汽轮发电机产品技术介绍-300MW.ppt

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1、发电机技术介绍Technical introduction of generator,目 录,从1952年起研制发电机约1500台发电机已投运具有大型核电发电机研制经验,两极 空冷：40-300MW全氢冷：200-600MW水氢冷：300-1000MW四极全氢冷：700MW水氢冷：1100MW 1300MW,两极双水内冷：50-300MW四极空冷系列：3-125MW,两极水氢冷：400-1200MW四极水氢冷：1000-1800MW,双水内冷QFS系列:50-350MW空冷QF系列:3-180MW全氢冷QFN系列：300MW水氢冷QFSN系列：200-220MWQFSN系列：300-350MW

2、QFSN系列：600-680MWQFSN系列：900-1000MW四极水氢冷：1100MW,上海电气电站设备有限公司发电机厂,上海电机厂,西门子公司,西屋公司,自有技术和引进技术的有效融合,3.5 CFD 流体计算分析,3.3 发电机绝缘技术,3.4 发电机振动分析系统,3.2 机械计算程序,3.1 电磁、通风计算程序,3.6 发电机转子轴系计算,3.7 有限元分析技术,3.8 三维设计技术,发电机参数计算程序 短路衰减曲线计算程序 发电机磁路计算程序 损耗和效率计算程序 定子线圈水量计算程序 定子并联环水量计算程序 转子线圈水量计算程序(水冷)发电机整体通风计算程序 定子线圈温升计算程序 转

3、子线圈温升计算程序 转子线圈端部通风和温升计算,3.2 机械计算程序,3.3 发电机绝缘技术,3.4 发电机振动分析系统,3.1 电磁、通风计算程序,定子铁心谐响应计算程序 定子铁心和机座模态计算程序 齿压板强度和刚度计算程序 弹簧板强度计算程序 转子护环、中心环强度计算程序 联轴器强度计算程序 转子齿和槽楔强度计算程序 转子横振计算程序 转子扭振计算程序,3.5 CFD 流体计算分析,3.6 发电机转子轴系计算,3.7 有限元分析技术,3.8 三维设计技术,3.2 机械计算程序,3.4 发电机振动分析系统,3.1 电磁、通风计算程序,国内率先采用27kV SVPI绝缘和防晕技术，并通过西门子

4、认证。,3.3 发电机绝缘技术,3.5 CFD 流体计算分析,3.6 发电机转子轴系计算,3.7 有限元分析技术,3.8 三维设计技术,3.3 发电机绝缘技术,3.2 机械计算程序,最早推进发电机小轴系动平衡技术，减少现场平衡工作量,3.1 电磁、通风计算程序,3.4 发电机振动分析系统,3.5 CFD 流体计算分析,3.6 发电机转子轴系计算,3.7 有限元分析技术,3.8 三维设计技术,3.3 发电机绝缘技术,3.2 机械计算程序,用于SID方法上输入计算 用于获得对流体领域的了解 用于减少通风试验 用于增加发电机容量,3.1 电磁、通风计算程序,3.4 发电机振动分析系统,3.6 发电机

5、转子轴系计算,3.7 有限元分析技术,3.8 三维设计技术,3.5 CFD 流体计算分析,3.5 CFD 流体动力的计算分析,3.6 发电机转子轴系计算,3.3 发电机绝缘技术,3.2 机械计算程序,轴系扭振计算 轴系横振计算,3.1 电磁、通风计算程序,3.4 发电机振动分析系统,3.5 CFD 流体计算分析,3.7 有限元分析技术,3.8 三维设计技术,PHS程序计算扭振,IRAP程序用于横振计算,3.7 有限元分析技术,3.3 发电机绝缘技术,3.2 机械计算程序,电磁分析 机械强度分析 流体分析,3.1 电磁、通风计算程序,3.4 发电机振动分析系统,3.5 CFD 流体计算分析,3.

6、6 发电机转子轴系计算,3.8 三维设计技术,定子铁心谐响应分析,汽轮发电机端部铁心CFD分析,定子绕组电场有限元分析,转子齿强度分析,3.7 有限元分析技术,3.8 三维设计技术,3.3 发电机绝缘技术,3.2 机械计算程序,3.1 电磁、通风计算程序,3.4 发电机振动分析系统,3.5 CFD 流体计算分析,3.6 发电机转子轴系计算,3.7 有限元分析技术,定子装配 转子装配,定子机座,定子绕组装配,转子装配,定子设计,3.8 三维设计技术,产品业绩,截止目前,已生产的产品总容量逾232,700 MW，约1500台,已投运机组有：水氢氢1000MW级 29 台水氢氢600MW级 148

7、台 水氢氢400MW级 16 台水氢氢/双水300MW级 275/96 台水氢氢200MW级 2 台,技术来源,技术发展,QFSN型水氢氢300MW级发电机是上世纪八十年代与美国西屋公司联合设计开发制造的水氢氢发电机，并在此基础上进行优化设计的产品,上海发电机厂通过自有技术与西屋公司、西门子公司引进技术的有效融合，形成了先进、完整的技术研发平台，不仅使现有的产品得不到的升级，同时也满足各容量等级的发电机产品开发需要。,容量裕度大。发电机功率因数为0.85时，效率达到99%。（300MW）先进的转子阻尼结构，具有较高的负序电流承载能力。定子铁心端部采用磁屏蔽、铜屏蔽结构，附加损耗少、温度低。发电

8、机转子动力特性好，轴瓦的轴振峰-峰值小于0.076mm适应调峰运行噪声小漏氢量小,转子副槽通风,轴流式风扇,定子铁心多路径向通风,定子绕组、并连环、出线套管水内冷,副槽通风结构示意图,转子本体端部,副槽,来自端部线圈开孔处的冷氢,注：进风温度按46，定子冷却进水温度按50,5.1 定子,5.2 转子,发电机主要结构,定子机座 定子铁心5.1.3 定子线圈5.1.4 定子线圈端部5.1.5 定子出线和出线盒5.1.6 氢气冷却器5.1.7 端盖、轴承、油密封,定子机座由优质锅炉钢板装焊而成，具有足够的强度、刚度和气密性。定子机座设计为耐爆型压力容器机座与定子铁心间采用卧式隔振结构，以最大限度地隔

9、离定子铁心的倍频振动，使其对基础的影响降到最小。分整体机座和三段式机座两种设计。,5.1.1 定子机座,低损耗、高导磁的冷轧扇形硅钢片硅钢片涂有F级绝缘漆端部设磁屏蔽、铜屏蔽，减少端部漏磁引起的损耗和发热，提高进相运行能力,5.1.2 定子铁心,三相双层绕组，2支路并联Y连接槽内固定采用高强度槽楔、楔下波纹板采用SIEMENS-WESTINGHOUSE公司成熟的刚-柔固定结构,5.1.3 定子线圈,定子线圈端部采用刚柔固定结构：端部绕组采用绝缘压板、氟橡胶板、线圈绝缘支架和反磁钢螺杆的紧固结构,5.1.4 定子线圈端部,定子出线盒由反磁钢板装焊构成，具有良好的强度、刚度和气密性能。定子出线套管

10、为6个，每个套管的外面吊装4个电流互感器。,5.1.5 定子出线和出线盒,发电机的氢气冷却器对称布置在定子机座的汽、励端4个角上，每台分成二个独立的水支路。冷却管采用耐腐蚀能力好的镍铜或不锈钢管材。冷却器在结构上充分考虑了热膨胀，排污、密封、检修等问题。,5.1.6 氢气冷却器,发电机的轴承为端盖式轴承，具有良好的运行稳定性。密封瓦采用双流环结构，具有优异的密封性能。轴承、油密封均设有可靠的，能在运行中连续监测的对地绝缘，以防止轴电流,5.1.7 端盖、轴承、油密封,5.1 定子,5.2 转子,发电机主要结构,转轴 转子线圈5.2.3 转子护环5.2.4 转子引线5.2.5 转子风扇和联轴器,

11、采用Nomex纸的标准槽绝缘结构。转子大齿上设阻尼槽,5.2.1 转轴,转子大齿上设阻尼槽,转 轴,冷拉含银无氧铜线直线部分副槽通风槽内及端部滑移层结构,5.2.2 转子线圈,用于保护端部绕组悬挂式Mn18Cr18,5.2.3 转子护环,高强度含银薄铜带构成柔性联接有利于转子两极的重量均衡良好的变形能力,减少应力,5.2.4 转子引线,风扇环、联轴器为合金钢锻件风扇叶片为铝合金锻件单级螺浆式风扇,5.2.5 转子风扇和联轴器,励磁系统,氢油水系统,发电机辅助系统,氢系统密封油系统定子冷却水系统,静态励磁系统无刷励磁系统,静态励磁,属于高起始响应励磁系统，可有效提高输送功率极限，充分发挥投资效益能方便地提高励磁电压的强励顶值能进一步提高励磁系统可靠性可把故障停机损失降到最小轴系较短，动力特性更好可直接测量发电机励磁电流和电压,静态励磁系统,氢系统装置,氢系统,密封油系统装置,密封油系统,定子冷却水系统装置,定子冷却水系统,截止2012年6月，上发厂300MW等级汽轮发电机累计订货情况如下：,谢谢!,