水轮发电机产品说明书-00SM

SF90-28/6800 S129-00SM

四川东风电机厂

有限公司水轮发电机

产品说明书

1. 总则

1.1 本说明书适用于SF90-28/6800水轮发电机。本发电机为立轴悬式结构，采用密闭自循环空气冷却器冷却的三相凸极同步水轮发电机。

1.2 本发电机的性能符合国家标准GB/T7894-2001《水轮发电机基本技术条件》及GB/T755-2000《旋转电机定额和性能》的规定。

1.3 本发电机由水轮机直接拖动。

2．基本规格、数据与参数

2.1 主要规格：

型号： SF90-28/6800

额定容量： 102857 kVA

额定功率： 90000 kW

额定电压： 13800 V

额定电流： 4303.2 A

额定功率因数： 0.875(滞后）

额定频率： 50 Hz

额定转速： 214.3 r/min

飞逸转速： 410 r/min

相数： 3

定子接法： Y

额定励磁电压： 285 V

额定励磁电流： 1100 A

励磁方式：自并激静止可控硅励磁

旋转方向：俯视顺时针

2.2 主要数据及参数

定子铁芯外径： Da = 6800 mm

定子铁芯内径： Di = 6060 mm

定子铁芯长： lt = 1900 mm

气隙：δ = 22 mm

转子铁芯长： lp =1890 mm

定子绕组15℃时的电阻： R1(15) = 0.004 Ω

转子绕组15℃时的电阻： R2(15) = 0.1766 Ω

定子漏抗： Xe = 0.125 标么值

纵轴同步电抗： Xd = 1.0195 标么值

纵轴瞬变电抗： Xd′ = 0.3224 标么值

纵轴超瞬变电抗： Xd″ = 0.1977 标么值

横轴同步电抗： Xq = 0.6661 标么值

横轴超瞬变电抗： Xq″ = 0.1993 标么值

负序电抗： X2 = 0.1985 标么值

保梯电抗： Xp = 0.2579 标么值

定子绕组开路时、励磁绕组的时间常数：Tdo′=7.99 s

励磁绕组短路时、定子绕组的时间常数：Ta = 0.2334 s

短路比： fko = 1.113 (计算值)

效率：η = 98.2% (计算值)

3.主要结构

本发电机为立轴悬式结构，具有上、下两个导轴承，分别在上机架中心体和下机架中心体内。推力轴承位于上机架上方的推力油槽内。采用无风扇密闭自循环空气冷却系统。它主要由定子、转子、上机架、下机架、推力轴承、辅助接线、灭火水管、制动器管路、空气冷却器装置等组成，其结构特点分述于下：

3.1 定子

定子由机座、铁芯及定子绕组等组成。由于运输条件限制，定子分为四瓣。定子在工地组圆、叠片、下线及试验。定子在机坑外组圆、叠片后，用专用吊具吊入机坑内进行下线、试验等。

机座由钢板焊接而成，它的上环与上机架相连，底环与基础相连。为了加强机座的刚度及固定铁芯，在中间设有6道环板和若干条筋板，环板的外圆焊接在机座壁上。壁上开有相当大的8个孔，作为从铁芯来的热空气进入空气冷却器的通道，空气冷却器把合在与机座壁焊接的冷却器架上。

定子铁芯由导磁性能好，损耗较小的硅钢片交错地叠制而成。为了减小涡流损耗，在扇形片的两面涂以绝缘漆（F级）。在轴向方向把铁芯分成53段，段间用通风槽板隔开，以形成52个通风沟，(让空气冷却器冷却后的冷风经上、下引风板进入电机内部冷却线圈和铁芯，然后经机座壁上的孔进入空气冷却器，经空气冷却器冷却后的冷风又去冷却线圈和铁芯。)铁芯两端设有齿压板和压圈，通过螺杆将铁芯拉紧，每根螺杆固定在机座筋板上，使机座和铁芯成一整体。

定子绕组为条形波绕组，股线用双玻璃丝包扁铜线

（DSBESJB-20/155），并采用330°换位方式以减小环流损耗。绕组绝缘采用F级高场强绝缘系统，采用热模工艺成型，并进行防晕处理，具有良好的电气性能。定子绕组接成2支路Y形，共有九根引出线，其中主引出线为三根、中性点引出线为六根，主引出线方向为+Y偏-X轴10°方向，中性点引出线在-X偏-Y轴45°。

定子还装有测温元件，用以监视定子绕组和铁芯的温度。

3.2 转子

转子由磁极、磁轭、主轴、转子支架等组成。

本发电机的转子及同轴连接的转动部件，其结构强度均按最大飞逸转速设计，在飞逸转速时，运转5min而不发生有害变形，且材料的计算应力不超过屈服点的2/3。

磁极由磁极铁芯、磁极线圈、阻尼绕组及磁极托板组成。磁极铁芯由2mm厚的优质DJL-350薄钢板冲制叠压而成。叠压后，两端用磁极压板通过4根拉紧螺杆将铁芯固定成一整体。

磁极线圈采用异型铜排扁绕而成，采用F级绝缘。

磁轭由2/DER450钢板冲制出的冲片叠压而成。磁轭全长分为八段，中间有七条环形通风道，用拉紧螺杆把紧成整体，然后通过热打键方式将磁轭紧固在转子支架上。

转子支架采用圆盘式焊接结构。支架在工地热套在主轴上，它是支撑磁极、磁轭重量，传递力矩的主要部件。

3.3 上机架

上机架为辐射型焊接结构。上机架有8条支臂，由于运输限制，8条支臂均在工地组焊。上机架通过8个三角形支架与基础相联，该结构可将导轴承所受径向力转化成切向力传递给基础混凝土。上导轴承位于推力轴承下部的油槽中。上导轴承瓦为楔子板偏心支撑结构，共10块钨金瓦，靠位于油槽中的环形高效油冷却器冷却循环油。

3.4 下机架

下机架也是由厚钢板焊接而成的辐射型机架。机架的中心体内装有下导轴承和油冷却器。下导轴承瓦也为楔子板偏心支撑结构，共10块钨金瓦。上、下导瓦油膜间隙都可通过调整楔子板与导轴瓦之间紧量获得。

3.5 推力轴承

推力轴承设于发电机上机架上面的油槽子内。采用内循环冷却方式，在油槽内部设有高效油冷却器，润滑油的牌号为L-TSA32汽轮机油。推力轴承采用弹性油箱支撑方式。共10个弹性油箱。

3.6 测温系统

本发电机的测温电阻采用Pt100，分别装设在如下部位：

3.6.1 测量定子各相铁芯和线圈温度的测温元件共24个，它们的出线均引到风罩内壁的接线端子箱上。

3.6.2 为了监视推力轴承，上、下导轴承及空气冷却器正常运行时的温度，在下列各处装设电阻温度计、信号温度计：

a.推力轴承瓦内共装设8个电阻温度计和2个信号温度计；油槽设1个电阻温度计；

b.上导瓦内共装设8个电阻温度计和2个信号温度计。上导油槽设1个电阻温度计；

c.下导瓦内共装设8个电阻温度计和2个信号温度计。下导油槽设1个电阻温度计；

d. 在8个空气冷却器上均装设有测温点，其中测量冷风的4个电阻温度计和4个信号温度计；测量热风的4个电阻温度计；

e. 在空气冷却器总进出水管及技术供水总管上共装设电阻温度计3个。

3.7 油水管路

发电机轴承润滑油用量约6500L，润滑油牌号为L-TSA32透平油。发电机总用水量约534m3/h，冷却水进水温度≤25℃，进水水压0.2～0.5MPa。上、下机架及推力轴承各装有一个油样活门，在机组运行到一定时间后，可由此取样化验分析润滑油纯度。各排水管装有示流信号器，油池分别装有油位信号器，可供工作人员监视供水及油位情况。

空气冷却器的进、出水采用并联接法，各空气冷却器的进、出水都装有阀门。

3.8 灭火水管

本发电机采用水灭火，灭火水管装于定子线圈两端附近，当发电机失火时，通过压力水由管上喷雾头喷出进行灭火。灭火水管工作压力为0.4～0.6MPa。

3.9 制动器管路

在下机架的8个支臂上各装有1个气压复位制动器。制动和复位时的气压均为0.5～0.7MPa，制动器兼作油压千斤顶用，当机组调整或检修，需顶起转子时，控制高压活门，并接入电动液压泵高压油路，通入约7MPa的高压油。须注意，顶起转子的高度不得超过10mm。制动器上

有机械锁定装置，可在顶起10mm范围内的任何高度进行机械锁定。停机时，当转速降至额定转速的25%左右，可指令电磁空气阀自动进行连续制动，也可手动操作高压活门进行连续制动。

3.10 空气冷却器装置

本机组采用8个高效空气冷却器。热风吹拂散热匝，热量即由管中的冷却水带走，冷却后的风温不得超过40℃，冷却工作水压0.2～

0.5Mpa。

3.11 其它

为了防止轴电流通过轴承而破坏油膜烧坏轴瓦，在下机架下端装有接地碳刷与轴相连。

4. 使用与维护

4.1 凡出现以下情况，本机组不能起动：

a. 冷却水管路堵塞或冷却水停止供给；

b. 制动器或其它管路系统发生故障；

c. 轴承润滑油低于10℃或高于35℃；

d. 测温系统发生故障；

e. 集电环表面因烧损而未处理。

4.2 凡机组在运行过程中，出现下列情况之一者，均应停机检查：

a. 冷却水突然停供；

b. 突然出现撞击声或摆度、振动增大；

c. 轴承温度突然升高；

d. 油面出现不正常的升高或降低。

4.3 机组应按铭牌额定标准运行，并可按协议规定的各种工况运行。

4.4 机组在额定负载运行时，各部分轴承温度不得超过：

a. 推力轴承按ATS12-98之规定进行；

b. 上、下导轴承70℃。

4.5 机组在按规定的使用条件及额定负载运行中，各部分绕组及集电

环的最高温度不得超过以下规定：

测温部位允许最高温升

定子绕组 85 K

转子绕组 90 K

集电环 90 K

定子铁芯 85 K

4.6 机组在运行过程中，产生飞逸现象，不论其时间长短，均应停机进行全面检查，看是否出现了不良因素。

4.7 本发电机推力轴承，上、下导轴承用的润滑油牌号为L-TSA32号透平油。

4.8 各轴承每运行2500小时后，均应过滤和补充润滑油一次。

4.9 推力瓦为弹性金属塑料瓦，包装、贮存、安装、使用均应严格按ATS12-98之规定进行。

4.10 机组运行过程中，油池内油面可能因漏油而下降，或因冷却器漏水而增高。因此，轴承的油位信号器的油面应定至比正常油面低20mm 时发出报警，降至25mm时发出停机信号，若高出正常油面，应立即停机检查。

4.11 推力轴承和导轴承的温度信号计应规定在超过规定温度5℃时发出报警信号，超过10℃时发出停机信号，同时还应根据一年中的季节变化进行相应的调整。

4.12 机组在运行过程中，如果发生转子接地时，应立即进行检查，查出原因并及时消除，以防止磁拉力不平衡而造成的严重后果。

4.13 当发电机转子绕组粘附有油污时，应及时用四氯化碳、甲苯或二甲苯将其擦净。如果擦试后，引起表面漆层脱落时，应该按图纸规定重新进行喷漆处理。

4.14 机组在需要停机时，当转速降至额定转速的25%时加以制动，允许惰性停机。但一年中小于五次。

4.15 机组检修时，应顶起转子并锁定制动器，以防因水轮机导水机构漏水造成机组转动而酿成人员伤亡事故。

4.16 应定期检查油冷却器是否有漏水现象，还应定期对水管内的积垢进行清除。清除后，应试水压0.75MPa 5～10min 无漏水现象。

4.17电刷与集电环接触应保持良好，其接触面积不小于电刷面积的80％，当更换电刷时，应配磨电刷与集电环的接触面。

4.18 应定期对机组的振动和轴的摆度及导轴承间隙进行测量。若测量的振动量显著增大，还应分别在空转、空载额定电压及满载三种情况下运行，以便找出准确的原因，并予以消除，确保机组平稳运行。

4.19 发电机零部件运输到安装工地后，均应贮存在有掩蔽的库房内。对线圈、电缆、引线及绝缘材料等应存放在防雨、防潮的干燥库房内。贮存期间，应定期全部检查，对发现有腐蚀、长霉的零部件应及时清擦干净，进行防锈、防潮等处理。

4.20 发电机主要部件的净重量(kg)

定子: 162000

转子: 291000

上机架: 67800

下机架: 14400

总重: 555000