是由Ni-Cr-Mo-V合金钢整体锻件机械加工而成。 其质量通过机械、化学、冶金检查和非破坏性试验来保 证。转子本体开槽来安装转子线圈，转子线圈通过槽楔 固定在转子槽内，当转子旋转时，槽楔要承受转子线圈 的离心力。 如图8所示，转子磁极在与转轴垂直的方向上开有横向 月牙槽以平衡小齿区域和大齿区域两个方向的刚度。转 子磁极, 风扇座环 和集电环风扇上安装平衡块以减轻转 子振动。汽端联轴器和汽、励端风扇座环由合金钢锻件 加工并热套在转子上。 带有翼形扇叶的轴流式风扇由 高强度铝合金制成， 并用螺栓固定到风扇座环上。
430 L/min 100L/min 57L/min 0.05～0.08MPa(g) 0.385±0.01MPa(g) 0.085±0.01MPa (g) 43～52 ℃ ≤ 70℃
摩洛哥杰拉达项目
绝缘等级和允许温度限值 发电机定子和转子绝缘等级均为F级。 发电机一些部件和冷却介质的允许温度限值见表。 发电机部件名称
冲片背部的其他鸽尾槽用于将扇形片装配并固定到定位筋上。
压圈由定位筋螺母固定在定位筋两端，通过给压圈加压将铁芯压紧。
通过压圈下面的非磁性压指给铁芯齿加压。为了降低由定子铁芯端 部的漏磁通及其相关的电气损耗所引起的端部发热，边段铁芯叠成
东方电机 QFSN-300-2-20B型 汽轮发电机 说明书
共 35 页 第 1 页
东方电机股份有限公司
版本号：A AQ－18
17.刷架及底架的安装……………………………………………………22 18.稳定轴承的安装 ……………………………………………………23 19.转子接地装置及转子接地保护装置的安装 ………………………24 20.隔音罩装配、铭牌装配及测温端子箱的安装 ……………………24 21.发电机总装后的各项检查及试验……………………………………24 三、附录……………………………………………………………………26 1.机组二次浇灌的要求 …………………………………………………26 四、附图 图 1——发电机定子吊装就位示意图 …………………………………27 图 2——发电机穿转子示意图 …………………………………………28 图 3——磁场中心和空气间隙测量示意图 ……………………………29 图 4——发电机与汽轮机对中心示意图 ………………………………30 图 5——端盖及端罩密封橡皮条安装示意图 …………………………31 图 6——轴承盖紧量测量方法示意图 …………………………………32 图 7——转子气密试验示意图……………………………………………33 图 8——出线套管装配气密试验示意图 ………………………………34 图 9——轴承高压顶轴油管绝缘结构……………………………………35
3.2 安装施工单位在发电机组施工过程中，对每项安装检查及试验结果， 都必须有详细的正式记录，并提供给电厂和制造厂各一份。
3.3 凡在本说明书中未涉及的项目、过程等，在施工过程中应严格按照国 家标准和行业标准的有关规定进行。
3.4 本说明书中提供的尺寸数据及附图中的尺寸、结构与随机供给的设计 图纸有差异时，以随机设计图纸为准。
2.1.3 定子就位后，拆除定子端部的保护罩、托架、绝缘引水管上的包装 保护物，拆除运输途中用作防震的顶压圈螺栓，参照图纸《定子装车运输 图》。
QFS-300-2型汽轮发电机
QFS-300-2型汽轮发电机定子端部事故分析及处理一、发电机主要技术参数二、发电机结构特点：QFS-300-2型汽轮发电机为上海电机厂生产的双水内冷汽轮发电机组。
励磁方式为同轴交流励磁机经静止整流励磁。
定子线圈端部采用端箍、支架和压板固定的篮式结构，绕组形式为三相双层短距迭绕组，由6根空芯导线和24根实芯导线组成，每根导线采用540º换位，以减小损耗。
定子槽楔采用短楔结构，槽楔下垫条为波纹板。
定子线圈绝缘采用多胶系列的环氧粉云母绝缘，直线部分采用0.14×25mm粉云母带半迭包25层，模压成型，端部先统包一层玻璃丝带箍紧，其余半迭包法与直线部分相同，端部接头处为手包黑绝缘（黑玻璃漆布）。
三、事故统计：1、渭河发电有限公司#3发电机：1993年8月至1993年10月进行了一次标准化大修，到1995年2月前运行基本良好，随后陆续出现绝缘过热、接头漏水等事故，而且越来越频繁，故障点主要集中在端部线圈上，（1）、1995年3月9日定子线棒第26槽温度升至94℃，线圈接头过热流胶，有糊味，被迫减负荷至180MW，初步分析为异物堵塞空心导线，提高定冷水压力至0.37Mpa，（正常运行约为：0.3 Mpa）温度降至56℃，随后增加负荷至250MW，该线棒温度稳定在64℃，运行正常。
（2）、1995年3月第26、33、10、12槽线圈温度分别为：64℃、68℃、74℃、74℃，高出平均温度10℃以上，分析认为内冷水回路堵塞，3月15日晚12点10分，减负荷至0，定冷水回路进行反冲洗，检查发现定冷水滤网处有橡胶碎块两块。
清理完毕后发电机投运，运行温度正常。
（3）、1995年8月24日，汽侧第53槽上层边线棒绝缘引水管破裂漏水，紧急停机处理。
（4）、1995年12月8日，励侧端部南，一夹块松动，线棒绝缘磨损，停机打开窥视孔处理。
（5）、1996年3月10日，励侧第9槽上层边对应的接头漏水，水滴缓慢滴下，停机拆开接头处绝缘，发现空心导线有裂纹，进行补焊处理。
发电厂设备-发电机组简介
定子线棒由矩形的空心和实心股线混合编织而成，定子绕组 就是通过空心股线中的水介质来冷却的。定子线棒端部的所有股 线均焊接到水电接头上，通过铜带将两根线棒水电接头焊在一起 形成电气连接，构成一匝线圈；而所有空心股线中的冷却水通过 水电接头的水路接至靠滑环端的汇流母管，并经绝缘引水管进入 线圈。在发电机的集电环端设有一条进水母管；在汽机端部设有 一条出水母管。冷却水流通道为单向型，即从集电环端流向汽机 端。
发变组系统简介
发电机转子：
3）转子引线和集电环
通过转子引线与集电环以及电刷装置，可以给发电机提供额 定出力及强励时所需的励磁电流。转子电流通过电刷通入热套在 转子外伸端的集电环，再通过与集电环相联接的径向和轴向导电 螺杆传到转子绕组。导电螺杆用高强度和高导电率的铜合金制成。 导电螺杆与转轴之间有密封结构以防漏氢。
热电偶：由于发电机在欠励运行时，定子端部部件的温度会很 高，这些部位均埋设热电偶以测量温度。在定子压圈，铜屏蔽和铁 芯边段齿部、轭部测量部位所安装的热电偶是铜－康热电偶，其传 感部件焊在测点位置。定子线圈出水温度，采用布置在出水接头上 的热电偶测量。轴瓦温度采用埋置在钨金下的热电偶测量。热电偶 的股线和保护套之间的间隙用陶瓷物质填充，使股线与外层空气隔 绝，并可避免热电偶在空气中和高温下被腐蚀。热电偶引线（玻璃 丝包股线）被引至测温端子箱的出线板上。
发变组系统简介
发电机技术规范 ：
轴瓦采用椭圆式水平中分面结构，轴瓦外园的球面形状保证了 轴承有自调心的作用。在转轴穿过端盖处的氢气密封是依靠油密封的 油膜来保证。密封瓦为铜合金制成，内圆与轴间有间隙，装在端盖内 圆处的密封座内。密封瓦分成四块，在径向和轴向均有卡紧弹簧箍紧， 尽管密封瓦在径向可以随轴一起浮动，但在密封座上下均有销子可以 防止它切向转动。密封油经密封座和密封瓦的油腔流入瓦和轴之间的 间隙沿径向形成油膜以防止氢气外泄，在励端油密封设有双层对地绝 缘以防止轴电流烧伤转轴。
300MW汽轮发电机
第一章 300MW汽轮发电机第一节概述同步发电机是生产电能的基本设备，是电网的心脏，它的运行可靠性直接影响电网运行及向用户安全、经济地供电。
运行中的发电机，绕组和铁芯都要发热，所产生的热量和电机的输出功率有着密切的关系。
电机的输出功率越大，其发热量也越多，当超过额定值时，便会使电机的温度过高而超过绝缘允许值。
反之，人为地提高和增大冷却的效果，使冷却剂在相同时间内带走更多的热量，则发电机输出的功率就越大。
由此可见，电机的冷却能力在一定程度上影响了发电机出力的大小。
当今世界上大容量发电机组采用的冷却方式通常有三种：全氢冷方式、定子线圈水冷其余为氢冷（水氢氢）方式、双水内冷（水水空）方式。
我国目前生产的300MW发电机多采用后两种；表3-1-1给出了目前我国三大电机厂所生产的300MW汽轮发电机的主要额定参数。
该表表明，ＱFSN-300-2型汽轮发电机都是水氢氢冷却方式，即定子绕组为水内冷，转子绕组为氢内冷，定子铁芯为氢表冷的冷却方式。
ＱFS-300-2型汽轮发电机采用的是双水内冷（水水空）方式，即定子绕组、转子绕组均为水内冷，定子铁芯为空冷的冷却方式。
双水内冷发电机，为我国首创。
水内冷技术的应用，为提高发电机容量开辟了一条新的道路。
由于水的冷却能力比空气大50倍，因此发电机的定子和转子采用了水内冷后，可以大幅度地提高发电机的出力。
但相对于全氢冷和水氢氢冷却的发电机来说，定、转子绝缘引水管漏水而导致的故障较多；对全氢冷和水氢氢发电机来说，由于其转子采用氢内冷，不会发生因水内冷转子的绝缘引水管漏水而导致的故障，所以运行的可靠性较之水冷转子为高。
因为目前新建和扩建的火电厂单机容量均采用300MW及以上的发电机组、尤其以300MW机组居多，所以，本篇以东方电机股份有限公司所设计制造的ＱFSN-300-2-20型三相同步交流发电机为主，介绍300MW汽轮发电机组的结构、原理及运行维护知识，对其它机型做简要介绍。
QFSN-300-2-20B型汽轮发电机产品说明书样本(doc 18页)
QFSN-300-2-20B型汽轮发电机产品说明书目录1. 适用范围 (2)2. 概述 (2)3. 额定和性能 (2)4结构介绍 (7)汽轮发电机产品说明书1. 适用范围:本"产品说明书"适用于QFSN-300-2-20B及同型不同容量(如330MW)的汽轮发电机。
发电机型号所表示的意义为(以300MW容量为例)：Q F S N – 300 – 2 – 20 B特征号电压20kV两极额定容量300MW转子绕组氢内冷定子绕组水冷发电机由汽轮机拖动2. 概述本型汽轮发电机为三相二极同步发电机, 由汽轮机直接拖动。
本型汽轮发电机的冷却采用" 水氢氢" 方式, 即定子线圈 (包括定子引线,定子过渡引线和出线)采用水内冷,转子线圈采用氢内冷,定子铁心及端部结构件采用氢气表面冷却。
集电环采用空气冷却。
机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动,在机内进行密闭循环。
励磁采用"机端变压器静止整流的自并励励磁系统"。
发电机满足以下标准的要求:GB/T7064 透平型同步电机技术要求IEC34-3 透平型同步电机技术要求IEEE Std.115 同步电机试验方法3 额定和性能(以300MW为例，详见《技术数据汇总表》)型号 QFSN-300-2-20B额定出力(按技术协议) 353 MVA/300 MW额定电压 20 kV额定电流 10.189 k A功率因数 0.85 (滞后)转速 3000 r/min频率 50 Hz相数 3短路比≥0.6效率≥98.9％冷却方式水氢氢额定氢压 0.25 MPa(g)定子接线 2-Y出线端子数 6绝缘等级 F (温升按B级考核)电抗瞬变电抗 x'd (非饱和值) ≤ 0.25 (标么值)超瞬变电抗 x"d(饱和值) ≥ 0.15 (标么值) 每日漏氢量≤ 10 m3转轴振动≤ 0.075mm (p/p)轴承振动≤ 0.025mm (p/p)噪音≤ 89 dB(A)(离机壳1 m 处测量)3.1 技术规范和基本技术要求3.1.1 型式和转向三相, 二极, 隐极式转子同步发电机,由汽轮机直接驱动,其旋转方向随汽轮机，(国内汽轮机从机头向发电机看为顺时针方向)。
300MW同步电机参数
13）交轴超瞬变电抗X'' qu ：26.72％
14）交轴超瞬变电抗X'' q ：17.50％
15）负序电抗X2u：20.28％ 16）负序电抗X2：19.74％
17）零序电抗X0u：8.28％
18）零序电抗X0：7.37％ 19）直轴开路瞬变时间常数T'do：8.51s 20）交轴开路瞬变时间常数T'qo：0.76s 21）直轴短路瞬变时间常数T'd：1.13s 22）交轴短路瞬变时间常数T'q：0.145s 23）直轴开路超瞬变时间常数T''do：0.049s 24）交轴开路超瞬变时间常数T''qo：0.075s 25）直轴短路超瞬变时间常数T''d：0.035s 26）交轴短路超瞬变时间常数T''q：0.035s
参数性能：
1）定子绕组每相直流电阻（750C）：0.0024Ω 2）转子绕组直流电阻（750C）：0.1949Ω 3）定子每相对地电容：A、B、C三相各位0.2242μF 4）转子绕组自感：1.2H 5）直轴同步电抗Xd：204.7% 6）交轴同步电抗Xq：193% 7）直轴瞬变电抗X'du：29.57% 8）直轴瞬变电抗X'd：26.61% 9）交轴瞬变电抗X'qu：41.77% 10）交轴瞬变电抗X'q：37% 11）直轴超瞬变电抗X''du ：17.89％ 12）直轴超瞬变电抗X '' d ：16.18％
27）灭磁时间常数Tdm：1.7s
28）转动惯量GD2：29T2m
29）短路比SCR：0.552 30）稳态负序电流I2：10％（应小于此值）
31）暂态负序电流I22t：10s（功率积累应小于此值）
图解双水内冷300MW发电机
1 定子机座及端盖
定子机座由优质中厚钢板焊接装配而成，在轴向有若干档钢板环 以增加机座的刚度。机座的刚度设计使机座的自振频率避开运行频率 和倍频。
端盖为铸铝合金材料，以降低电机端部的附加损耗，端盖和转轴 配合处有气封结构，以防止外界的油污进入电机内部。
2 定子铁心
定子铁心由高导磁率、低损耗的冷轧无取向硅钢片的扇形冲片迭装而 成。扇形冲片的两侧表面涂有耐热等级为155（F）级环氧绝缘漆。
一 总体结构 QFS2-300-2发电机的结构可以分为定子、转子、励磁
机以及水系统。
300MW水冷汽轮发电机总图
上海有汽限轮公发司电机
二 定子
发电机定子由定子机座、定子铁心、隔振结构、定子绕组、定 子引线、绕组冷却水路部件、端盖等构成。
发电机定子是由机座经铁心叠装和绕组装配完成的，是发电机中 最大、最重的构件。水冷发电机定子一般约183t。
• 发电机结构简单、定子运输重量轻
定、转子绕组通水冷却，铁心空气冷却，机座设计不需防爆 和密封结构。定子运输重量193吨。
• 外部辅助系统单一
无氢气和密封油系统，安装、运行、维护方便，容易掌握， 降低厂房投资
• 承受负序电流能力
转子线槽中设有中间铝合金槽楔和两端头铜槽楔与护环紧配形 成涡流回路。 转子大齿上采用开通长的阻尼槽，大大地降低了大齿月牙槽
水冷300MW发电机介绍
上海电气电站设备有限公司上海发电机厂
1ST QFS2-300-2型汽轮发电机主要技术数据
目前已经投入运营的水冷300MW等级汽轮发电机有60多台
QFS型
30多台
QFS2型
30多台
额定容量
300 MW
额定电压
20
kV
QFSN-300-2型发电机安装说明书(静止励磁)
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无限创造上海电站
Creation Beyond Imagination y g
Shanghai Electric
上海电气电站集团
型300MW 级双水内冷QFS
2
汽轮发电机介绍
主要内容
11.双水内冷发电机特点
型300MW级双水内冷发电机设计基础
2.QFS
2
型300MW级双水内冷发电机主要技术数据3.QFS
2
双水内冷发电机
型300MW级双水内发电机结构简介
4.QFS
2
5.制造工艺及质保
6.结论
1.双水内冷发电机特点
♦定子绕组水内冷
♦转子绕组水内冷
冷却介质相对比热容相对密度冷却介质相对
消耗量
相对吸热
能力
发电机冷却介质性能比较
空气 1.0 1.0 1.0 1.0氢气
14350281040 (0.31MPa表压)
14.350.28 1.0 4.0
绝缘油 2.098480.01221.0水 4.1610000.01250.0
优点：
♦转子绕组温度低,绝缘寿命长
♦无氢气，无氢爆问题
♦没有氢系统及密封油系统,外部辅助系统简单安装运行维护及检修方便运行成本低♦安装、运行、维护及检修方便，运行成本低
♦节约原材料，降低制造成本
♦定子重量轻，便于内陆运输
2.QFS型300MW级双水内冷发电机设计基础
2
♦国内双水内冷发电机成熟的设计、制造和运行经验1958年试制成功世界第一台12MW双水内冷汽轮发电机
1969年试制成功国内第一台125MW双水内冷汽轮发电机
1971年试制成功国内第一台300MW双水内冷汽轮发电机
1980年试制成功径向尺寸1:1的模拟600MW双水内冷发电机
已生产的产品中双水内冷发电机共六百多台,
, 年底,,已生产的产品中双水内冷发电机共六百多台到2008年底
总容量超过60000MW，其中300MW级有72台。
2006年，出口巴基斯坦
恰希玛核电二期工程的
QFS2型（优化型）340MW
核电双水内冷发电机
型（优化型）300MW级双水内冷汽轮发电机核电站用QFS
2
♦国内外大中型发电机先进的设计理念和制造经验1985年试制成功国内第一台300MW全氢冷汽轮发电机1987年试制成功国内第一台300MW水氢冷汽轮发电机1998年试制成功上海第一台600MW水氢冷汽轮发电机2005年试制成功国内第一台1000MW级水氢冷汽轮发电机2008年底：
1000MW级16台
600MW级120台
400MW级11台
300MW级159台（6台全氢冷）
♦先进的设计、计算方法
发电机定子绕组和端部三维设计
端部磁场有限元分析
端部电场有限元分析
T T
转子关键部位应力和疲劳寿命
定子端部动态模态分析有限元分析（FEA ）
3.QFS
2型300MW级
双水内冷发电机主要技术数据
额定容量(MVA) 353 388 412额定功率(MW) 300 330 350定子电压(kV)20 20 20
额定定子电流(A) 10189 11207 11887额定功率因数(滞后)0.85 0.85 0.85相数 3 3 3
极数 2 2 2
短路比0.58 0.53 0.5额定频率(Hz)50 50 50
(/i )
额定转速(r/min) 3000 3000 3000
额定励磁电流(A) 1815 1945 2030定(,)
额定励磁电压(55℃,V) 418 447 467 强励顶值电压倍数 1.8 1.8 1.8
效率设计值(％) 98.85 98.83 98.78 ()
直轴同步电抗Xd(％)195 214 227直轴瞬变电抗(不饱和)X’
(%) 23 25.3 26.8
du
(%) 15.3 16.5 17.4 直轴超瞬变电抗(不饱和)X’’
(%)153165174
du
突然短路力矩(t·m) 1350 1380 1390
绝缘等级F(B级考核)
振动（双幅）
轴承座≯0.025 mm
轴振≯0.076 mm
0076mm
临界转速(单跨)
/
一次约823 r/min
二次约2440 r/min
调峰运行能力寿命期间,10000次起励磁方式自并励静态励磁
4.QFS 2型300MW 级双水内冷发电机结构
双水内冷发电机装配图
4.1定子结构设计定子结构包含定子机
座、铁心、铁心隔振结构、定子线圈等部分、定子线
QFS 2型350MW 双水内
冷发电机采用的定子结构具有三十多年的设计
制造经验
定子机座及隔振
♦机座由优质钢板装焊，轴向有若钢板增加强度
向有若干钢板环增加强度、刚度；支撑定子铁心，形成风路
♦机座和铁心间采用卧式弹
用
簧板隔振结构，结构简单效果较好，减小振动
，
♦采用先进设计计算程序,使自振频率避开工频和倍频
定子铁心
优质冷轧无取向的扇形硅钢片，低损耗、♦0.5mm优质冷轧无取向
导磁性能好
♦硅钢片二面涂有F
级绝缘漆，防止片
级绝缘漆防止片
间短路
♦背部用定位筋固定
，两端用压指、大
压圈等部件紧固定
成体
成一体
定子铁心端部结构
结构
定子铁心端部
♦铁心两端硅钢片内圆处设计为阶梯形，并开狭长计为阶梯并狭长缺口，减少涡流损耗
♦铁心由压圈和反磁钢压指压紧，在压圈内侧设有指压紧，
指压紧在压圈内侧设有磁屏蔽，外侧设有水冷却铜屏蔽，降低端部温升，提高发电机进相运行能力
线圈
定子线圈
定子
♦组成：实心铜线和空心铜线编织而成，股线采用双玻璃丝包绝缘，直线部分采用540°换位结构玻丝包绝缘直线部采换位构
♦绝缘：主绝缘采用多胶粉云母
带包扎，为F级绝缘，绝缘系统热
弹性好、介电强度高
♦防晕：线圈在槽内直线段和出
防晕线圈在槽内直线段和出
槽口出涂半导体漆
定子绕组装配
槽内紧固：
槽底——半导体玻璃布板、适形垫条层间——层间垫条、适形垫条
层间垫条适形垫条
槽楔——高机械强度
绝缘槽楔；楔下
设有弹性波纹板
端部固定：
，具♦线圈端部采用大压板及端箍绑扎的固定结构，有数百台发电机在网运行的成熟经验
♦绕组端部固定结构：
线圈支架、绝缘压板、
线圈支架绝缘压板
绝缘端箍、氟橡胶板、
反磁螺杆、L弹簧板和
绑带等
♦通过电厂长期运行
表明,这种紧固结构牢
固可靠
定子绕组冷却水路
♦定子每个线圈一路独立水支路，共54个并联水支路
♦连接线、主引线、出线套管也采用水内冷
♦定子总汇水管采用不锈钢材料
4.2转子结构设计
包括：转轴、转子绕组、护环、风扇、进出水箱等
转轴
♦合金钢锻造，机械性
能高导磁性能好
♦本体大齿开月亮槽
♦有中心孔，励磁侧孔
内装进水中心连接管
转子绕组及槽内布置
♦线圈为内方空心铜线，空心导线外包连续绝缘，绝缘后
在槽内布置成2排
♦排间绝缘用环氧玻璃坯布压成，排间、匝间绝缘确保转
子不发生匝间短路，长期可
靠运行
♦采用F级槽衬绝缘
阻尼系统
♦转子线槽中槽楔：中间铝合金槽楔，两端铜槽楔铝合金槽楔两端铜槽楔♦大齿上阻尼系统：开通长阻尼槽，槽内导电率较高的阻尼槽楔
阻尼系统与护环紧配形♦阻尼系统
提高了负序运行成回路，提高了负序运行能力
转子水系统结构♦转子进出水为“中心孔进水，出水箱出水”方式
转子进出水箱
转子进出水箱分别热套在转轴的两端
♦转子进
♦进水支座将静止的水引至转子旋转的中心孔并到达进水箱
转子出水箱，将水汇集到静止的出水支座内♦转子
转子出水箱将水汇集到静止的出水支座内
转子引水弯管及绝缘引水管♦转子引水弯管: 用槽楔固定
:,♦绝缘引水管: 内层聚四氟乙烯材料, 外层不锈钢丝补
强, 小护环热套固定
转子护环
♦转子大护环：支撑线圈端部，悬挂式结构，高强
度非磁性合金钢，与转子配合面的
锁紧采用凸齿式，与线圈端部间垫
锁紧采用齿式，与线圈端部间垫
环氧玻璃布板绝缘
♦转子小护环：固定转子绝缘水管，双拼式
4.3空气冷却器
♦安装于发电机的底部
♦穿片式: 锡焊于冷却管上，
:锡焊于冷却管上增大散热面积
♦冷却管采用耐腐蚀的镍
黄铜管
5.制造工艺及质保
5.1制造工艺
♦每根定子空心铜线都经涡流探伤
♦焊头焊料除进行化学成分试验外，加强工艺性试验
♦焊头除进行泵水压测试外，增加气密卤素检漏，提高灵敏度
♦定子端部铜屏蔽的冷却水管，采用连续银钎焊，确保传热及固定
焊确保传热及固定
5.2完善的质保体系
♦1996年开始通过挪威船级
社的ISO9001质量体系认证
♦2002年开始通过上海质量
认证中心的ISO9001质量
管理体系认证
6.结论
♦QFS
型300MW级双水内冷发电机是完全具有自主知识
2
产权的大型发电机，技术成熟，运行可靠，定、转
产权的大型发电机技术成熟运行可靠定转
子绕组都采用水冷却，从根源上（冷却介质的基本
原理）保证了技术的先进性。
♦QFS
型300MW级双水内冷发电机，可以降低成本和节
2
省原材料；转子绕组温度低，提高了发电机的绝缘
寿命和可靠性；不采用氢气作为冷却介质，节省电
厂投资，安装简单，运行、维护更方便。
厂投资安装简单运行维护更方便。
谢谢!。