Q1233全氢冷发电机产品说明书_最终版_
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480MW 级全氢冷发电机 产品说明书
编
号
Q1233
东方电气东方电机有限公司
2013 年 3 月
480MW 级全氢冷发电机 产品说明书
编 号 Q1233
批 审 审 标 校 编 分
单
准 定 查 检 核 制
发
位 份数 2 单 服务部 位 份数 2 单 位 份数 1 单 位 份数 1 情挡中心
产品ห้องสมุดไป่ตู้发一部
480MW 级全氢冷发电机结构说明书
目 录
1 氢冷概述
1.1 引言 ........................................................................................................................................... 1 1.2 氢气冷却的特点 ..................................................................................................... 2
3 氢冷发电机的结构特点
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 定子通风 ............................................................................................................................... 10 转子通风 ............................................................................................................................... 12 定子机座 ............................................................................................................................... 13 定子铁心 ............................................................................................................................... 14 弹性隔振 ........................................................................................................................... 15
常见的比空气密度小的气体有氢气和氦气。虽然氦气是惰性不可燃气 体，是理想的通风冷却介质，但是它的价格高，不能大量生产和使用，所 以不适合作发电机冷却介质。 氢气可以大量低成本地生产，与氦气相比还有密度小，导热系数和表面 散热系数大的优点。 通常情况下，电厂制氢站生产出来的氢气具有作冷却介质所要求的纯 度，并且氢气在一定的纯度范围内是惰性的，因此，氢气是用作大容量发 电机冷却介质的最好的气体。
定子线圈 ............................................................................................................................... 16 定子线圈绝缘 ....................................................................................................................... 17 定子线圈端部结构 ............................................................................................................... 18 出线套管 ............................................................................................................................... 19
1.3 氢冷发电机的安全运行 ........................................................................................................... 3 1.4 氢气控制系统、密封油系统及报警装置................................................................................ 4
3.10 转轴 ....................................................................................................................................... 20 3.11 转子线圈................................................................................................................................ 21 3.12 护环 ....................................................................................................................................... 22 3.13 风扇 ....................................................................................................................................... 23 3.14 端盖 ....................................................................................................................................... 24 3.15 轴承 ....................................................................................................................................... 25 3.16 防止轴电流的绝缘结构 ........................................................................................................ 26 3.17 油密封 ................................................................................................................................... 27 3.18 氢气冷却器 ........................................................................................................................... 28 3.19 集电环 ................................................................................................................................... 29
东方电机有限公司
共 29 页 第 1 页
480MW 级全氢冷发电机结构说明书
Q1233
1.2 氢气冷却的特点
发电机用氢气作为冷却介质，有如下优点： 氢气的密度比空气小，风摩损耗和通风损耗与冷却气体的密度成正比， 故氢冷发电机风摩损耗和通风损耗较低。 氢气有更高的导热系数和表面散热系数， 因此氢冷发电机单位体积有效 材料的输出功率比用空气冷却的发电机大，发电机的最大有效输出功率也 更大。 氢冷发电机定子机座是密封结构，氢气在机内循环，避免了灰尘和水汽 进入发电机内部，可提高发电机运行的可靠性。 发电机绝缘系统与氧气和水汽隔绝，不容易发生电晕.即使发生电晕， 也不会产生臭氧损害绝缘，因此可延长定子线圈的寿命。 氢气密度小，同时采用密闭通风系统，有效降低发电机噪音。 氢冷发电机可方便地用于室外布置。 空气与氢气的特性比较见下表： 特 密度 导热系数 表面散热系数 比热容 助燃性 发生电晕时是否产生臭氧 性 空气 1.0 1.0 1.0 1.0 是 是 氢气 0.07 7.0 1.35 0.98 否 否
2 氢冷发电机概述
2.1 氢冷发电机的特点 ................................................................................................................... 5 2.2 氢压变化时发电机的输出功率................................................................................................. 6 2.3 额定电压.................................................................................................................................... 7 2.4 温升限值.................................................................................................................................... 9
480MW 级全氢冷发电机结构说明书
Q1233
1 氢冷概述
1.1 引言
早期的透平型发电机都是以空气作为冷却介质进行冷却。 空气在发电机 内经过冷却器进行密闭循环，带走发电机产生的损耗，与开放式空气冷却 相比，可减少空气中灰尘在发电机内部的堆积。 为了更高效地冷却发电机， 人们在很长一段时间里一直在寻找冷却效果 比空气更好的气体，研究证明，氢气是最合适的冷却气体。氢气冷却最初 成功地应用于同步调相机和变频器。 氢冷发电机与空冷发电机的区别在于：氢气被密封在发电机内部，与外 部空气完全隔绝。氢气在机内通过转子自带的风扇进行循环，带走发电机 的损耗，在冷却器中通过冷却水将氢气中热量带走。氢气在机内每分钟可 以循环 30～40 次。 透平型发电机的转轴伸出到机座的外部，为了防止漏氢，在转轴与发电 机静止部件的接触部位需装设油密封装置。 1923 年，Max Schülar 用加压液体进行密封的专利传到美国，1926 年和 1928 年，通用电气和西屋公司分别成功制造了氢气冷却的 6250kVA 、 3600rpm 和 7500kVA、 3600rpm 的发电机。 从此以后， 氢冷发电机大量生产， 良好的运行业绩证明了氢气冷却方式的实用性和优越性。
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1 氢冷概述
1.1 引言 ........................................................................................................................................... 1 1.2 氢气冷却的特点 ..................................................................................................... 2
3 氢冷发电机的结构特点
3.1 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6 3.7 3.8 3.9 定子通风 ............................................................................................................................... 10 转子通风 ............................................................................................................................... 12 定子机座 ............................................................................................................................... 13 定子铁心 ............................................................................................................................... 14 弹性隔振 ........................................................................................................................... 15
常见的比空气密度小的气体有氢气和氦气。虽然氦气是惰性不可燃气 体，是理想的通风冷却介质，但是它的价格高，不能大量生产和使用，所 以不适合作发电机冷却介质。 氢气可以大量低成本地生产，与氦气相比还有密度小，导热系数和表面 散热系数大的优点。 通常情况下，电厂制氢站生产出来的氢气具有作冷却介质所要求的纯 度，并且氢气在一定的纯度范围内是惰性的，因此，氢气是用作大容量发 电机冷却介质的最好的气体。
定子线圈 ............................................................................................................................... 16 定子线圈绝缘 ....................................................................................................................... 17 定子线圈端部结构 ............................................................................................................... 18 出线套管 ............................................................................................................................... 19
1.3 氢冷发电机的安全运行 ........................................................................................................... 3 1.4 氢气控制系统、密封油系统及报警装置................................................................................ 4
3.10 转轴 ....................................................................................................................................... 20 3.11 转子线圈................................................................................................................................ 21 3.12 护环 ....................................................................................................................................... 22 3.13 风扇 ....................................................................................................................................... 23 3.14 端盖 ....................................................................................................................................... 24 3.15 轴承 ....................................................................................................................................... 25 3.16 防止轴电流的绝缘结构 ........................................................................................................ 26 3.17 油密封 ................................................................................................................................... 27 3.18 氢气冷却器 ........................................................................................................................... 28 3.19 集电环 ................................................................................................................................... 29
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1.2 氢气冷却的特点
发电机用氢气作为冷却介质，有如下优点： 氢气的密度比空气小，风摩损耗和通风损耗与冷却气体的密度成正比， 故氢冷发电机风摩损耗和通风损耗较低。 氢气有更高的导热系数和表面散热系数， 因此氢冷发电机单位体积有效 材料的输出功率比用空气冷却的发电机大，发电机的最大有效输出功率也 更大。 氢冷发电机定子机座是密封结构，氢气在机内循环，避免了灰尘和水汽 进入发电机内部，可提高发电机运行的可靠性。 发电机绝缘系统与氧气和水汽隔绝，不容易发生电晕.即使发生电晕， 也不会产生臭氧损害绝缘，因此可延长定子线圈的寿命。 氢气密度小，同时采用密闭通风系统，有效降低发电机噪音。 氢冷发电机可方便地用于室外布置。 空气与氢气的特性比较见下表： 特 密度 导热系数 表面散热系数 比热容 助燃性 发生电晕时是否产生臭氧 性 空气 1.0 1.0 1.0 1.0 是 是 氢气 0.07 7.0 1.35 0.98 否 否
2 氢冷发电机概述
2.1 氢冷发电机的特点 ................................................................................................................... 5 2.2 氢压变化时发电机的输出功率................................................................................................. 6 2.3 额定电压.................................................................................................................................... 7 2.4 温升限值.................................................................................................................................... 9
480MW 级全氢冷发电机结构说明书
Q1233
1 氢冷概述
1.1 引言
早期的透平型发电机都是以空气作为冷却介质进行冷却。 空气在发电机 内经过冷却器进行密闭循环，带走发电机产生的损耗，与开放式空气冷却 相比，可减少空气中灰尘在发电机内部的堆积。 为了更高效地冷却发电机， 人们在很长一段时间里一直在寻找冷却效果 比空气更好的气体，研究证明，氢气是最合适的冷却气体。氢气冷却最初 成功地应用于同步调相机和变频器。 氢冷发电机与空冷发电机的区别在于：氢气被密封在发电机内部，与外 部空气完全隔绝。氢气在机内通过转子自带的风扇进行循环，带走发电机 的损耗，在冷却器中通过冷却水将氢气中热量带走。氢气在机内每分钟可 以循环 30～40 次。 透平型发电机的转轴伸出到机座的外部，为了防止漏氢，在转轴与发电 机静止部件的接触部位需装设油密封装置。 1923 年，Max Schülar 用加压液体进行密封的专利传到美国，1926 年和 1928 年，通用电气和西屋公司分别成功制造了氢气冷却的 6250kVA 、 3600rpm 和 7500kVA、 3600rpm 的发电机。 从此以后， 氢冷发电机大量生产， 良好的运行业绩证明了氢气冷却方式的实用性和优越性。