水轮发电机说明书

水轮发电机说明书
产品名称：SF20-12/3250发电机
文件编号：TM-834
福建九州南平电机厂
2004年02月日
目录
一、基本规格
二、主要技术数据
三、结构简介
四、运行维护
五、安全要点
一、基本规格
1．型号：SF20-12/3250
2．额定容量：20000/23529.4KW/KVA
3．额定电压：10500V
4．额定电流：1293.7A
5．额定功率因数：0.85（滞后）
6．额定频率：50HZ
7．额定转速：500r/min
8．飞逸转速：959r/min
9．相数：3
10．接法：Y
11．绝缘等级：F
12．定额：S1
13．旋转方向从N端（非传动端）看为顺时针方向二、技术数据
1．额定励磁电流：478A
2．额定励磁电压：238V
3．空载励磁电流：243A
4．空载励磁电压：83V
主要电气数据
5．纵轴同步电抗：Xd=1.054
6．纵轴瞬变电抗：X d’=0.2706
7．纵轴超瞬变电抗：X d”=0.1547
8．横轴同步电抗：Xq=0.6348
9．横轴瞬变电抗：X q’=0.6348
10．横轴超瞬变电抗：X q”=0.1562 11．负序电抗：X2=0.1554
12．零序电抗：X0=0.057
13．定子漏抗：X e=0.091
14．保锑电抗：Xp=0.215
15．正序电阻：R1（750）=0.0143Ω16．磁场电阻：R f(750)=0.43Ω
17．短路比：K0=1.067
18．额定效率：97.5%
主要机械数据
19．飞逸转速下转动部件的安全系数1.5 20．转动惯量：150t.m2（发电机部分）21．推力轴承负荷：129t
油、水、气数据
22．润滑油牌号：L-TSA46号汽轮机油23．上机架油槽储油量：2100L
24．下机架油槽储油量：500L
25．上导推力轴承冷却水量：70m3/h 26．下导推力轴承冷却水量：25m3/h 27．制动气压：0.7Mpa
28．制动时间：2min
29．制动用气量：4l/s
30．空气冷却器冷却水量：140m3/h
31．冷却水水压：0.2Mpa
三、结构简述
1.发电机的安装结构形式
电机的安装结构形式为IM8427（IEC34-7，GB997-81），即电机为立式安装结构，转子为悬挂式；在转子上部设有推力轴承和上导轴承，转子下部设有一个导轴承；电机的N端有一圆柱轴伸，联接集电环、电机的D端有一凸缘轴伸，联接水轮机转子。

2．电机的通风冷却方式
电机的通风冷却方式为ICW37A81（IEC34-6，GB/T993-93），即电机为密封双路自循环的空气冷却。

空气的循环动力由风扇及转子磁极的风扇效应提供，冷却空气从机座两个端面吹拂磁极线圈后进入定子通风沟和定子绕组端部，带走了定、转子的热量，汇集到定子铁芯和机座之间的风道，经过空气冷却器回到机坑。

热空气流经空气冷却器时，将热量传给空气冷却器中的水，由冷却水将热量带到机外排出。

3．主要部件说明
发电机由定子、转子、上机架、下机架等部件组成。

兹将主要结构与作用简介如下：
3.1 定子
定子主要由机座、铁芯及绕组等部件组成。

3.1.1 定子机座
定子机座采用不同厚度的碳素结构钢板组焊而成。

机座外径Φ4030mm，高2600mm，机座不分瓣，为整体结构。

3.1.2 定子铁芯
铁芯由0.5mm厚优质电工钢板冲刺的扇形冲片，经迭片压装而成。

铁芯依据通风散热的需要，沿轴向分成若干段，每段为30-50mm。

各段之间设有10mm宽的径向通风道。

3.1.3定子绕组
定子绕组采用双层迭绕组结构。

线圈采用多股双玻璃丝包F级扁铜线绕制而成。

具有较高的机械和电气性能。

线圈对地绝缘为连续桐马环氧粉云母模压结构，具有形状尺寸精确、整体性强、刚度大的优良特性。

线圈绝缘耐热等级为F级。

线圈表面采取的一次性模压成形防电晕结构。

具有很高的抗磨刮性能，机组表面经长期运行后，仍能保持良好的防电晕效果。

绕组起晕电压高，能保证电机在各种工况下不起电晕。

3.1.4 定子线圈嵌入铁芯槽内后，用槽楔垫条楔紧，绕组两端各段设置两道端箍。

采用预浸漆的涤玻绳绑扎、固化，使绕组端部成一坚实的整体，提高了绕组抗振和承受突然短路时电磁冲击力的能力。

3.1.5 在定子线棒层间及槽底埋置有18个铂热电阻测温元件，以检测定子温度与铁芯的运行温度。

3.2 转子
发电机转子由主轴、磁轭及带有线圈的磁极等部件组成。

3.2.1 主轴为20MnSi锻钢整体锻制，具有足够的刚度，是支持磁轭和传递力矩的重要零件。

它与水轮机主轴构成机组的轴系，其临界转速大于机组飞逸转速的1.25倍。

3.2.2 磁轭由45A锻钢精加工制成，是传递力矩、产生转动惯量的主要部件，也是构成磁回路的部件之一。

它热套于主轴上，磁轭圈上有“T”型槽用于固定磁极。

3.2.3 磁极由磁极铁芯和磁极线圈组成。

磁极铁芯由1.5(16Mn)钢板冲刺的冲片通过拉紧螺杠固定成整体，磁极线圈由扁铜线侧向绕制而成，采用环氧玻璃胚布为主要材料的绝缘结构，经热模压整体固化，其耐热等级为F级。

3.3 上机架
上机架为荷重机架，由中心体和4条辐射形支臂构成。

中心体为钢板组焊件，推力轴承、上导轴承，油冷却器置于中心体油槽内。

推力轴承为刚性支承结构，轴瓦为弹性金属塑料，轴瓦置于支柱螺钉上，支柱螺钉支承于轴承座上，为了隔离轴电流，在推力头与镜板之间和轴承座于机架之间设有两道电气绝缘层，以防止轴电流损坏轴承。

上导轴承也为刚性支承结构，轴瓦为巴氏合金材料，轴瓦与瓦座之间亦设有防止轴电流的绝缘装置，油冷却器由紫铜管、承管板等构件组成，冷却器的冷却水通过法兰与技术供水系统连接。

机架支臂为钢板组焊件。

3.4 下机架
下机架为导向机架，由中心体和4条辐射形支臂组成，中心体为钢板组焊件，机架支臂为工字形结构钢板组焊件，机架支臂为分段组合结构，靠合缝板、螺栓、定位销把合连接。

油槽内装有下导轴承和油冷却器。

3.5 制动器
本发电机设有4个气压复位制动器，制动器装于下机架支臂上，
制动器设有位置开关，制动器除用于机组停机制动外，还可以用于顶起发电机转子。

3.6 发电机的消火
发电机在定子两端设有环形消火水管，环形消火水管接口，将与电站厂房消防栓联接。

3.7 励磁系统
详细见励磁系统说明。

3.8 其它
本发电机在定子机座内装有感烟、感温抗磁化的火警探测器，各二个。

本发电机除了在定子槽内埋置电阻感温元件外，还在轴瓦、油槽、冷却空气的热风、冷风埋设电阻感温元件，用以监视该部位的运行温度。

四、运行维护
1．电站运行应了解发电机的性能及结构特点，熟悉操作程序，保证能正确操作机组，维护机组的正确运行。

2．运行人员应严格按规定对机组的运行情况及运行数据做完整的记录，如发现异常现象应及时消除。

3．运行中若发现有以下现象之一时应立即停机检查
3.1 突然的撞击、振动或摆度加大；
3.2 推力轴承或导轴承温度突然升高，油面发生不正常升高或降低；
3.3 定子温度突然升高或出现绝缘焦味；
3.4 出现不正常的音响；
3.5 冷却水中断；
4．电机在运行中应注意以下事项：
4.1 定子绕组干燥后，应测量不同温度下绕组的绝缘电阻，如发现绝缘电阻突然降低，应及时找出原因，予以处理。

4.2 转子绝缘电阻不应低于0.5MΩ。

4.3 推力轴承和导轴承油面高度原则上按导轴承中心确定，但根据瓦温正常而又不甩油的条件下，可以最后确定油面高度，每次开机前后应检查油面高度；并定期取油样检查，启动时油温不低于10℃。

4.4 机组检修前后，应测量发电机定转子气隙和导轴承间隙，如有变化应查明原因，并予以消除。

4.5 检修前后，应测量机组的振动和摆度，运行中也应定期测量，如有异常变化，应查明原因，并予以处理。

4.6 空气冷却器应保持干燥清洁，经常检查空气冷却器是否漏水，定期清除附着在空气冷却器上的污物和积垢，保持机坑及盖板的清洁。

4.7 经常监视集电环及电刷的运行情况，定期清除附着在集电环上的碳粉及污垢，在更换电刷时应选用相关牌号的电刷。

4.8 发电机最高温升限值（见下表）
五、安全要点
1．安装、维修时起吊应注意的事项
1.1 核实吊车的吨位。

1.2 核实吊绳的强度。

1.3 吊位必须正确。

2．运行中应注意事项
2.1 正确操作设备
2.2 不能随便进入机坑。

2.3 不能随便靠近旋转部位。

2.4 不应在运行中更换维护电刷。

凡本说明书中未提及的事项，均参照GB7894-2001《水轮发电机基本技术条件》及GB8564-88《水轮发电机组安装技术规范》有关规定要求。