汽輪發(fā)電機產(chǎn)品技術介紹-300MW

1、1發(fā)電機技術介紹發(fā)電機技術介紹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)品技術構(gòu)成2先進研發(fā)技術341999年2008年1995年上海電機廠有限公司 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)上海電氣電站設備有限公司發(fā)電機廠上海汽輪發(fā)電機有限公司成為上海電氣集團股份有限公司電站集團與西門子大合資公司上海電氣電站設備有限公司中的一員上海汽輪發(fā)電機有限公司 從1952年起研制發(fā)電機 約1500臺發(fā)電機已投運 具有大型核電發(fā)電機研制經(jīng)驗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上海電氣電站設備有限公司發(fā)電機廠上海電機廠西門子公司西屋公司自有技術和引進技術的有效融合2產(chǎn)品技術構(gòu)成

3、6 3.5 CFD 流體計算分析 3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.2 機械計算程序 3.1 電磁、通風計算程序 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.7 有限元分析技術 3.8 三維設計技術 發(fā)電機參數(shù)計算程序 短路衰減曲線計算程序 發(fā)電機磁路計算程序 損耗和效率計算程序 定子線圈水量計算程序 定子并聯(lián)環(huán)水量計算程序 轉(zhuǎn)子線圈水量計算程序(水冷) 發(fā)電機整體通風計算程序 定子線圈溫升計算程序 轉(zhuǎn)子線圈溫升計算程序 轉(zhuǎn)子線圈端部通風和溫升計算3先進研發(fā)技術7 3.2 機械計算程序 3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.1 電磁、通風計算程序 定子鐵心諧響應計算

4、程序 定子鐵心和機座模態(tài)計算程序 齒壓板強度和剛度計算程序 彈簧板強度計算程序 轉(zhuǎn)子護環(huán)、中心環(huán)強度計算程序 聯(lián)軸器強度計算程序 轉(zhuǎn)子齒和槽楔強度計算程序 轉(zhuǎn)子橫振計算程序 轉(zhuǎn)子扭振計算程序 3.5 CFD 流體計算分析 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.7 有限元分析技術 3.8 三維設計技術3先進研發(fā)技術8 3.2 機械計算程序 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.1 電磁、通風計算程序 國內(nèi)率先采用27kV SVPI絕緣和防暈技術，并通過西門子認證。 3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.5 CFD 流體計算分析 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.7 有限元分析技術 3.8 三維設計技術3先進研發(fā)技術9

5、3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.2 機械計算程序 最早推進發(fā)電機小軸系動平衡技術，減少現(xiàn)場平衡工作量 3.1 電磁、通風計算程序 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計算分析 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.7 有限元分析技術 3.8 三維設計技術3先進研發(fā)技術10 3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.2 機械計算程序 用于SID方法上輸入計算 用于獲得對流體領域的了解 用于減少通風試驗 用于增加發(fā)電機容量 3.1 電磁、通風計算程序 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.7 有限元分析技術 3.8 三維設計技術 3.5 CFD 流體計算分析3先進研發(fā)技術11 3.5 C

6、FD 流體動力的計算分析3先進研發(fā)技術12 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.2 機械計算程序 軸系扭振計算 軸系橫振計算 3.1 電磁、通風計算程序 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計算分析 3.7 有限元分析技術 3.8 三維設計技術PHS程序計算扭振程序計算扭振IRAP程序用于程序用于橫振計算橫振計算3先進研發(fā)技術13 3.7 有限元分析技術 3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.2 機械計算程序 電磁分析 機械強度分析 流體分析 3.1 電磁、通風計算程序 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計算分析 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.8 三維設計

7、技術3先進研發(fā)技術14定子鐵心諧響應分析定子鐵心諧響應分析汽輪發(fā)電機端部鐵心汽輪發(fā)電機端部鐵心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)子齒強度分析轉(zhuǎn)子齒強度分析3先進研發(fā)技術 3.7 有限元分析技術15 3.8 三維設計技術 3.3 發(fā)電機絕緣技術 3.2 機械計算程序 3.1 電磁、通風計算程序 3.4 發(fā)電機振動分析系統(tǒng) 3.5 CFD 流體計算分析 3.6 發(fā)電機轉(zhuǎn)子軸系計算 3.7 有限元分析技術3.先進的發(fā)電機設計技術 定子裝配 轉(zhuǎn)子裝配16定子機座定子機座定子繞組裝配定子繞組裝配轉(zhuǎn)子裝配轉(zhuǎn)子裝配定子設計定子設計 3.8 三維設計技術3.先進的發(fā)電機設計技術17二

8、、汽輪發(fā)電機汽輪發(fā)電機產(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2產(chǎn)品業(yè)績20已投運機組有：l 水氫氫1000MW級 29 臺l 水氫氫600MW級 148 臺 l 水氫氫400MW級 16 臺l 水氫氫/雙水300MW級 275/96 臺l 水氫氫200MW級 2 臺2產(chǎn)品業(yè)績21三、 300MW 300MW級水氫氫發(fā)電機介紹級水氫氫發(fā)電機介紹產(chǎn)品發(fā)展1主要技術數(shù)據(jù)2產(chǎn)品特點3通風冷卻系統(tǒng)4主要結(jié)構(gòu)5輔助系統(tǒng)6大件運輸7產(chǎn)品業(yè)績822產(chǎn)品發(fā)展1技術來源技術發(fā)展QFSN型水氫氫300MW級發(fā)電機是上世紀八十年代與美國西

9、屋公司聯(lián)合設計開發(fā)制造的水氫氫發(fā)電機，并在此基礎上進行優(yōu)化設計的產(chǎn)品上海發(fā)電機廠通過自有技術與西屋公司、西門子公司引進技術的有效融合，形成了先進、完整的技術研發(fā)平臺，不僅使現(xiàn)有的產(chǎn)品得不到的升級，同時也滿足各容量等級的發(fā)電機產(chǎn)品開發(fā)需要。23主要技術數(shù)據(jù)224主要技術數(shù)據(jù)225產(chǎn)品特點3容量裕度大。發(fā)電機功率因數(shù)為0.85時，效率達到99%。（300MW）先進的轉(zhuǎn)子阻尼結(jié)構(gòu)，具有較高的負序電流承載能力。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)電機轉(zhuǎn)子動力特性好，軸瓦的軸振峰-峰值小于0.076mm適應調(diào)峰運行噪聲小漏氫量小26通風冷卻系統(tǒng)4轉(zhuǎn)子副槽通風軸流式風扇定子鐵心多路徑

10、向通風定子繞組、并連環(huán)、出線套管水內(nèi)冷27通風冷卻系統(tǒng)4副槽通風結(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：進風溫度按46 ，定子冷卻進水溫度按50通風冷卻系統(tǒng)429主要結(jié)構(gòu)5發(fā)電機結(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 定子機座由優(yōu)質(zhì)鍋爐鋼板裝焊而成，具有足夠的強度、剛度和氣密性。u 定子機座設計為耐爆型壓力容器u 機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，使

11、其對基礎的影響降到最小。u 分整體機座和三段式機座兩種設計。 5.1.1 定子機座32u 低損耗、高導磁的冷軋扇形硅鋼片u 硅鋼片涂有F級絕緣漆u 端部設磁屏蔽、銅屏蔽，減少端部漏磁引起的損耗和發(fā)熱，提高進相運行能力 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，具有良好的強度、剛度和

12、氣密性能。u 定子出線套管為6個，每個套管的外面吊裝4個電流互感器。 5.1.5 定子出線和出線盒36u 發(fā)電機的氫氣冷卻器對稱布置在定子機座的汽、勵端4個角上，每臺分成二個獨立的水支路。 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)電機的軸承為端蓋式軸承，具有良好的運行穩(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、油密封均設有可靠的，能在運行中連續(xù)監(jiān)測的對地絕緣，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)子護環(huán) 5.2.4 轉(zhuǎn)子引線 5.2.5 轉(zhuǎn)子風扇和聯(lián)軸器39u 采用Nomex紙的標準槽絕緣結(jié)構(gòu)。u 轉(zhuǎn)子大齒上設阻尼槽 5.2.1 轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)子大齒上設阻尼槽轉(zhuǎn) 軸40u 冷拉含銀無氧銅線u 直線部分副槽通風u 槽內(nèi)及端部滑移層結(jié)構(gòu) 5.2.2 轉(zhuǎn)子線圈41u 用于保護端部繞組u 懸掛式u Mn18Cr18 5.2.3 轉(zhuǎn)子護環(huán)42u 高強度含銀薄銅帶構(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,減少應力 5.2.4 轉(zhuǎn)子引線43u 風扇環(huán)、聯(lián)軸器為合金鋼鍛件u 風扇葉片為鋁合金鍛件u 單級螺漿式風扇 5.2.5 轉(zhuǎn)子風扇和聯(lián)軸器44勵磁系統(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)勵磁系統(tǒng) 無刷勵磁系統(tǒng)45靜態(tài)勵磁靜態(tài)勵磁u屬于高起始響應勵磁系統(tǒng)，可有效提高輸送功率極限，充分發(fā)揮投資效益u能方便地提高勵磁電壓的強勵頂值u能進一步提高勵磁系統(tǒng)可靠性u可把故障停機損失降到最小u軸系較短，動力特性更好u可直接測量發(fā)電機勵磁電流和電壓 靜態(tài)勵磁系統(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序號部件名稱數(shù)量運輸尺寸(m)長寬高重量(t)廠家運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