QFS2型300MW级双水内冷发电机介绍ppt

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!。