1、青海鹽湖工業(集團)有限公司 綜合利用項目二期336MW+118MW發電機 0NQ.049.4812無刷勵磁汽輪發電機安 裝 使 用 維 護 說 明 書共 6 頁 第 3 頁0NQ.140.351目 錄1 概述32 主要技術數據和使用條件33 結構簡介44 安裝說明54.1 保管和運輸過程中的注意事項54.2 發電機的安裝55 使用說明65.1 發電機的干燥65.2 起動前準備75.3 發電機的起動、并車、停車和交接試驗項目85.4 運行中故障分析96 維護與檢修116.1 檢修前準備工作116.2 軸承的檢修116.3 轉子的檢修116.4 定子的檢修126.5 冷卻器的檢修127 空氣加熱

2、器12由于發電機的設計和制造在不斷改進,本說明書所介紹的情況可能與制造的情況有所出入。在進行設備的任何調試或檢查之前,應通讀本說明書,以全面掌握設備的工作性能。1 概述本型汽輪機發電機為隱極式三相同步發電機，它與汽輪機直接耦合傳動，可作為大中型工廠自行發電或中小城鎮和動力和照明電源，也可作為企業的余熱發電用。發電機的額定轉速為3000r/min，頻率為50Hz，發電機采用封閉循環通風系統，并裝有空氣冷卻器來冷卻空氣，發電機的旋轉方向從汽輪機端看為順時針方向。發電機的勵磁由無刷勵磁裝置供給，無刷勵磁裝置由同軸的交流無刷勵磁機、永磁副勵磁機整流盤和DVR數字式勵磁控制柜組成。無刷勵磁裝置的使用維護

3、另有說明書敘述。2 主要技術數據和使用條件2.1 本型汽輪發電機和空氣冷卻器的主要技術數據見隨機提供的安裝圖，電氣數椐和空氣冷卻器裝配。2.2 發電機正常使用條件2.2.1 海拔不超過1000m；2.2.2 冷卻空氣溫度不超過40；2.2.3 安裝在掩蔽的廠房內。2.3 發電機在額定工作方式連續運行時，各主要部分的溫升允許限值如下表：部件名稱測溫方法允許溫升K定子繞組埋置測溫元件80轉子繞組電阻法90定子鐵芯埋置測溫元件80軸承的出油溫度不得超過65，軸瓦溫度不得超過80。2.4 當發電機的功率因數為額定值，其電壓與額定值的偏差不超過5%，且其頻率與額定值的偏差不超過2%時，保證輸出額定功率。

4、2.5 發電機的三相負載不對稱時，若每相電流不超過額定值且負序分量與額定電流之比不超過8%時，能連續運行。2.6 發電機在一般情況下不保證過載運行。2.7 發電機配用的空氣冷卻器，在進水溫度不超過33時，冷卻后的氣體溫度不超過40。2.8 發電機各部位的最低絕緣電阻部位阻值（M）測量方法定子線圈對地及相間100按GB/T 20160規定執行轉子線圈對地1.0冷態（25）用500V兆歐表檢溫計1.0冷態（25）用250V兆歐表勵端軸承1.0用1000V兆歐表3 結構簡介3.1 機座采用鋼板焊接結構，吊攀位于機座兩側的中部，端蓋采用非導磁材料，為防止油污及灰塵進入電機內部，端蓋上設有高壓氣封裝置，

5、端蓋的端面和兩側面設有視察窗，底蓋采用鋼板焊接，端蓋設有滅火水管裝置。3.2 定子鐵芯是由經涂漆處理的0.5毫米扇形片迭壓而成，扇形片套于鳩尾支持筋上，全長分成若干段，形成若干輻向風道，鐵芯藉機壁用壓圈壓緊。3.3 定子線圈采用多股雙玻璃絲包線制成半組式線圈，槽內直線部分采用360編織換位以減少附加損耗，線圈對地絕緣采用連續包扎并經防暈處理模壓成形。定子線圈絕緣等級為F級。線圈端部藉玻璃布板支架及滌玻繩扎緊固定于機座兩端，其出線頭安放在勵磁機端，線圈間連接采用銀焊。3.4 轉子為整體鍛件，其材料為25Cr2Ni4MoV，大齒上開有通風槽，通風槽楔上開有輻向通風孔，本體兩端小齒上開有月牙形的通風

6、槽。轉子槽楔采用非磁性材料以減少漏磁。3.5 轉子線圈由裸扁銅線繞成，其匝間墊以NOMEX紙，再平包薄膜粘帶，線圈端部以玻璃布板膠木塊墊緊，護環下絕緣采用NOMEX紙，轉子線圈絕緣等級為F級。3.6 護環采用反磁性鋼鍛制，以減少轉子漏磁及損耗。中心環采用優質鋼鍛件，護環與中心環采用熱套配合，護環與轉子本體間也用熱套配合。3.7 轉子本體，槽楔和護環下阻尼環構成阻尼系統，故不另設阻尼繞組。3.8 轉子兩端各裝有一個槳式風扇。3.9 發電機采用密閉循環雙路式通風系統。發電機下方的風道內安裝有空氣冷卻器，以及補充空氣用的過濾器。3.10 汽輪機端與勵磁機端各裝有一座式軸承，軸瓦澆以ChSnSb11-

7、6錫銻軸承合金，采用球面軸瓦以自調中心，軸承座用鋼板焊接制成，勵端軸承座與底板及油管間均設有絕緣。采用壓力油循環潤滑系統，潤滑油由汽輪機主油泵供給。3.11 接地電刷安放在汽輪機端，其刷架安裝時配裝在汽輪機端的軸承座蓋上。3.12 底板均由優質鋼板焊接而成。3.13 發電機有以下一些測溫點，詳見測溫測振元件匯總： 定子線圈上下層間的槽中及定子鐵芯的軛部和齒部均埋設鉑電阻測溫元件(Pt100)，其接頭已接到測溫接線盒內。 兩端蓋的進風口及機座出風處裝有雙金屬溫度計。 機座下的出風口裝有兩只鉑熱電阻(Pt100)。 軸承出油口，軸瓦上裝有鉑熱電阻(Pt100)。3.14 發電機勵端裝有轉子接地檢測

8、裝置。4 安裝說明4.1 保管和運輸過程中的注意事項4.1.1 當發電機運到目的地后，必須仔細檢查，如發現有損壞，應立即報告有關部門，查清責任。4.1.2 發電機在安裝前應妥善地存放在清潔、干燥的倉庫或廠房內，防止電機及零件上凝結水珠，存放地點溫度一般不低于5，溫度不應有劇烈變化。必須防止水、酸、堿、油、灰塵等有害物質侵入電機內部。4.1.3 外裸部位涂的防護層在保管期間不能去除，如需要長期保存，須定期檢查，需要時可重新涂上防護層。所用的防護層應考慮到能用汽油、酒精、煤油等易于去除。4.1.4 轉子存放時應讓本體大齒部位受力支撐，不允許使護環受力。4.1.5 運輸起吊使用的機械、繩索、工具及其

9、制動裝置均應仔細檢查，并應對其動負荷進行校驗。起吊及搬運必須按起吊說明進行。起吊及搬運不得碰擊電機任何部位。4.2 發電機的安裝發電機的基礎應符合圖紙要求，基礎應牢固有足夠的承載能力，混凝土的表面應平整，不應有裂紋、空洞、蜂窩、麻面和露筋等現象。4.2.1 底板的安裝：按墊鐵布置簡圖放置墊鐵，調整好底板的高度和位置，墊緊墊鐵后點焊牢。將軸承座安裝在底板上，襯套清洗后放入軸承座內，然后安放發電機轉子進行找中。4.2.2 發電機找中：檢查汽輪機與發電機聯軸器的端面，應無刻痕以及凸起的異物，兩面聯軸器的端面應平行，輪緣應同心，使汽輪機與發電機兩轉子應在同一條水平的直線上。完成對中后擰緊基礎螺栓。吊開

10、兩轉子及軸承座進行底板下板灌漿。4.2.3 定子的安裝：將定子吊到底板上，調整好位置，定子的軸向位置應考慮到發電機轉子在運轉時兩軸頸間的伸長，以及由于汽輪機轉子的相對伸長而引起的發電機轉子軸向的位移，因此安裝時當辦考慮發電機兩軸頸間的伸長必須使發電機定子的中心線向勵磁機側偏移約3.0mm，如考慮到汽輪機轉子的伸長，則具體數據應由汽輪機方面提供。4.2.4 轉子的安裝：詳見轉子拆裝工具。4.2.5 冷卻器安裝：根據安裝圖進行，但須注意以下事項： 冷卻器的安裝應使冷卻器在進出水方面獲得必要的溫度階梯。 為了使冷卻器在檢修時能滴干冷卻管內的冷卻水，安裝時宜裝有一定的斜度。 熱風出風口與冷風出風口之間

11、應有熱絕緣，以防止互相間的熱傳導。 冷卻系統的四周應有密封，在風道內壁涂以油漆，以保證冷卻空氣的干燥和清潔。 風路應圓滑光潔，以免增加空氣阻力和風摩損耗。 冷卻器與基礎應緊密配合。5 使用說明5.1 發電機的干燥5.1.1 干燥條件 發電機在運輸過程中，線圈和鐵心都可能吸入潮氣，因此發電機在安裝后要求先行干燥。 干燥時，用溫度計測量，鐵心和線圈最熱點的容許溫度為70，出風溫度不超過65。 進行干燥時，溫度應緩慢增加，一般其溫度為每小時58，并應定時測定絕緣電阻，線圈溫度和周圍空氣溫度有關數據。 干燥后，定子線圈絕緣電阻的吸收比及定子線圈絕緣電阻值，應符合下列要求，并經5小時以上穩定不變，方可認

12、為干燥良好。a 在接近工作溫度時，極化指數R10min/R1min2；b 在接近運行溫度時，各部位絕緣電阻見2.85.1.2 干燥的方法應根據現場條件和電機受潮情況而選擇 外部電源干燥法本法系用外部電源在繞組通入電流產生損耗發熱進行干燥，干燥時機殼應可靠接地，根據電源不同可分為：a 用外部直流電源通入繞組，所需電壓值根據繞組的直流電阻和所需電流大小來確定，逐漸調節電流 ，用逐步降低電壓的方法切斷電源，而不是直接使用閘刀開關和自動開關來切斷電源，以避免瞬時過電壓擊穿絕緣。采用本法干燥時，應將勵磁機旋轉二極管斷開。b 在定子繞組通入三相交流電源進行干燥，干燥電流一般不超過額定電流的70%，此時電壓

13、一般在額定值的820%，采用本辦法時轉子必須從定子抽出，以防止定子旋轉磁場造成轉子局部過熱受損。c 定子繞組按開口三角形聯接通入單相交流電進行干燥，此時轉子可以不必抽出。 短路干燥法a 定子三相接成短路，短路必須可靠。各相電流必須相同，為此，必須在每相安裝一個安培表，以避免不平衡電流造成轉子表面過熱；b 當發電機接近正常轉速時，投入手動勵磁，調節勵磁電流，使定子短路電流在干燥初期為額定電流的5060%左右，以后可逐步增加，但最高不超過額定電流的80%；c 短路電流干燥時，有效鐵心磁路不飽和和定子繞組端部漏磁可能較大會引起兩端鐵心及零件過熱。要注意定子電阻測溫元件的讀數，使其測量的溫度不超過12

14、0。5.1.3 干燥時，應周期性地將電機上能打開的孔打開1015分鐘，以排除潮氣。5.2 起動前準備5.2.1 發電機在起動前全部機件必須仔細檢查，確保運轉條件齊全，起動前應注意檢查下列事項： 發電機附近的全部土建工程結束，現場務必清理整潔，風道應清掃干凈； 機組安裝就緒，全部螺栓應緊固； 軸承潤滑油系統應暢通，潤滑油系統及其傳動情況應經汽輪機安裝部門檢查與試運行； 發電機冷卻系統的試運行情況良好，冷卻器的冷卻管路系統應暢通，水源應充分； 發電機的電阻測溫元件裝置，經校驗正確并以裝接完畢； 勵磁系統的接線和安裝正確； 接地電刷接觸良好； 保護、測量、操作、信號和周期回路的接線完整，并檢查試驗完

15、畢，所有保護裝置的整定值正確； 機組的安全、消防、通訊設備及事故照明設備應符合運行要求； 發電機的旋轉方向應符合端蓋上指向牌指示的方向； 發電機定子線圈引出線與電網的相序正確； 發電機定子機座可靠接地； 發電機各部位的絕緣電阻符合要求； 啟動前，應用盤車裝置來轉動轉子，以確保轉子部分沒有任何卡住。5.2.2 空氣冷卻器的首次運行 打開進水閥，打開通氣孔塞，排走空氣； 當空氣排掉后，關閉通氣孔塞，運行一小時后再放氣； 接通正常水源，檢查流量是否正常，檢查連接法蘭是否漏水。5.3 發電機的起動、并車、停車和交接試驗項目5.3.1 起動 發電機在現場首次運行時，應逐漸加速，要監視軸承的振動和供油是否

16、異常，注意觀察是否有異常的噪音，如摩擦聲，電干擾聲，碰擊聲等，任何異常都必須加以分析并妥善處理。當達到額定轉速時，必須檢查軸承的出油溫度，空氣冷卻器的供水等情況； 投入勵磁系統，調節勵磁，使定子電壓逐步地升到額定值。5.3.2 并車 發電機與系統電網并車時，必須符合同期條件，即發電機頻率、電壓和電壓相位與系統一致，滿足同期條件后，才能并入電網。檢查同期條件，可用半自動或全自動同期裝置，也可用電壓表和同步燈或檢測儀。 當發電機并入電網后，負載應逐步增加，加載方式如下：a 慢慢增加調速器轉速，使得有功功率達到所需之值；b 如果DVR運行時，調整功率因數COS，無功應自動隨著有功的增長而增長，如果D

17、VR運行無功控制，可以分別通過調節變阻箱，使無功增長到額定值，詳細內容見DVR手冊；c 當負載達到50%后，盡可能放慢加載的速度，防止轉子線圈產生有害的殘余變形。5.3.3 停機逐漸解除負荷，如果系統需要，可補償調節其它發電機，以保證標準頻率，如果發電機運行在調整COS，無功自動隨著有功的下降而下降，如果運行在控制無功，應分別通過可變電阻調節電壓而逐漸降至零，斷開回路斷路器。停止原動機轉動，停止潤滑油、冷卻水的供給。5.3.4 交接試驗項目 繞組、埋置檢溫計、軸承對地絕緣電阻和繞組相互間的絕緣電阻的測定； 繞組在實際冷態下直流電阻測定； 空載特性和穩定短路特性的測定； 溫升試驗； 耐電壓試驗，

18、其電壓為制造廠試驗電壓的80%； 短時升高電壓試驗； 測量軸兩端間的電壓和軸對地電位； 機械檢查，測定軸承油溫和振動等； 定子繞組直流耐壓試驗； 發電機冷卻系統的試驗； 空氣冷卻器的水壓試驗。5.4 運行中故障分析一般汽輪發電機在正確使用與維護下，不太容易發生故障，但如果使用維護不當，環境不良，年久失修，也會造成故障，一般常見故障原因簡要分析如下：5.4.1 發電機輸出電壓不穩定 DVR 控制時（手控時正常）參考DVR手冊； 手動或自動控制時，可能是系統中其它機械原因或是原動機轉速不穩定。5.4.2 輸出電壓過高，檢查電壓讀數是否達到DVR 要求，參閱DVR 手冊。5.4.3 發電機勵磁故障

19、手控時勵磁正常而DVR控制時不正常，參閱DVR手冊，并檢查有關連接處； 手控或自控時無勵磁電流，檢查主勵磁機和副勵磁機之間的電路，檢查轉子線圈的引線是否斷路。5.4.4 發電機振動大 電氣方面：轉子線圈匝間短路或接地，氣隙不均勻，轉子線圈變形位移，定子鐵芯絕緣損壞和松動； 機械方面：轉子不平衡，發電機的中心與汽輪機配合不正，襯套與轉軸的間隙不均勻，缺油或軸承固定螺釘松動，基礎不牢固等。5.4.5 發電機轉子軸向串動 發電機安裝時轉子位置傾斜； 發電機在運行時定子中心和轉子中心不重合；5.4.6 定子鐵芯的損壞； 定子線圈擊穿時燒毀硅鋼片； 由于制造不良或鐵芯生銹造成鐵芯松弛；5.4.7 定子線

20、圈的故障 槽楔或端部墊塊松動引起繞組絕緣磨損； 由于過負荷或其它原因引起定子繞組過熱造成絕緣老化； 由于突然短路引起的繞組絕緣機械損傷； 由于過電壓引起的繞組絕緣擊穿； 定子鐵芯松弛引起的絕緣損傷； 定子線圈接頭焊接不良。5.4.8 轉子線圈的故障 由于轉子線圈端部積聚塵垢受引起的絕緣電阻下降； 發電機突然卸載引起機組過速以致勵磁電壓升高，超過發電機轉子電壓造成絕緣擊穿； 轉子線圈匝間短路或不穩定接地； 由于不平衡負荷或是異步運行，造成轉子局部過熱； 發電機過載引起勵磁電流過大而過熱； 線圈接頭接觸不良引起過熱，絕緣老化。5.4.9 軸承的故障 由于軸承座底腳絕緣不良，造成軸電流通過軸承，引起

21、軸承過熱和浸蝕； 由于油量不足等原因造成軸承過熱； 由于油量調節不當和密封不良引起的軸承漏油； 軸承中心沒對準，襯瓦擦傷。5.4.10 冷卻器的故障 由于冷卻水污垢引起的冷卻器管道堵塞； 由于管子機械損傷、腐蝕、振動引起脹口漏水和管子破裂； 由于冷卻水溫太低或由于外部流入濕度太大的空氣，造成冷卻器表面凝結水珠； 由于冷卻器的進水溫度太高、進水水量太小，或冷熱風道短路，造成冷卻器出口風溫太高； 水室與承管板間的墊片老化，相互間不緊。5.4.11 發電機的過熱現象 發電機過載運轉； 鐵心或繞組短路； 空氣冷卻器或通風系統發生故障。6 維護與檢修機組運行的可靠性與其制造質量及保護裝置有關，但更重要的

22、是取決于對機組的維護與檢修。因此，凡在運行中的發電機，均應根據現場條件，定期進行大修和小修，其期限與項目可視具體情況而定，現將一般項目分述如下，供參考。6.1 檢修前準備工作發電機停機檢修前，除應根據現場情況，運行中發生的情況以及改進措施，編制檢修項目、進度、準備必須的工具儀表、備品和材料，相應進行一些必要試驗。6.2 軸承的檢修6.2.1 測量軸承座與底座以及進出油管的絕緣電阻，并予以清理擦凈；6.2.2 檢修轉子軸在軸承的位置，軸頸與軸承上部間隙，兩側間隙以及軸承與軸承蓋的緊量；6.2.3 檢查襯套軸承合金與襯套的接合面有無裂紋，軸承合金工作面有無研傷痕跡以及磨損情況；6.2.4 檢查軸承油室及油管是否清潔，必要時與以清洗；6.2.5 應經常檢查軸承的用油質量和黏度，并且定期予更換，至少每半年更換一次。6.3 轉子的檢修6.3.1 檢查風扇