汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)品技術(shù)介紹-300MW

1、1發(fā)電機(jī)技術(shù)介紹發(fā)電機(jī)技術(shù)介紹Technical introduction of generator 2目目 錄錄3一、企業(yè)簡介企業(yè)發(fā)展歷程1產(chǎn)品技術(shù)構(gòu)成2先進(jìn)研發(fā)技術(shù)341999年2008年1995年上海電機(jī)廠有限公司 60% +美國西屋公司 40%西門子并購西屋股權(quán)，轉(zhuǎn)為與德國西門子的合資企業(yè)上海電氣電站設(shè)備有限公司發(fā)電機(jī)廠上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司成為上海電氣集團(tuán)股份有限公司電站集團(tuán)與西門子大合資公司上海電氣電站設(shè)備有限公司中的一員上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司 從1952年起研制發(fā)電機(jī) 約1500臺(tái)發(fā)電機(jī)已投運(yùn) 具有大型核電發(fā)電機(jī)研制經(jīng)驗(yàn)1企業(yè)發(fā)展歷程5兩極 空冷：40-300MW全氫冷：200-

2、600MW水氫冷：300-1000MW四極全氫冷：700MW水氫冷：1100MW 1300MW兩極雙水內(nèi)冷：50-300MW四極空冷系列：3-125MW兩極水氫冷：400-1200MW四極水氫冷：1000-1800MW雙水內(nèi)冷QFS系列 : 50-350MW空冷QF系列 : 3-180MW全氫冷QFN系列 ： 300MW水氫冷QFSN系列 ： 200-220MWQFSN系列 ： 300-350MWQFSN系列 ： 600-680MWQFSN系列 ： 900-1000MW四極水氫冷：1100MW上海電氣電站設(shè)備有限公司發(fā)電機(jī)廠上海電機(jī)廠西門子公司西屋公司自有技術(shù)和引進(jìn)技術(shù)的有效融合2產(chǎn)品技術(shù)構(gòu)成

3、6 3.5 CFD 流體計(jì)算分析 3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.7 有限元分析技術(shù) 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù) 發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算程序 短路衰減曲線計(jì)算程序 發(fā)電機(jī)磁路計(jì)算程序 損耗和效率計(jì)算程序 定子線圈水量計(jì)算程序 定子并聯(lián)環(huán)水量計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子線圈水量計(jì)算程序(水冷) 發(fā)電機(jī)整體通風(fēng)計(jì)算程序 定子線圈溫升計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子線圈溫升計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子線圈端部通風(fēng)和溫升計(jì)算3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)7 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 定子鐵心諧響應(yīng)計(jì)算

4、程序 定子鐵心和機(jī)座模態(tài)計(jì)算程序 齒壓板強(qiáng)度和剛度計(jì)算程序 彈簧板強(qiáng)度計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)、中心環(huán)強(qiáng)度計(jì)算程序 聯(lián)軸器強(qiáng)度計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子齒和槽楔強(qiáng)度計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子橫振計(jì)算程序 轉(zhuǎn)子扭振計(jì)算程序 3.5 CFD 流體計(jì)算分析 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.7 有限元分析技術(shù) 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù)3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)8 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 國內(nèi)率先采用27kV SVPI絕緣和防暈技術(shù)，并通過西門子認(rèn)證。 3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.5 CFD 流體計(jì)算分析 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.7 有限元分析技術(shù) 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù)3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)9

5、3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 最早推進(jìn)發(fā)電機(jī)小軸系動(dòng)平衡技術(shù)，減少現(xiàn)場平衡工作量 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計(jì)算分析 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.7 有限元分析技術(shù) 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù)3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)10 3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 用于SID方法上輸入計(jì)算 用于獲得對(duì)流體領(lǐng)域的了解 用于減少通風(fēng)試驗(yàn) 用于增加發(fā)電機(jī)容量 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.7 有限元分析技術(shù) 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù) 3.5 CFD 流體計(jì)算分析3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)11 3.5 C

6、FD 流體動(dòng)力的計(jì)算分析3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)12 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 軸系扭振計(jì)算 軸系橫振計(jì)算 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計(jì)算分析 3.7 有限元分析技術(shù) 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù)PHS程序計(jì)算扭振程序計(jì)算扭振IRAP程序用于程序用于橫振計(jì)算橫振計(jì)算3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)13 3.7 有限元分析技術(shù) 3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 電磁分析 機(jī)械強(qiáng)度分析 流體分析 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計(jì)算分析 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.8 三維設(shè)計(jì)

7、技術(shù)3先進(jìn)研發(fā)技術(shù)14定子鐵心諧響應(yīng)分析定子鐵心諧響應(yīng)分析汽輪發(fā)電機(jī)端部鐵心汽輪發(fā)電機(jī)端部鐵心CFD分析分析定子繞組電場有限元分析定子繞組電場有限元分析轉(zhuǎn)子齒強(qiáng)度分析轉(zhuǎn)子齒強(qiáng)度分析3先進(jìn)研發(fā)技術(shù) 3.7 有限元分析技術(shù)15 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù) 3.3 發(fā)電機(jī)絕緣技術(shù) 3.2 機(jī)械計(jì)算程序 3.1 電磁、通風(fēng)計(jì)算程序 3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計(jì)算分析 3.6 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算 3.7 有限元分析技術(shù)3.先進(jìn)的發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù) 定子裝配 轉(zhuǎn)子裝配16定子機(jī)座定子機(jī)座定子繞組裝配定子繞組裝配轉(zhuǎn)子裝配轉(zhuǎn)子裝配定子設(shè)計(jì)定子設(shè)計(jì) 3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù)3.先進(jìn)的發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù)17二

8、、汽輪發(fā)電機(jī)汽輪發(fā)電機(jī)產(chǎn)品系列產(chǎn)品系列產(chǎn)品類型1產(chǎn)品業(yè)績2181產(chǎn)品類型19截止目前,已生產(chǎn)的產(chǎn)品總?cè)萘坑?32,700 MW，約1500臺(tái)2產(chǎn)品業(yè)績20已投運(yùn)機(jī)組有：l 水氫氫1000MW級(jí) 29 臺(tái)l 水氫氫600MW級(jí) 148 臺(tái) l 水氫氫400MW級(jí) 16 臺(tái)l 水氫氫/雙水300MW級(jí) 275/96 臺(tái)l 水氫氫200MW級(jí) 2 臺(tái)2產(chǎn)品業(yè)績21三、 300MW 300MW級(jí)水氫氫發(fā)電機(jī)介紹級(jí)水氫氫發(fā)電機(jī)介紹產(chǎn)品發(fā)展1主要技術(shù)數(shù)據(jù)2產(chǎn)品特點(diǎn)3通風(fēng)冷卻系統(tǒng)4主要結(jié)構(gòu)5輔助系統(tǒng)6大件運(yùn)輸7產(chǎn)品業(yè)績822產(chǎn)品發(fā)展1技術(shù)來源技術(shù)發(fā)展QFSN型水氫氫300MW級(jí)發(fā)電機(jī)是上世紀(jì)八十年代與美國西

9、屋公司聯(lián)合設(shè)計(jì)開發(fā)制造的水氫氫發(fā)電機(jī)，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)的產(chǎn)品上海發(fā)電機(jī)廠通過自有技術(shù)與西屋公司、西門子公司引進(jìn)技術(shù)的有效融合，形成了先進(jìn)、完整的技術(shù)研發(fā)平臺(tái)，不僅使現(xiàn)有的產(chǎn)品得不到的升級(jí)，同時(shí)也滿足各容量等級(jí)的發(fā)電機(jī)產(chǎn)品開發(fā)需要。23主要技術(shù)數(shù)據(jù)224主要技術(shù)數(shù)據(jù)225產(chǎn)品特點(diǎn)3容量裕度大。發(fā)電機(jī)功率因數(shù)為0.85時(shí)，效率達(dá)到99%。（300MW）先進(jìn)的轉(zhuǎn)子阻尼結(jié)構(gòu)，具有較高的負(fù)序電流承載能力。定子鐵心端部采用磁屏蔽、銅屏蔽結(jié)構(gòu)，附加損耗少、溫度低。發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動(dòng)力特性好，軸瓦的軸振峰-峰值小于0.076mm適應(yīng)調(diào)峰運(yùn)行噪聲小漏氫量小26通風(fēng)冷卻系統(tǒng)4轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)軸流式風(fēng)扇定子鐵心多路徑

10、向通風(fēng)定子繞組、并連環(huán)、出線套管水內(nèi)冷27通風(fēng)冷卻系統(tǒng)4副槽通風(fēng)結(jié)構(gòu)示意圖轉(zhuǎn)子本體端部副槽來自端部線圈開孔處的冷氫28注：進(jìn)風(fēng)溫度按46 ，定子冷卻進(jìn)水溫度按50通風(fēng)冷卻系統(tǒng)429主要結(jié)構(gòu)5發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖305.1 定子5.2 轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)5 5.1.1 定子機(jī)座 5.1.2 定子鐵心 5.1.3 定子線圈 5.1.4 定子線圈端部 5.1.5 定子出線和出線盒 5.1.6 氫氣冷卻器 5.1.7 端蓋、軸承、油密封31u 定子機(jī)座由優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼板裝焊而成，具有足夠的強(qiáng)度、剛度和氣密性。u 定子機(jī)座設(shè)計(jì)為耐爆型壓力容器u 機(jī)座與定子鐵心間采用臥式隔振結(jié)構(gòu)，以最大限度地隔離定子鐵心的倍頻振動(dòng)，使

11、其對(duì)基礎(chǔ)的影響降到最小。u 分整體機(jī)座和三段式機(jī)座兩種設(shè)計(jì)。 5.1.1 定子機(jī)座32u 低損耗、高導(dǎo)磁的冷軋扇形硅鋼片u 硅鋼片涂有F級(jí)絕緣漆u 端部設(shè)磁屏蔽、銅屏蔽，減少端部漏磁引起的損耗和發(fā)熱，提高進(jìn)相運(yùn)行能力 5.1.2 定子鐵心33u 三相雙層繞組，2支路并聯(lián)Y連接u 槽內(nèi)固定采用高強(qiáng)度槽楔、楔下波紋板u 采用SIEMENS-WESTINGHOUSE公司成熟的剛-柔固定結(jié)構(gòu) 5.1.3 定子線圈34u 定子線圈端部采用剛?cè)峁潭ńY(jié)構(gòu)： 端部繞組采用絕緣壓板、氟橡膠板、線圈絕緣支架和反磁鋼螺桿的緊固結(jié)構(gòu) 5.1.4 定子線圈端部35u 定子出線盒由反磁鋼板裝焊構(gòu)成，具有良好的強(qiáng)度、剛度和

12、氣密性能。u 定子出線套管為6個(gè)，每個(gè)套管的外面吊裝4個(gè)電流互感器。 5.1.5 定子出線和出線盒36u 發(fā)電機(jī)的氫氣冷卻器對(duì)稱布置在定子機(jī)座的汽、勵(lì)端4個(gè)角上，每臺(tái)分成二個(gè)獨(dú)立的水支路。 u 冷卻管采用耐腐蝕能力好的鎳銅或不銹鋼管材。u 冷卻器在結(jié)構(gòu)上充分考慮了熱膨脹，排污、密封、檢修等問題 。 5.1.6 氫氣冷卻器37u 發(fā)電機(jī)的軸承為端蓋式軸承，具有良好的運(yùn)行穩(wěn)定性。 u 密封瓦采用雙流環(huán)結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的密封性能。 u 軸承、油密封均設(shè)有可靠的，能在運(yùn)行中連續(xù)監(jiān)測的對(duì)地絕緣，以防止軸電流 5.1.7 端蓋、軸承、油密封385.1 定子5.2 轉(zhuǎn)子主要結(jié)構(gòu)5 5.2.1 轉(zhuǎn)軸 5.2.2

13、 轉(zhuǎn)子線圈 5.2.3 轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán) 5.2.4 轉(zhuǎn)子引線 5.2.5 轉(zhuǎn)子風(fēng)扇和聯(lián)軸器39u 采用Nomex紙的標(biāo)準(zhǔn)槽絕緣結(jié)構(gòu)。u 轉(zhuǎn)子大齒上設(shè)阻尼槽 5.2.1 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子大齒上設(shè)阻尼槽轉(zhuǎn) 軸40u 冷拉含銀無氧銅線u 直線部分副槽通風(fēng)u 槽內(nèi)及端部滑移層結(jié)構(gòu) 5.2.2 轉(zhuǎn)子線圈41u 用于保護(hù)端部繞組u 懸掛式u Mn18Cr18 5.2.3 轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)42u 高強(qiáng)度含銀薄銅帶構(gòu)成柔性聯(lián)接u 有利于轉(zhuǎn)子兩極的重量均衡u 良好的變形能力,減少應(yīng)力 5.2.4 轉(zhuǎn)子引線43u 風(fēng)扇環(huán)、聯(lián)軸器為合金鋼鍛件u 風(fēng)扇葉片為鋁合金鍛件u 單級(jí)螺漿式風(fēng)扇 5.2.5 轉(zhuǎn)子風(fēng)扇和聯(lián)軸器44勵(lì)磁系統(tǒng)氫油水系統(tǒng)輔

14、助系統(tǒng)6 氫系統(tǒng) 密封油系統(tǒng) 定子冷卻水系統(tǒng) 靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng) 無刷勵(lì)磁系統(tǒng)45靜態(tài)勵(lì)磁靜態(tài)勵(lì)磁u屬于高起始響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)，可有效提高輸送功率極限，充分發(fā)揮投資效益u能方便地提高勵(lì)磁電壓的強(qiáng)勵(lì)頂值u能進(jìn)一步提高勵(lì)磁系統(tǒng)可靠性u(píng)可把故障停機(jī)損失降到最小u軸系較短，動(dòng)力特性更好u可直接測量發(fā)電機(jī)勵(lì)磁電流和電壓 靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng)46氫系統(tǒng)裝置 氫系統(tǒng)47密封油系統(tǒng)裝置 密封油系統(tǒng)48定子冷卻水系統(tǒng)裝置 定子冷卻水系統(tǒng)49序號(hào)部件名稱數(shù)量運(yùn)輸尺寸(m)長寬高重量(t)廠家運(yùn)輸方式包裝包裝未包裝未包裝1定子定子19.643.763.98207204上發(fā)上發(fā)鐵路鐵路/公路公路2轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子111.72.142.136153上發(fā)上發(fā)鐵路鐵路