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,发 电 机 学 习 资 料 发电机的基本知识 发电机的类型、基本参数及组成 水轮发电机组的检修工艺、维护 二一二年,按布置方式分：可分为卧式和立式两种。 卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞式两种。推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适用于转速在100r/min以上。 推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速在150r/min以下。按冷却方式分：可分为空气冷却和水冷却,亭子口水电站的水轮发电机为立轴、三相、有阻尼绕组的同步水轮发电机。结构型式为半伞式，即上导轴承布置在转子上方，推力轴承和下导轴承布置在转子下方。采用密闭径向自循环的空气冷却通风系统。发电机采用自并激可控硅静止励磁。,亭子口发电机额定值：型 号 SF275-60/13550SF：立式空冷发电机 275：额定容量为275MW60：转子磁极个数为60个 13350：定子铁芯外径为 13550mm额定电压 15.75 kV 额定电流 10.184 kA额定频率 50 Hz 额定转速 100 r/min相 数 3 绕组连接 4 Y 形 额定励磁电压 410 V 额定励磁电流 1950 A发电机的频率与转速的关系：60f=pn,水轮发电机组成： 主要由定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件组成水轮发电机的主要作用： 将水轮机旋转的机械能最终转换成电能，其结构与性能的好坏对电站的安全、稳定高效运行起着致关重要的作用。,世界最大的空冷发电机组龙滩机组最核心技术之一是空气冷却技术,一、 发电机各轴承： 1、上导轴承 （承受机组转动部分的径向机械不平衡力，使机组轴线在规定数值内摆动）亭子口上导轴承采用分块、油浸式、自润滑、可调式巴氏合金瓦结构，上导轴承设计10扇瓦。通过调整螺栓即可方便地调整轴承瓦与轴颈之间的间隙，当调整好后，锁定螺杆和螺母。,2、推力轴承（承受立轴水轮发电机组转动部分全部重量及水推力等负荷，并将这些负荷传给负荷机架）主要由轴承座及支承、轴瓦、镜板、推力头、油槽及冷却装置等部件组成。 推力轴承的分类 ： 推力轴承支承结构方式主要有弹性垫支承式、刚性抗重螺栓支承式、弹性油箱支承和平衡块支承式四种。 弹性垫支承式只用于小容量的立轴发电机；弹性油箱支承和平衡块支承式用于大中型发电机；中小型水轮发电机的推力轴承一般采用刚性抗重螺栓支承方式,推力瓦 推力瓦是推力轴承中的关键部件，它是整个机组转动部分和固定部分的摩擦面，并且承受整个机组转动部分的重量和轴向水推力。 常用的推力瓦有巴式合金推力瓦和弹性金属氟塑料瓦两种。,托盘 托盘的作用是减小轴瓦的变形。另外，托盘的轴向柔度在运行中有一定的均衡负荷作用。 其材质应选用能承受较大弯曲应力的高强度材料。绝缘垫 通常在轴承座下面或推力头与镜板结合面之间装设绝缘垫，切断轴电流回路，保护轴瓦工作面，并起到绝缘和调整轴线的双重作用。,弹性垫支承氏的推力轴承 轴承瓦由弹性垫支承。依靠垫的弹性变形吸收瓦的不均匀负荷，并使瓦倾斜形成动压承载油楔。,亭子口发电机推力轴承采用弹簧簇支承结构。推力轴承具有足够的强度，能承受水轮发电机组所有转动部分的重量和水轮机最大水推力构成的组合载荷，推力轴承布置在转子下方，由14块巴氏合金推力瓦组成，推力瓦由固定在弹簧座上的弹簧簇支承。该支撑形式能有效地适应推力瓦的热变形和受力变形，使推力瓦在任何工况下受力均匀，保证了运行的可靠性。,精密部件镜板的研磨加工,龙滩推力瓦表面,龙滩推力瓦、瓦托,龙滩推力瓦与瓦托的链接螺栓,龙滩推力瓦刚性支柱,3、下导轴承：亭子口下导轴承布置在推力轴承上方，采用分块、油浸式、自润滑、可调式巴氏合金瓦结构，下导轴承设计20扇瓦。通过调整螺栓即可方便调整轴承瓦与轴颈之间的间隙，当调整好后，锁定螺杆和螺母。 作用：承受机组转动部分的径向机械不平衡力，使机组轴线在规定数值内摆动。组成部件有：轴领、瓦、抗重螺栓、轴承体、托板油槽、密封盖板、挡油管、冷却器组成。,二、各轴承的冷却方式： （内循环与外循环） 1、上导轴承：亭子口上导轴承润滑油的冷却，采用结构简单的内循环冷却系统，上导轴油槽布置抽屉式的油冷却器。,抽屉式内循环冷却器,2、 推力轴承和下导轴承在同一个油槽内为外循环冷却，在油槽外部设有3只油冷器，按1只备用量设计。油冷却器设计的最大工作水压为0.6MPa，在0.9MPa的试验压力下能够承受60min无渗漏。,外 循 环 冷 却 器,发电机空气冷却器,在发电机定子机座外壁周围对称地布置12只空气冷却器，用来构成密闭循环的通风冷却系统。空气冷却器具备足够大的冷却能力当1台空气冷却器退出运行时，发电机能在额定工况下安全运行，并且空冷器出风口的冷风温度不超过40。,空冷器冷却管为铜镍（nie）合金管。空冷器的水箱盖为可拆卸式，以方便冷却管的检修。空冷器的布置满足在不干扰管道连接的情况下，能通过移动水箱盖对空冷器冷却管进行检修与清洗,发 电 机 空 气 冷 却 器,三、机架： 机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴承、制动器及水轮机受油器的支撑部件，是水轮发电机较为重要的结构件 机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板焊接结构，中心体为圆盘形式，支臂大多为工字梁形式 机架按其所处的位置分为上、下机架，按承载性质分为负荷机架和非负荷机架,四、发电机制动： 发电机制动方式 机械制动、电气制动、混合制动 水轮发电机制动系统的组成 制动装置（俗称 风闸）、控制原件、管路系统。 机械制动的作用 1、为避免机组停机减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损。一般当机组转速降低到额定转速25%35%，自动投入制动器，加闸停机。 2、 对没有配备高压油顶起装置的机组，当经历较长时间的停机之后，再次启动前，用油泵将压力油打入制动器顶起转子，使推力瓦重新建立油膜，为推力瓦创造良好的工作条件。 3、机组检修期间，进行重量转移。 制动器的类型 单向制动器、双向气压复位式。,五、发电机的维护与检修： 发电厂的设备检修工作，是保证发电设备安全、经济运行，提高发电设备可用系数，充分发挥设备潜力的重要措施，也是设备全过程管理的一个重要环节。制定规程的目的是使全厂各级管理部门和每一个检修人员都必须充分重视设备检修工作，提高检修意识，自始至终坚持“质量就是生命”的思想，切实贯彻“应修必修，修必修好”的原则，认真完成各项检修工作。,检修大纲基本为： 1、总则 2、组织机构 3、检修注意事项 4、检修使用工器具 5、检修规程、措施、技术规范 6、检修验收、总结,一、检修术语：1、水轮发电机检修：为保持或恢复发电机规定的性能而进 行的检查和修理。它包括发电机扩大性大修、大修、小修、抢修和小型技术改造。2、水轮发电机C修：为了保证发电机在大修周期内安全运行到下一次大修，对发电机进行定期的检查、清扫、试验和修理，消除已发现的发电机局部缺陷或更换个别部件。,3、水轮发电机B修：对发电机有计划的进行彻底的、全面的检查和修理，全部或部分解体，进行更换、修理易损的主要部件，恢复发电机设计性能和出力。4、水轮发电机A大修 ：指吊出发电机转子的检修。5、水轮发电机状态检修：指根据设备状态监测和故障诊断系统提供的信息，在设备可能发生故障前有目的安排的检修，属于预测性检修。检修项目和时间的确定取决于对设备状态诊断分析的结果。,水轮发电机检修间隔、时间、项目,检修间隔及检修停用时间根据发电企业检修导则规定，水轮发电机的检修间隔及检修停用时间主要取决于设备状况以及水轮机转轮直径。一般情况下，检修间隔和检修停用时间可以下规定执行。 C修：1年 1 次， 每次约10d20d； B修：3 6年，每次约45d50d： A修： 每次约55d65d。,二、发电机小修项目,三、检修一般工艺要求,1 、应有适当的检修场地，并应考虑其承载能力。2 、进入发电机内部时，与工作无关的物件不应带入。人员、工具、材料应登记，工作结束后应注销。3 、在发电机内使用明火作业，如电焊、气焊、气割，应做好防火和防飞溅的措施。作业完毕应仔细清理焊渣、熔珠，在转动部件上进行电焊时，地线必须可靠地接在转动部件施焊部位上，严禁转子不接地线进行电焊作业。,4、部件拆卸前，对有关部件应做好动作试验，各部件动作灵活，拆卸时，应注意各零部件的相对位置和方向做好记号，记录后分解。5、卸机械零部件时先检查各部件接合面标志是否清楚，不明显的应重新作记号标志，并作记录，同一部件拆卸的销钉、螺栓、螺母、垫圈需放在同一箱内或袋内，做好标签注明。螺栓、螺母要清点数目，妥善保管。6、部件的组合面、键和键槽、销钉和销钉孔、止口应仔细进行修理，使其光滑，无高点和毛刺。但不得改变其配合性质。螺栓和螺孔亦应进行修理。所有组合配合表面在安装前须仔细地清扫干净。,7、部件分解拆卸时，应先拆销钉，后拆螺栓；回复时先装销钉，后装螺栓。8、部件分解后，应及时清洗零部件，检查零部件完整与否，如有缺损应进行更换或修复。所拆零部件按系统分门别类，妥善保管。9拆卸的主要部件，如轴颈、轴瓦、镜板等高光洁度部件表面，以及联轴法兰和销孔面应做好防锈蚀措施。应用白布或塑料布，包盖防护好。管路或基础拆除后露出的孔洞应割堵好，以防杂物掉入10、分解的零部件存放，用木块或其他物件垫好，以免损坏其加工面或发生变形。,12、 机械加工面清扫后应涂以防锈油，且不得敲打或碰伤如有损坏应立即修好。13、各零部件除结合面和摩擦面外，均应刷涂防锈漆，并按规定颜色及规定的油漆进行刷、涂、喷14、回复时，易进水的或潮湿处的螺栓应涂以防锈漆，各连接螺栓均应按规定拧紧，各转动部分螺母应点焊或采取其他防松动措施。15、切割密封垫时，其内径应稍比管路内径大，不得小于管路的内径。若密封垫直径很大，需要拼接时，先削制接口，再黏结。,16、拆卸相同部件时应分开进行（或做好记号）不得互换，禁止用脏的破布包装零件和多孔部件。17、拆卸部件时不可直接锤击零部件精加工面，必要时，应用紫铜棒或垫上铅皮锤击，以免损坏部件。18 起重用的钢丝绳、绳索、滑车等应事先检查、试验，钢丝绳的安全系数应按安全规程要求选用，不允许使用有缺陷的起重工具和断股或严重损伤的钢丝绳或绳索。,四、定子检修工艺,1 、检查定子基础板螺栓、销钉和定子合缝处的状况，达到以下要求： 1.1基础螺栓应紧固，螺母点焊处无开裂，销钉无窜位。 1.2分瓣定子组合后，机座组合缝间隙用0.05mm塞尺检查，在螺栓周围不应通过。 1.3定子机座与基础板的接触面积应符合规定。2 、检查定子铁芯衬条、定位筋应无松动、开焊；齿压板压指与定子铁芯间无间隙并紧固，螺母点焊处无开裂。3 、发电机空气间隙测量：要求各点实测间隙的最大值或最小值与实测平均间隙之差同实测平均间隙之比不大于10为合格。4 、必要时挂钢琴线测量定子铁芯中心与圆度。要求定子铁芯圆度(为各半径与平均半径之差)不应大于设计空气间隙值的5。5 、挡风板(引风板)检查：连接螺栓应紧固，防松设施完好，连接板的连接焊缝无开裂;挡风板(引风板)本体无裂纹，无异常变形。6 、发电机消防水管及其他附件连接牢固，喷水孔不堵塞。,五、转子检修工艺,1、转子吊出应具备的条件：a) 转子上部无妨碍转子吊出的部件，电气各引线均已断开。b) 发电机空气间隙检查测定完毕。c) 推力头与转子中心体把合螺栓、销钉已拆除。d) 顶起转子，制动器锁定投入，将转子落在制动器上。转子顶起高度要根据主轴法兰或主轴与中心体连接止口脱开而定。e) 转轮下环与基础环间垫放好楔子板，楔子板用手锤对称打紧，并与固定部件点焊牢固。l) 拆除水轮机和发电机连轴螺栓或转子中心体与水轮机轴连接螺栓。一字键两边的侧键拔出。g) 起吊转子的桥式起重机的电气和机械设备已全面检查试验，动作可靠。h) 检查厂用电源，保证供电可靠。i) 起吊转子轴和平衡梁牢固连接，平衡梁水平调整在0.3mmm以内。j) 安放转子的检修场地准备完毕。,2、转子吊出过程中的主要工序如下：a)将转子吊起100mm150mm，停留10min，必要时测量桥式起重机主梁的扰度不得超过设计许可值，检查平衡梁的水平。进行起重机起落制动试验，检查桥式起重机扰度值和主钩制动情况。b) 起吊过程中，在桥式起重机上应设专责机电人员负责对制动器、减速器、卷筒钢丝绳及其绳夹、电气设备的监视和检查，以便及时发现故障预防事故。c) 转子在定子内起吊过程中，沿定子圆周每隔二个磁极设一个专人用(根据定子铁芯高度、磁极宽度、定转子空气间隙尺寸而制做的)木板条插入转子磁极极掌表面中线处和定子之间的空气间隙中，并不断晃动；当木板条出现卡住现象时，应停止起落转子，找正中心后再起落。,3、转子在机坑内的检查，应符合如下要求： a)检查转子结构焊缝，各把合螺栓点焊好、无松动。 b)转子挡风板焊缝无开裂和开焊，风扇应无裂纹。 c)磁极键和磁轭键无松动，点焊无开裂。4、转子吊出后应进行清扫、检查。检修后应达到以下要求 a) 转子各结构焊缝，各把合螺栓点焊处完好，无开裂和松动。转子挡风板和各焊缝处无开裂和开焊，风扇应无裂纹 b) 制动环无裂纹。 c) 磁极键和磁轭键无松动，点焊无开裂。 d) 转子通风沟和其他隐蔽部件上无异物。 e) 喷漆质量达到要求。,六、制动系统检修工艺,1 、制动器本体检查，固定螺栓紧固，各部动作正常。制动闸瓦固定牢靠，新制动闸瓦更换应注意制动闸瓦必须与两侧的挡块配合紧凑，不应有摇晃现象。2 、制动器检查分解工序工艺要求如下： a) 关闭气源、油源，拆除制动器管路法兰连接螺栓，拆除固定制动器的螺栓，移出制动器。 b) 分解制动闸瓦前检查制动器活塞是否复位。 c) 取出制动闸瓦。 d) 拆除托板与活塞的连接螺螺栓，取出托板。 e) 依次拆卡环、衬套、活塞。3 、检查修理清洗活塞及活塞缸，并通气清扫油孔，使之无阻塞。缸壁、活塞应无高点，毛刺和擦痕。“O”型密封圈完好，无明显变形。安装时应先装好“O”型密封圈，活塞和缸壁抹上透平油。依次装复活塞、衬套、卡环、托板、闸板。装复后要求活塞动作应灵活、不发卡。,七、空气冷却器检修工艺,1、空气冷却器吊出前应先将下端进排水管法兰螺栓全部拆除。空气冷却器与定子的连接螺栓拆除23左右，用桥式起重机挂妥钢丝绳后，将其余螺栓全部拆除，吊出空气冷却器。空气冷却器和端盖应统一编号。检查空气冷却器和定子外壳结合面所垫的毛毡或胶皮板条应完好，防止热风漏泄。2 、空气冷却器水箱盖分解后，应去锈并涂刷防锈漆铜管内的泥污和水垢，应用圆柱形毛刷通刷干净。空气冷却器外部油污用稀释的金属洗净剂清洗，清洗完毕后用清水冲洗干净。,3 、单个空气冷却器应按设计要求的试验压力进行耐压试验，设计无规定时，试验压力一般为工作压力的两倍，但不低于0.4MPa，保持60min，无渗漏现象。装复后进行严密性耐压试验，试验压力为1.25倍实用额定工作压力，保持30min无渗漏现象。4 、空气冷却器如发现有渗漏应查找原因。如铜管和承管板胀合不好，可以复胀。如铜管本身漏泄，可两头用楔塞堵死。但堵塞铜管的根数不得超过总根数的1015，否则应更新空气冷却器,八、推力轴承检修工艺,1 、推力轴承充排油前应接通排充油管，并检查排油、充油管阀应处的位置，确认无误后方可进行。对于推力轴承和导轴承不共用一个油槽的结构，导轴承与推力轴承不允许同时充排油，以防跑油。2 、分解推力轴承充、排油管、冷却器进、排水管法兰时，应先将油水排尽，分解后应及时将各排充油管法兰管口和进排水管法兰管口封堵好，以防进入杂物。3 、推力轴承冷却器水压试验：单个冷却器应按设计要求的试验压力进行耐压试验，设计无规定时，试验压力一般为工作压力的2倍，但不低于0.4MPa，保持60min，无渗漏现象。装复后应进行严密性耐压试验，试验压力为1.25倍实用额定工作压力，保持30min，无渗漏现象。冷却管如有渗漏，应可靠封堵，但堵塞数量不得超过冷却器冷却管总根数的15，否则应更换。,4、对于液压支承结构的推力轴承，测量镜板摩擦面与支架间的距离并与原始安装记录相比较。5、检修不吊转子情况下，推力瓦抽出前应将温度计连接线拆开。然后将转子顶起旋上制动器锁定或在制动器处装千斤顶支承，使推力瓦与镜板脱开，将转子重量落在制动器上之后，可将推力瓦顺着键由油槽抽瓦孔向外抽出。严禁在抽出一块或数块推力瓦的时候将机组转动部分的重量转移到推力轴承上。推力瓦全部吊出时，严禁在瓦面上放置重物和带棱角的物体，防止划伤推力瓦面，严禁弹性金属塑料瓦瓦面与瓦面直接接触堆放。必须接触推放时，瓦面上要涂上凡士林并用硬纸板隔开。,6 、推力瓦修刮前应先检查瓦面有无硬点、脱壳或坑孔。对局部硬点必须剔出，坑孔边缘应修刮成坡弧，脱壳应占推力瓦面积的5以下。否则，应更换新推力瓦。推力瓦修刮时应对其表面局部磨平处的修刮为重点，普遍挑花为辅；弹性金属塑料瓦表面严禁修刮和研磨。检查瓦面磨损情况符合规定。7、推力轴承分解过程应检查： a) 推力头上下组合面接触良好。 b) 油槽盖的密封是否良好，检查磨损程度，以便确定是否更换。 c) 油槽底部有无杂质。 d) 油槽内壁油漆有无脱落。 e) 推力瓦的磨损情况。 f) 抗重螺栓的锁定有无松动和断裂现象。,8、液压支承结构的推力弹性油箱及底盘，其各部焊缝应仔细检查，无渗漏，抗重螺栓头光滑无麻点.9、推力油槽彻底清扫检查，耐油漆完整。装复推力冷却器、挡油筒(槽)后进行煤油渗漏试验，6h无渗漏现象。10、 检查液压支承结构的推力瓦底部与固定部件之间应有足够间隙，保证由于负荷增加引起推力瓦下沉，其运行应有的灵活性不受影响。,十、导轴承检修工艺,1、导轴承分解时，均要进行轴位测定，测量和校核的误差不超过0.02mm。2、测量导轴瓦间隙，并做好记录。3、分解、检查、处理、清洗导轴承各部件。4、安装时，导轴承中心一般应依据机组中心测定结果而定要求导轴承轴位和机组中心测定的结果误差应在0.02mm以内。5、 导轴瓦装复应符合下列要求： a) 轴瓦装复应在机组轴线及推力瓦受力调整合格后，水轮机止漏环间隙及发电机空气间隙均符合要求，即机组轴线处于实际回转中心位置的条件下进行。 b) 导轴瓦装配后，间隙调整应根据主轴中心位置，并考虑盘车的摆度方位和大小进行间隙调整，安装总间隙应符合设计要求 c) 导轴瓦间隙调整前，必须检查所有轴瓦是否已顶紧靠在轴领上。 d) 分块式导轴瓦间隙允许偏差不应超过0.02mm。,6、 导轴领表面应光亮，对局部轴电流烧损或划痕可先用天然油石磨去毛刺，再用细毛毡，研磨膏研磨抛光。轴领清扫时，必须清扫外表面及油孔。轴领外表面最后清扫应使用白布或丝绸和纯净的甲苯或无水乙醇。7、导轴承装复后应符合下列要求： a) 导轴承油槽清扫后进行煤油渗漏试验，至少保持4h，应无渗漏现象。 b) 油质应合格，油位高度应符合设计要求，偏差不超过10mm。 c) 导轴承冷却器应按设计要求的试验压力进行耐压试验，设计无规定时，试验压力一般为工作压力的两倍，但不得低于0.4MPa，保持60min，无渗漏现象。,十一、上、下机架检修工艺,1、 上机架装复前应完成检查、清扫、刷漆，固定螺栓、销钉、各支臂结合面修理、清扫，机架附件检查、清扫，并按规定刷漆。挡风板结构检查、处理。径向支承装置检查、清扫。2、上机架装复就位后，应检查水平、高程、中心，合格后先回装销钉，再紧固螺栓。待盘车机组轴线调整合格后，调整机架径向支承装置符合设计要求。3、下机架拆前水平值测量方法同上机架，测量各个支臂结合面的间隙，起吊的方法注意事项同上机架。4、下机架装复前完成机架清扫、刷漆，检查金属结构，清扫修理结合面、销钉、销孔、螺栓。,讲 述 完 毕 谢 谢 大 家,