1、發(fā)電機(jī)技術(shù)介紹 Technical introduction of generator,目 錄,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),兩極 空冷：40-300MW 全氫冷：200-600MW 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

2、列 ： 200-220MW QFSN系列 ： 300-350MW QFSN系列 ： 600-680MW QFSN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,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

3、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,3.2 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),3.2 機(jī)械計(jì)算程序,3.4 發(fā)電機(jī)振動(dòng)分析系統(tǒng),

4、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),3.3 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(chǎng)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),3.3 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)

5、 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,3.5 CFD 流體動(dòng)力的計(jì)算分析,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,IRAP程序用于橫振計(jì)算,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

6、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)技術(shù),定子鐵心諧響應(yīng)分析,汽輪發(fā)電機(jī)端部鐵心CFD分析,定子繞組電場(chǎng)有限元分析,轉(zhuǎn)子齒強(qiáng)度分析,3.7 有限元分析技術(shù),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), 定子裝配 轉(zhuǎn)子裝配,定子機(jī)座,定子繞組裝配,轉(zhuǎn)子裝配,定子設(shè)計(jì),3.8 三維設(shè)計(jì)技術(shù),產(chǎn)品業(yè)績,截止目前,已生產(chǎn)的產(chǎn)品總?cè)萘坑?32,7

7、00 MW，約1500臺(tái),已投運(yùn)機(jī)組有： 水氫氫1000MW級(jí) 29 臺(tái) 水氫氫600MW級(jí) 148 臺(tái) 水氫氫400MW級(jí) 16 臺(tái) 水氫氫/雙水300MW級(jí) 275/96 臺(tái) 水氫氫200MW級(jí) 2 臺(tái),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。,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）

8、 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,轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng),軸流式風(fēng)扇,定子鐵心多路徑向通風(fēng),定子繞組、 并連環(huán)、 出線套管水內(nèi)冷,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,注：進(jìn)風(fēng)溫度按46 ，定子冷卻進(jìn)水溫度按50,5.1 定子,5.2 轉(zhuǎn)子,發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu),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

9、 端蓋、軸承、油密封,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。 定子機(jī)座設(shè)計(jì)為耐爆型壓力容器 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)，使其對(duì)基礎(chǔ)的影響降到最小。 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,低損耗、高導(dǎo)磁的冷軋扇形硅鋼片 硅鋼片涂有F級(jí)絕緣漆 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,三相雙層繞組，2支路并聯(lián)Y連接 槽內(nèi)固定采用高強(qiáng)度槽楔、楔下波紋板 采用SIEMENS-WESTINGHOUSE公司成熟的剛-柔固定結(jié)構(gòu),5.1.3 定子線圈,定子線圈端部采用剛?cè)峁潭?/p>

10、結(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,定子出線盒由反磁鋼板裝焊構(gòu)成，具有良好的強(qiáng)度、剛度和氣密性能。 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,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。 冷卻管采用耐腐蝕能力好的鎳銅或不銹鋼管材。 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,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。 密封瓦采用雙流環(huán)結(jié)構(gòu)，具有優(yōu)異的密封性能。 軸承、油密封均設(shè)有可靠的，能在運(yùn)行中連續(xù)監(jiān)

11、測(cè)的對(duì)地絕緣，以防止軸電流,5.1.7 端蓋、軸承、油密封,5.1 定子,5.2 轉(zhuǎn)子,發(fā)電機(jī)主要結(jié)構(gòu),5.2.1 轉(zhuǎn)軸 5.2.2 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,采用Nomex紙的標(biāo)準(zhǔn)槽絕緣結(jié)構(gòu)。 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,冷拉含銀無氧銅線 直線部分副槽通風(fēng) 槽內(nèi)及端部滑移層結(jié)構(gòu),5.2.2 轉(zhuǎn)子線圈,用于保護(hù)端部繞組 懸掛式 Mn18Cr18,5.2.3 轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán),高強(qiáng)度含銀薄銅帶構(gòu)成柔性聯(lián)接 有利于轉(zhuǎn)子兩極的重量均衡 良好的變形能力,減少應(yīng)力,5.2.4 轉(zhuǎn)子引線,風(fēng)扇環(huán)、聯(lián)軸器為合金鋼鍛件 風(fēng)扇葉片為鋁合金鍛件 單級(jí)螺漿式風(fēng)扇,5.2.5 轉(zhuǎn)子風(fēng)扇和聯(lián)軸器,勵(lì)磁系統(tǒng),氫油水系統(tǒng),發(fā)電機(jī)輔助系統(tǒng),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),靜態(tài)勵(lì)磁,屬于高起始響應(yīng)勵(lì)磁系統(tǒng)，可