汽轮发电机产品技术介绍-300MW

单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,发电机技术介绍,Technical introduction of generator,1,目 录,2,一、企业简介,企业发展历程,1,产品技术构成,2,先进研发技术,3,3,1999,年,2008,年,1995,年,上海电机厂有限公司,60,%,+,美国西屋公司,40,%,西门子并购西屋股权，转为与德国西门子的合资企业,上海电气电站设备,有限公司发电机厂,上海汽轮发电机,有限公司,成为上海电气集团股份有限公司电站集团与西门子大合资公司,上海电气电站设备有限公司中的一员,上海汽轮发电机,有限公司,从,1952,年起研制发电机,约,1500,台发电机已投运,具有大型核电发电机研制经验,1,企业发展历程,4,两极,空冷：,40-300MW,全氢冷：,200-600MW,水氢冷：,300-1000MW,四极,全氢冷：,700MW,水氢冷：,1100MW,1300MW,两极,双水内冷：,50-300MW,四极,空冷系列：,3-125MW,两极,水氢冷：,400-1200MW,四极,水氢冷：,1000-1800MW,双水内冷,QFS,系列,:,50-350,MW,空冷,QF,系列,:,3-180,MW,全氢冷,QFN,系列 ：,300,MW,水氢冷,QFSN,系列 ：,200-220,MW,QFSN,系列 ：,300-350,MW,QFSN,系列 ：,600-680,MW,QFSN,系列 ：,900-1000,MW,四极水氢冷：,1100,MW,上海电气电站设备,有限公司发电机厂,上海电机厂,西门子公司,西屋公司,自有技术和引进技术的有效融合,2,产品技术构成,5,3.5 CFD,流体计算分析,3.3,发电机绝缘技术,3.4,发电机振动分析系统,3.2,机械计算程序,3.1,电磁、通风计算程序,3.6,发电机转子轴系计算,3.7,有限元分析技术,3.8,三维设计技术,发电机参数计算程序,短路衰减曲线计算程序,发电机磁路计算程序,损耗和效率计算程序,定子线圈水量计算程序,定子并联环水量计算程序, 转子线圈水量计算程序,(,水冷,), 发电机整体通风计算程序,定子线圈温升计算程序,转子线圈温升计算程序, 转子线圈端部通风和温升计算,3,先进研发技术,6,3.2,机械计算程序,3.3,发电机绝缘技术,3.4,发电机振动分析系统,3.1,电磁、通风计算程序,定子铁心谐响应计算程序,定子铁心和机座模态计算程序,齿压板强度和刚度计算程序,弹簧板强度计算程序,转子护环、中心环强度计算程序,联轴器强度计算程序, 转子齿和槽楔强度计算程序, 转子横振计算程序, 转子扭振计算程序,3.5 CFD,流体计算分析,3.6,发电机转子轴系计算,3.7,有限元分析技术,3.8,三维设计技术,3,先进研发技术,7,3.2,机械计算程序,3.4,发电机振动分析系统,3.1,电磁、通风计算程序, 国内率先采用,27kV SVPI,绝缘和防晕技术，并通过西门子认证。,3.3,发电机绝缘技术,3.5 CFD,流体计算分析,3.6,发电机转子轴系计算,3.7,有限元分析技术,3.8,三维设计技术,3,先进研发技术,8,3.3,发电机绝缘技术,3.2,机械计算程序,最早推进发电机小轴系动平衡技术，减少现场平衡工作量,3.1,电磁、通风计算程序,3.4,发电机振动分析系统,3.5 CFD,流体计算分析,3.6,发电机转子轴系计算,3.7,有限元分析技术,3.8,三维设计技术,3,先进研发技术,9,3.3,发电机绝缘技术,3.2,机械计算程序,用于,SID,方法上输入计算,用于获得对流体领域的了解,用于减少通风试验,用于增加发电机容量,3.1,电磁、通风计算程序,3.4,发电机振动分析系统,3.6,发电机转子轴系计算,3.7,有限元分析技术,3.8,三维设计技术,3.5,CFD,流体计算分析,3,先进研发技术,10,3.5,CFD,流体动力的计算分析,3,先进研发技术,11,3.6,发电机转子轴系计算,3.3,发电机绝缘技术,3.2,机械计算程序,轴系扭振计算,轴系横振计算,3.1,电磁、通风计算程序,3.4,发电机振动分析系统,3.5 CFD,流体计算分析,3.7,有限元分析技术,3.8,三维设计技术,PHS,程序计算扭振,IRAP,程序用于横振计算,3,先进研发技术,12,3.7,有限元分析技术,3.3,发电机绝缘技术,3.2,机械计算程序,电磁分析,机械强度分析,流体分析,3.1,电磁、通风计算程序,3.4,发电机振动分析系统,3.5 CFD,流体计算分析,3.6,发电机转子轴系计算,3.8,三维设计技术,3,先进研发技术,13,定子铁心谐响应分析,汽轮发电机端部铁心,CFD,分析,定子绕组电场有限元分析,转子齿强度分析,3,先进研发技术,3.7,有限元分析技术,14,3.8,三维设计技术,3.3,发电机绝缘技术,3.2,机械计算程序,3.1,电磁、通风计算程序,3.4,发电机振动分析系统,3.5 CFD,流体计算分析,3.6,发电机转子轴系计算,3.7,有限元分析技术,3.,先进的发电机设计技术,定子装配,转子装配,15,定子机座,定子绕组装配,转子装配,定子设计,3.8,三维设计技术,3.,先进的发电机设计技术,16,二、,汽轮发电机,产品系列,产品类型,1,产品业绩,2,17,1,产品类型,18,截止目前,已生产的产品总容量逾,232,700 MW,，约,1500,台,2,产品业绩,19,已投运机组有：,水氢氢,1000MW,级,29,台,水氢氢,600MW,级,148,台,水氢氢,400MW,级,16,台,水氢氢,/,双水,300MW,级,275/96,台,水氢氢,200MW,级,2,台,2,产品业绩,20,三、,300MW,级水氢氢发电机介绍,产品发展,1,主要技术数据,2,产品特点,3,通风冷却系统,4,主要结构,5,辅助系统,6,大件运输,7,产品业绩,8,21,产品发展,1,技术来源,技术发展,QFSN,型水氢氢,300MW,级发电机是,上世纪八十年代与,美国西屋公司,联合设计开发,制造的水氢氢发电机,，并在此,基础上进行优化设计,的,产品,上海发电机厂,通过自有技术与西屋公司、西门子公司引进技术的有效融合，形成了先进、完整的技术研发平台，不仅使现有的产品得不到的升级，同时也满足各容量等级的发电机产品开发需要。,22,主要技术数据,2,23,主要技术数据,2,24,产品特点,3,容量裕度大。,发电机功率因数为,0.85,时，效率达到,99%,。（,300MW,）,先进的转子阻尼结构，具有较高的负序电流承载能力。,定子铁心,端部采用磁屏蔽、铜屏蔽结构，附加损耗少,、,温度低,。,发电机转子动力特性好，轴瓦的轴振峰,-,峰值小于,0.076mm,适应调峰运行,噪声小,漏氢量小,25,通风冷却系统,4,转子副槽通风,轴流式风扇,定子铁心多路径向通风,定子绕组、,并连环、,出线套管水内冷,26,通风冷却系统,4,副槽通风结构示意图,转子本体端部,副槽,来自端部线圈开孔处的冷氢,27,注：进风温度按,46,，定子冷却进水温度按,50,通风冷却系统,4,28,主要结构,5,发电机结构示意图,29,5.1,定子,5.2,转子,主要结构,5,发电机主要结构,5.1.1,定子机座,5.1.2,定子铁心,5.1.3,定子线圈,5.1.4,定子线圈端部,5.1.5,定子出线和出线盒,5.1.6,氢气冷却器,5.1.7,端盖、轴承、油密封,30,定子机座由优质锅炉钢板装焊而成，具有足够的强度、刚度和气密性。,定子机座设计为耐爆型压力容器,机座与定子铁心间采用卧式隔振结构，以最大限度地隔离定子铁心的倍频振动，使其对基础的影响降到最小。,分整体机座和三段式机座两种设计。,5.1.1,定子机座,31,低,损耗、高导磁的冷轧扇形硅钢片,硅钢片,涂有,F,级,绝缘漆,端部设磁屏蔽、铜屏蔽，,减少端部漏磁引起的损耗,和发热,，提高进相运行能力,5.1.2,定子铁心,32,三相双层绕组，,2,支路并联,Y,连接,槽内固定采用高强度槽楔、楔下波纹板,采用,SIEMENS-WESTINGHOUSE,公司成熟的刚,-,柔固定结构,5.1.3,定子线圈,33,定子线圈端部,采用刚柔固定结构：,端部绕组采用绝缘压板、氟橡胶板、线圈绝缘支架和反磁钢螺杆的紧固结构,5.1.4,定子线圈端部,34,定子出线盒由反磁钢板装焊构成，具有良好的强度、刚度和气密性能。,定子出线套管为,6,个，每个套管的外面吊装,4,个电流互感器。,5.1.5,定子出线和出线盒,35,发电机的氢气冷却器对称布置在定子机座的汽、励端,4,个角上，每台分成二个独立的水支路。,冷却管采用耐腐蚀能力好的镍铜或不锈钢管材。,冷却器在结构上充分考虑了热膨胀，排污、密封、检修等问题 。,5.1.6,氢气冷却器,36,发电机的轴承为端盖式轴承，具有良好的运行稳定性。,密封瓦采用双流环结构，具有优异的密封性能。,轴承、油密封均设有可靠的，能在运行中连续监测的对地绝缘，以防止轴电流,5.1.7,端盖、轴承、油密封,37,5.1,定子,5.2,转子,主要结构,5,发电机主要结构,5.2.1,转轴,5.2.2,转子线圈,5.2.3,转子护环,5.2.4,转子引线,5.2.5,转子风扇和联轴器,38,采用,Nomex,纸的标准槽绝缘结构,。,转子大齿上设阻尼槽,5.2.1,转轴,转子大齿上设阻尼槽,转 轴,39,冷拉含银无氧铜线,直线部分副槽通风,槽内及端部滑移层结构,5.2.2,转子线圈,40,用于保护端部绕组,悬挂式,Mn18Cr18,5.2.3,转子护环,41,高强度含银薄铜带构成柔性联接,有利于转子两极的重量均衡,良好的变形能力,减少应力,5.2.4,转子引线,42,风扇环、联轴器为合金钢锻件,风扇叶片为铝合金锻件,单级螺浆式风扇,5.2.5,转子风扇和联轴器,43,励磁系统,氢油水系统,辅助系统,6,发电机辅助系统,氢系统,密封油系统,定子冷却水系统,静态励磁系统,无刷励磁系统,44,静态励磁,属于高起始响应励磁系统，可有效提高输送功率极限，充分发挥投资效益,能方便地提高励磁电压的强励顶值,能进一步提高励磁系统可靠性,可把故障停机损失降到最小,轴系较短，动力特性更好,可直接测量发电机励磁电流和电压,静态励磁系统,45,氢系统装置,氢系统,46,密封油系统装置,密封油系统,47,定子冷却水系统装置,定子冷却水系统,48,序号,部件,名称,数量,运输尺寸,(m),长,宽,高,重量,(t),厂,家,运输,方式,包装,未包装,1,定子,1,9.643.763.98,207,204,上发,铁路,/,公路,2,转子,1,11.72.142.13,61,53,上发,铁路,/,公路,大件运输,7,49,截止,2012,年,6,月，上发厂,300MW,等级汽轮发电机累计订货情况如下：,序号,容量等级,PF,累计订货,(,台,),备注,1,350MW,0.85,22,0.31MPa,氢压,2,330MW,0.85,35,0.31MPa,氢压,3,330MW,0.85,4,0.41MPa,氢压，伊拉克华事德项目,4,325MW,0.8,2,0.41MPa,氢压，伊朗萨汉德项目,5,320MW,0.85,1,0.31MPa,氢压，巴基斯坦木扎法戈项目,6,300MW,0.85,192,0.31MPa,氢压,产品业绩,8,50,谢谢,!,51,