800-1200MW發(fā)電機(jī)介紹

1、1200MW 、1000MW、800MW級(jí)級(jí)汽輪發(fā)電機(jī)介紹汽輪發(fā)電機(jī)介紹上海電氣電站集團(tuán)上海電氣電站集團(tuán)介紹內(nèi)容介紹內(nèi)容 1200MW1200MW、1000MW1000MW級(jí)發(fā)電機(jī)介紹級(jí)發(fā)電機(jī)介紹 800MW800MW級(jí)發(fā)電機(jī)介紹級(jí)發(fā)電機(jī)介紹 3.3.總結(jié)總結(jié)1.1 1.1 1. 1. 1200MW1200MW、1000MW1000MW級(jí)發(fā)電機(jī)介紹級(jí)發(fā)電機(jī)介紹 1200MW級(jí)：級(jí)： THDF125/78型型 1000MW級(jí)：級(jí)： THDF125/67型型 2003年上海電氣引進(jìn)西門子百萬(wàn)級(jí)發(fā)電機(jī)技術(shù)上海電氣完全掌握西門子THDF125/67型百萬(wàn)級(jí)發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)、制造技術(shù) THDF125/67型發(fā)

2、電機(jī)已在玉環(huán)（4臺(tái)）、外高橋電廠（1臺(tái)）成功投運(yùn) THDF 125/67型為基礎(chǔ)，采用西門子技術(shù)，結(jié)合客戶的需要， 設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)了1200MW發(fā)電機(jī) SIEMENS公司公司1000MW級(jí)單軸、全速發(fā)電機(jī)業(yè)績(jī)表級(jí)單軸、全速發(fā)電機(jī)業(yè)績(jī)表 型號(hào)電 廠地點(diǎn)容量MVA轉(zhuǎn) 速r/min投運(yùn)年份THDF 115/78Goesgen瑞士114130001978THDF 115/67Bergkamen德國(guó)91130001981THDF 115/67Heyden德國(guó)95030001987THDF 115/78Trillo西班牙114730001988THDF 125/78Boxberg德國(guó)114430002000TH

3、DF 125/78Niederaussem德國(guó)122330002002THDF 125/67外高橋 1#上海100030002003THDF 125/67外高橋 2#上海100030002004注：外高橋注：外高橋2# 為上海電氣與為上海電氣與SIEMENS合作生產(chǎn)合作生產(chǎn) 上海電氣上海電氣 1000MW級(jí)發(fā)電機(jī)投運(yùn)業(yè)績(jī)表級(jí)發(fā)電機(jī)投運(yùn)業(yè)績(jī)表電廠電廠地點(diǎn)地點(diǎn)投運(yùn)年份投運(yùn)年份華能玉環(huán)電廠#1浙江2006華能玉環(huán)電廠#2浙江2006華能玉環(huán)電廠#3浙江2007華能玉環(huán)電廠#4浙江2007上海外高橋電廠三期1上海2008冷卻器罩定子機(jī)座出線盒多級(jí)軸向風(fēng)扇軸承座定子繞組轉(zhuǎn)子軸承座1200MW1200MW

4、、1000MW1000MW級(jí)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖級(jí)發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 1000MW發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)1200MW發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)冷卻方式定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷，鐵心氫冷定子繞組水內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子氫內(nèi)冷，鐵心氫冷容量（MVA）11121333額定定子電壓（kV）2727額定定子電流（A）2377828510功率因數(shù)0.90.9額定氫壓(表壓) (MPa)0.50.5短路比0.480.45勵(lì)磁電流 （A）58875971勵(lì)磁電壓 （V） 80 437505直軸暫態(tài)電抗xd （%）23.823.1直軸次暫態(tài)電抗xd”%）18.217.81000MW與與1200MW發(fā)電機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù)發(fā)電機(jī)主要技術(shù)數(shù)據(jù) 勵(lì)磁方式：勵(lì)磁方

5、式： - 可配無(wú)刷勵(lì)磁或靜態(tài)勵(lì)磁系統(tǒng) 無(wú)刷勵(lì)磁機(jī)無(wú)刷勵(lì)磁機(jī) 無(wú)刷勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子和整流盤無(wú)刷勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子和整流盤THDF 125/67THDF 125/67型百萬(wàn)級(jí)發(fā)電機(jī)外形圖（無(wú)刷勵(lì)磁）THDF 125/67THDF 125/67型百萬(wàn)級(jí)發(fā)電機(jī)外形圖（靜態(tài)勵(lì)磁） 1000MW1000MW及及1200MW1200MW發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)發(fā)電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)q 定子電壓高，定子電流和電磁力小，定子絕緣可靠定子電壓高，定子電流和電磁力小，定子絕緣可靠 - 發(fā)電機(jī)定子電壓均選擇27kV，目前世界上投運(yùn)發(fā)電機(jī)中定子線圈最高電壓， 定子電流和電磁力小，發(fā)電機(jī)出水溫升低 - 線棒采用可靠的VPI絕緣系統(tǒng)，上海電氣已有多年制造經(jīng)驗(yàn)

6、 - 定子鐵心支持筋有絕緣，進(jìn)一步減少了定子鐵心短路的可能性 - 線棒的槽內(nèi)部分通過(guò)防暈結(jié)構(gòu)來(lái)減小絕緣與槽壁間的電暈放電27kV定子線棒采用優(yōu)良可靠的絕緣系統(tǒng)，真空壓力浸漬VPI工藝，確保真正的無(wú)隙高壓絕緣，具有優(yōu)良的電、機(jī)械和熱性能，并且還能防水、防油。 定子電壓高，定子電流和電磁力小。定子電壓高，定子電流和電磁力小?？煽康姆罆瀸釉O(shè)計(jì)?？煽康姆罆瀸釉O(shè)計(jì)。1.換位墊條 - 云母板 2.成型墊條 - 云母板 3.冷卻管 - 奧氏體鋼 4.排間絕緣 - 環(huán)氧樹(shù)脂 5.MICALASTIC絕緣 - 真空環(huán)氧樹(shù)脂浸漬的云母帶 6.外防暈層 - 導(dǎo)電聚酯膠帶 7.內(nèi)部電位控制 - 半導(dǎo)體帶 8.絕緣股線

7、 - 玻璃纖維編織絕緣 主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)） q 定子繞組固定結(jié)構(gòu)可靠（定子繞組固定結(jié)構(gòu)可靠（SIEMENSSIEMENS公司大容量均采用此結(jié)構(gòu)，效果好）公司大容量均采用此結(jié)構(gòu)，效果好） - 采用西門子公司成熟的剛-柔固定結(jié)構(gòu)，徑向、切向剛度很大，軸向能自由伸縮 - 定子線圈端部電連接采用機(jī)械連接，便于檢查和檢修 - 定子線圈端部固定采用大錐環(huán)、弧形壓板結(jié)構(gòu)，整個(gè)端部線圈間澆墊成整體 - 定子端部線圈漸伸線采用變間距設(shè)計(jì)，增大線圈隔相距離 - 徑向采用具有自鎖彈性自調(diào)整支緊結(jié)構(gòu)，軸向用定位件支撐加以軸向定位， 整個(gè)定子線圈端部在運(yùn)行時(shí)能伸縮 - 定子線圈端部外包保護(hù)層，便于今后維修 線

8、圈端部繞組用壓板和高強(qiáng)度絕緣螺栓夾緊到剛性絕緣大錐環(huán)上，該大錐環(huán)由定子機(jī)座支撐并允許在機(jī)座內(nèi)軸向移動(dòng)，整個(gè)端部線圈間澆墊成整體，形成端部繞組 “剛-柔”結(jié)構(gòu)，能夠承受突然短路、錯(cuò)相合閘、過(guò)電流等沖擊。- 轉(zhuǎn)軸采用高質(zhì)量的NiCrMoV合金鋼鍛件- 護(hù)環(huán)采用抗腐蝕性能良好的18Mn18Cr高強(qiáng)度反磁合金鋼主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)） q 發(fā)電機(jī)冷卻方式發(fā)電機(jī)冷卻方式 - 冷卻風(fēng)路設(shè)計(jì)均勻，各部分溫升低 - 定子線圈采用水內(nèi)冷，鐵心采用軸向通風(fēng)冷卻 - 轉(zhuǎn)子線圈槽部采用軸向徑向通風(fēng)，端部采用兩路通風(fēng) - 轉(zhuǎn)子單側(cè)有多級(jí)壓氣機(jī)型高壓風(fēng)扇，極心有4個(gè)阻尼槽 - 機(jī)內(nèi)通風(fēng)采用抽風(fēng)式 - 發(fā)電機(jī)額定氫壓0

9、.5MPa（表壓） 熱風(fēng)冷風(fēng)發(fā)電機(jī)通風(fēng)示意圖正視圖俯視圖主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)） q 調(diào)峰能力強(qiáng)調(diào)峰能力強(qiáng) - 可滿足調(diào)峰二班制運(yùn)行 - 發(fā)電機(jī)運(yùn)行壽命期間，允許機(jī)組開(kāi)停機(jī)10000次 - 定子繞組端部固定中的絕緣支架系通過(guò)反磁彈簧板固定在定子鐵心端部結(jié)構(gòu)件上，有效的減小繞組絕緣中產(chǎn)生的機(jī)械力。 - 轉(zhuǎn)子槽絕緣內(nèi)表面、槽楔下墊條靠銅線側(cè)、轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)下絕緣筒內(nèi)圓等與轉(zhuǎn)子繞組 相接觸部分皆貼有聚四氟乙烯滑移層，這樣在開(kāi)停機(jī)和負(fù)荷變化時(shí)轉(zhuǎn)子繞組能較 自由的熱脹冷縮，防止繞組變形和絕緣損傷。主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)）主要優(yōu)點(diǎn)（續(xù)） q 進(jìn)相運(yùn)行能力高進(jìn)相運(yùn)行能力高 - 鐵心端部采用齒壓板和壓圈壓緊，齒壓板、壓圈

10、處有風(fēng)道，通風(fēng)效果好。 - 磁屏蔽上有多道徑向通風(fēng)道以使冷風(fēng)通過(guò)進(jìn)行冷卻，內(nèi)圓表面呈階梯形。 - 發(fā)電機(jī)端部附加損耗小，溫度低 q 負(fù)序能力高負(fù)序能力高 - 轉(zhuǎn)子槽楔為高導(dǎo)電率材料，并確保槽楔和轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)間良好的電接觸 - 轉(zhuǎn)子每個(gè)大齒上開(kāi)有4個(gè)阻尼槽，阻尼槽楔材料為強(qiáng)度高、導(dǎo)電率好的銅合金槽楔 - 本系統(tǒng)經(jīng)長(zhǎng)期運(yùn)行驗(yàn)證為非常好的阻尼繞組系統(tǒng)1.2 1.2 專題說(shuō)明、對(duì)比及論證專題說(shuō)明、對(duì)比及論證 1000MW、1200MW采用采用SIEMENS計(jì)算程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)計(jì)算程序設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā) 從SIEMENS引進(jìn)的SID程序 SIDSiemens Integrated Design Environment（

11、西門子西門子綜合設(shè)計(jì)環(huán)境綜合設(shè)計(jì)環(huán)境） 通過(guò)通過(guò)THDF 125/67型發(fā)電機(jī)引進(jìn)和百萬(wàn)級(jí)發(fā)電機(jī)培訓(xùn)，已全面掌握型發(fā)電機(jī)引進(jìn)和百萬(wàn)級(jí)發(fā)電機(jī)培訓(xùn)，已全面掌握q 電磁與通風(fēng)計(jì)算電磁與通風(fēng)計(jì)算 - 汽輪發(fā)電機(jī)參數(shù)計(jì)算程序 - 短路衰減曲線計(jì)算程序 - 汽輪發(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)算程序 轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算轉(zhuǎn)子軸系計(jì)算IRAPIRAP程序用于橫振計(jì)算程序用于橫振計(jì)算PHSPHS程序計(jì)算扭振程序計(jì)算扭振定子端部模態(tài)分析 端部電磁場(chǎng)有限元分析 ANSYSANSYS有限元分析技術(shù)（有限元分析技術(shù)（FEAFEA） 轉(zhuǎn)

12、子轉(zhuǎn)子FEA有限元分析設(shè)計(jì)有限元分析設(shè)計(jì)v設(shè)計(jì)滿足設(shè)計(jì)滿足10,000次啟停機(jī)次啟停機(jī)v集中應(yīng)力分析集中應(yīng)力分析v裂紋增長(zhǎng)分析裂紋增長(zhǎng)分析 三維三維PRO-EPRO-E輔助設(shè)計(jì)輔助設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)定子嵌線三維設(shè)計(jì)（局部）發(fā)電機(jī)定子嵌線三維設(shè)計(jì)（局部）發(fā)電機(jī)定子機(jī)座裝配三維設(shè)計(jì)發(fā)電機(jī)定子機(jī)座裝配三維設(shè)計(jì) 流體動(dòng)力的計(jì)算分析流體動(dòng)力的計(jì)算分析CFD在發(fā)電機(jī)工程上：v用于GDE方法上輸入計(jì)算 v用于獲得對(duì)流體領(lǐng)域的了解 v用于減少通風(fēng)試驗(yàn)v用于增加發(fā)電機(jī)容量 與與1000MW發(fā)電機(jī)相比，發(fā)電機(jī)相比， 1200MW發(fā)電機(jī)的變化發(fā)電機(jī)的變化q 鐵心長(zhǎng)度的變化鐵心長(zhǎng)度的變化 - 定子電壓27kV保持不變，鐵心長(zhǎng)

13、度變長(zhǎng)約1.16倍1000MW級(jí)級(jí)1200MW級(jí)級(jí)鐵心長(zhǎng)度（mm）67007800轉(zhuǎn)子本體長(zhǎng)（mm）67307830q 定子槽數(shù)、定子外徑的變化定子槽數(shù)、定子外徑的變化 - 轉(zhuǎn)子外徑不變，氣隙寬不變 - 目標(biāo)：磁密保持相近 - 定子槽數(shù)從42槽變?yōu)?6槽（約1/1.17），定子外徑從3280變?yōu)?2001000MW級(jí)級(jí)1200MW級(jí)級(jí)定子槽數(shù)4236氣隙磁密（Gs）1212712014定子軛部磁密（Gs）1356113866定子齒部磁密（Gs）2330923217定子線負(fù)荷（A/cm）22552317勵(lì)磁電流 （A）58875971勵(lì)磁電壓 （V） 80 437505q 定子線規(guī)的改進(jìn)定子線規(guī)

14、的改進(jìn) - 槽數(shù)減小，槽寬變大 - 線規(guī)的變化，以控制定子電流密度 - 空心股線材料的變化，增加導(dǎo)電面積1000MW級(jí)級(jí)1200MW級(jí)級(jí)定子槽尺寸(mm)44.5234.552.3216.3定子銅線規(guī)格（mm）空心不銹鋼：144 壁厚0.9 實(shí)心銅線： 141.8空心銅線：8.54.4 壁厚1.2 實(shí)心銅線：8.52股數(shù)上層 空/實(shí)：2排，每排 5 /25下層 空/實(shí)：2排，每排 5/ 25上層 空/實(shí)：4排，每排 8 / 16下層 空/實(shí)：4排，每排 6/ 12定子電流密度(A/mm2)9.55上層/下層 ：7.65/10.21000MW級(jí)發(fā)電機(jī)槽內(nèi)布置級(jí)發(fā)電機(jī)槽內(nèi)布置1200MW級(jí)發(fā)電機(jī)槽

15、內(nèi)布置級(jí)發(fā)電機(jī)槽內(nèi)布置1000MW、1200MW級(jí)發(fā)電機(jī)重量比較級(jí)發(fā)電機(jī)重量比較1000MW、1200MW發(fā)電機(jī)溫升比較發(fā)電機(jī)溫升比較1000MW發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)1200MW發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子重量（t）88102定子運(yùn)輸重量（t）4624901000MW發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)1200MW發(fā)電機(jī)發(fā)電機(jī)國(guó)標(biāo)要求國(guó)標(biāo)要求定子繞組出水溫升 (K)2228.885 轉(zhuǎn)子繞組溫升 (K)3640110 定子鐵心溫升 (K)5162120 2. 800MW級(jí)汽輪發(fā)電機(jī)介紹級(jí)汽輪發(fā)電機(jī)介紹 推薦機(jī)型：推薦機(jī)型： QFSN-800-2型型 技術(shù)基礎(chǔ)：西門子技術(shù)基礎(chǔ)：西門子THDF118/56型發(fā)電機(jī)型發(fā)電機(jī) 與與SIEMENS

16、合作制造了合作制造了THDF118/56型型600MW級(jí)發(fā)電機(jī)級(jí)發(fā)電機(jī) 2006年年12月，首臺(tái)月，首臺(tái)THDF118/56型，鄂爾多斯電廠投運(yùn)型，鄂爾多斯電廠投運(yùn) 目前國(guó)內(nèi)共有目前國(guó)內(nèi)共有10 臺(tái)該型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)正式投運(yùn)，性能良好臺(tái)該型號(hào)汽輪發(fā)電機(jī)正式投運(yùn)，性能良好 上海電氣上海電氣 THDF 118/56型發(fā)電機(jī)業(yè)績(jī)表型發(fā)電機(jī)業(yè)績(jī)表電廠電廠地點(diǎn)地點(diǎn)容量容量轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)速投運(yùn)年份投運(yùn)年份鄂爾多斯電廠#1、/#2內(nèi)蒙古600MW3000 r/min2006/2007黃金埠電廠#1、#2江西600MW3000 r/min2007襄樊電廠#1、#2湖北600MW3000 r/min2007費(fèi)縣電廠#1、

17、#2山東600MW3000 r/min2007淮南田集電廠 #1、#2 安徽600MW3000 r/min2007 與與THDF118/56型發(fā)電機(jī)相比，型發(fā)電機(jī)相比， QFSN-800-2型的主要變化：型的主要變化：p 發(fā)電機(jī)定子鐵心加長(zhǎng)（從5588mm增加到6150mm）p 定子電壓由20kV升至22kVp 相應(yīng)提高定子槽對(duì)地雙邊絕緣厚度p 增加了空心導(dǎo)線的通水面積，降低定子繞組溫升THDF 118/56型型QFSN-800-2型型額定功率MW 600800功率因數(shù) 0.9（滯后）0.9 （滯后）定子電壓kV 2022額定氫壓MPa（g） 0.40.5勵(lì)磁電壓（90）V 382416勵(lì)磁電

18、流A 46385439定子線圈出水溫升K1721轉(zhuǎn)子線圈溫升（電阻法）K4248定子鐵心溫升K 5455臨界轉(zhuǎn)速 rpm（一階/二階） 762/2231 664/1927 轉(zhuǎn)子重量（t） 71.2 78 定子運(yùn)輸重量（t） 293 322 定子運(yùn)輸尺寸（mm） 1066140004188 1122340004188 THDF 118/56型和型和QFSN-800-2型發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù)型發(fā)電機(jī)技術(shù)數(shù)據(jù) 800MW800MW發(fā)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)示意圖發(fā)電機(jī)總體結(jié)構(gòu)示意圖汽端汽端 出線盒和磁套管出線盒和磁套管氫氣冷卻器氫氣冷卻器定子鐵心定子鐵心機(jī)座機(jī)座 端蓋軸承端蓋軸承雙流密封環(huán)雙流密封環(huán) 定子端部線圈定子端部線圈轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)子勵(lì)端勵(lì)端 定子端部線圈剛定子端部線圈剛- -柔固定結(jié)構(gòu)柔固定結(jié)構(gòu) 定子鐵心磁屏蔽支撐環(huán)大錐環(huán)并聯(lián)環(huán)定子總水管123456 冷卻系統(tǒng)冷卻系統(tǒng)定子鐵心通過(guò)鐵心軸向風(fēng)道