發(fā)電機(jī)檢修規(guī)程
| 文件名稱： | 發(fā)電機(jī)檢修規(guī)程 |
| 更新時(shí)間： | 2013.10.06 |
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| 相關(guān)說(shuō)明： | 發(fā)電機(jī)設(shè)備結(jié)構(gòu)及工作原理 2.1工作原理 ◆ 主磁場(chǎng)的建立：勵(lì)磁繞組通以直流勵(lì)磁電流，建立極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)，即建立起主磁場(chǎng)。 ◆ 載流導(dǎo)體：三相對(duì)稱的電樞繞組充當(dāng)功率繞組，成為感應(yīng)電勢(shì)或者感應(yīng)電流的載體。 ◆ 切割運(yùn)動(dòng)：原動(dòng)機(jī)拖動(dòng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)（給電機(jī)輸入機(jī)械能），極性相間的勵(lì)磁磁場(chǎng)隨軸一起旋轉(zhuǎn)并順次切割定子各相繞組（相當(dāng)于繞組的導(dǎo)體反向切割勵(lì)磁磁場(chǎng)）。 ◆ 交變電勢(shì)的產(chǎn)生：由于電樞繞組與主磁場(chǎng)之間的相對(duì)切割運(yùn)動(dòng)，電樞繞組中將會(huì)感應(yīng)出大小和方向按周期性變化的三相對(duì)稱交變電勢(shì)。通過(guò)引出線，即可提供交流電源。 ◆ 感應(yīng)電勢(shì) 有效值：每相感應(yīng)電勢(shì)的有效值為 ◆ 感應(yīng)電勢(shì) 頻率： 感應(yīng)電勢(shì)的頻率決定于同步電機(jī)的轉(zhuǎn)速n 和極對(duì)數(shù)p ，即 ◆ 交變性與對(duì)稱性：由于旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)極性相間，使得感應(yīng)電勢(shì)的極性交變；由于電樞繞組的對(duì)稱性，保證了感應(yīng)電勢(shì)的三相對(duì)稱性。 2.2 設(shè)備結(jié)構(gòu) 我公司汽輪發(fā)電機(jī)為汽輪機(jī)直接拖動(dòng)的隱極式、二極、三相同步發(fā)電機(jī)。發(fā)電機(jī)采用水氫氫冷卻方式，配有一套氫油水控制系統(tǒng)，采用靜止可控硅，機(jī)端變自勵(lì)方式勵(lì)磁，并采用端蓋式軸承支撐，是大型火電站的主要設(shè)備和電網(wǎng)的主力機(jī)組。 2.2.1 定子機(jī)座 定子機(jī)座采用內(nèi)外機(jī)座結(jié)構(gòu)。外機(jī)座為一防爆壓力容器，由鋼板焊接而成，有足夠的強(qiáng)度和剛度。外機(jī)座分為多段制造，在廠內(nèi)試驗(yàn)后或在工地組裝后，用氣密焊縫焊為一個(gè)整體。內(nèi)機(jī)座為籠形框架結(jié)構(gòu)，裝配定子鐵心和線圈后構(gòu)成內(nèi)定子。內(nèi)定子單獨(dú)運(yùn)到工地，在工地插入外機(jī)座形成整個(gè)定子，并構(gòu)成特定的冷卻氣體流道。 機(jī)座與出線罩之間的結(jié)合面用焊接方式進(jìn)行密封(在電廠安裝時(shí)進(jìn)行)，與端蓋之間用注入密封膠的方式進(jìn)行密封。 2.2.2 定子鐵芯 定子鐵芯是用相互絕緣的扇形片疊裝壓緊制成的。為減少電氣損耗，扇形片采用高導(dǎo)磁低損耗的冷軋硅鋼片沖制而成。扇形片兩面刷涂加有無(wú)機(jī)填料的熱固性絕緣漆。 扇形片沖有嵌放定子線圈的下線槽和放置槽楔用的鴿尾槽。疊壓時(shí)利用定子定位筋定位，迭裝過(guò)程中經(jīng)多次施壓，兩端采用低磁性的球墨鑄鐵壓圈將鐵芯夾緊成一個(gè)剛性圓柱體。鐵芯齒部是靠壓圈內(nèi)側(cè)的非磁性壓指來(lái)壓緊的。邊段鐵芯涂有粘接漆，在鐵芯裝壓后加熱使其粘接成一個(gè)牢固的整體，進(jìn)一步提高鐵芯的剛度。邊段鐵芯齒設(shè)計(jì)成階梯狀并在齒中間開(kāi)窄槽，同時(shí)在壓圈上裝有整體的全銅屏蔽，以降低鐵芯端部的損耗和溫升。 2.2.3 定子繞組 定子繞組由嵌入鐵芯槽內(nèi)的絕緣條形線棒組成，繞組端部為籃式結(jié)構(gòu)，并且由連接線連接成規(guī)定的相帶組。采用連續(xù)式 F 級(jí)環(huán)氧粉云母絕緣系統(tǒng)，表面有防暈處理措施。線棒由絕緣空心股線和實(shí)心股線混合編織換位組合而成。 定子線棒是通過(guò)空心股線中的水介質(zhì)來(lái)冷卻的。冷卻水從勵(lì)端的匯流管和絕緣引水管并通過(guò)線棒端頭的水接頭進(jìn)入線圈，冷卻線圈后再經(jīng)過(guò)汽端的絕緣引水管和匯流管排入外部水系統(tǒng)。定子線棒在槽內(nèi)有良好的固定，側(cè)面有半導(dǎo)體波紋板，徑向還有帶斜度的槽楔組合固定。 定子繞組端部用浸膠無(wú)緯玻璃纖維帶綁扎固定在由絕緣支架和綁環(huán)組成的端部固定件上，綁扎固定后進(jìn)行烘焙固化，使整個(gè)端部在徑向和周向成為一個(gè)剛性的整體，確保端部固有頻率遠(yuǎn)離倍頻，避免運(yùn)行時(shí)發(fā)生共振 。軸向可沿支架滑銷方向自由移動(dòng)，減少由于負(fù)荷或工況變化而在定子繞組和支撐系統(tǒng)中引起的應(yīng)力，滿足機(jī)組調(diào)峰運(yùn)行的要求 發(fā)電機(jī)各相和中性點(diǎn)出線均通過(guò)勵(lì)端機(jī)座下部的出線罩引出機(jī)外。出線罩板采用非磁性材料制成，以減少定子電流產(chǎn)生的渦流損耗。出線罩板下方設(shè)有排泄孔，以防止引出線周圍積存油或水。 定子出線通過(guò)高壓絕緣套管穿出機(jī)殼引出機(jī)外。高壓絕緣套管由整體的陶瓷和銅導(dǎo)電桿組成。銅導(dǎo)電桿由雙層銅管制成，兩端導(dǎo)電面鍍銀處理。高壓絕緣套管上(發(fā)電機(jī)外側(cè))裝有電流互感器供測(cè)量和保護(hù)用。整個(gè)定子出線裝配采用氫氣冷卻，冷卻風(fēng)路如圖所示。氫氣從銅導(dǎo)電桿上端的進(jìn)風(fēng)口進(jìn)入導(dǎo)電桿內(nèi)管，在底部轉(zhuǎn)入雙層銅管的環(huán)形空間，通過(guò)上部一特殊接頭排入過(guò)渡引線，再由固定過(guò)渡引線的空心瓷套管排入出線罩的夾層風(fēng)道后進(jìn)入內(nèi)外端蓋間的低壓風(fēng)區(qū)。 2.2.4 轉(zhuǎn)子以及轉(zhuǎn)子繞組 轉(zhuǎn)軸由整鍛高強(qiáng)度、高磁導(dǎo)率合金鋼加工而成。轉(zhuǎn)軸鍛件根據(jù)有關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范訂貨。對(duì)鍛件的化學(xué)成分、機(jī)械性能及磁性能進(jìn)行測(cè)試并進(jìn)行超聲波探傷。轉(zhuǎn)軸本體上加工有放置勵(lì)磁繞組的軸向槽，本體同時(shí)作為磁路。轉(zhuǎn)軸具有傳遞功率、承受事故狀態(tài)下的扭矩和高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的巨大離心力的能力。轉(zhuǎn)軸大齒上加工橫向槽(即月牙槽)，用于均衡大、小齒方向的剛度，以避免由于它們之間的較大差異而產(chǎn)生倍頻振動(dòng).轉(zhuǎn)子繞組采用具有良好的導(dǎo)電性能、機(jī)械性能和抗蠕變性能的含銀銅線制成。 轉(zhuǎn)子繞組槽部采用氣隙取氣斜流通風(fēng)的內(nèi)冷方式。利用轉(zhuǎn)子自泵風(fēng)作用，從進(jìn)風(fēng)區(qū)氣隙吸入氫氣。通過(guò)轉(zhuǎn)子槽楔后，進(jìn)入兩排斜流風(fēng)道，以冷卻轉(zhuǎn)子銅線。氫氣到達(dá)底匝銅線后，轉(zhuǎn)向進(jìn)入另一排風(fēng)道，冷卻轉(zhuǎn)子銅線后再通過(guò)轉(zhuǎn)子槽楔，從出風(fēng)區(qū)排入氣隙。 轉(zhuǎn)子繞組端部采用冷卻效果較好的“兩路半”風(fēng)路結(jié)構(gòu)。一路風(fēng)從下線槽底部的副槽進(jìn)入轉(zhuǎn)子本體部分的端部風(fēng)路，另一路風(fēng)從轉(zhuǎn)子線圈端部的中部進(jìn)入銅線風(fēng)道，再?gòu)霓D(zhuǎn)子本體端部排入氣隙。為了加強(qiáng)后一路風(fēng)的冷卻效果，在這路風(fēng)的中途再補(bǔ)入半路風(fēng)，即形成“兩路半”的風(fēng)路結(jié)構(gòu)。 轉(zhuǎn)子線圈放入槽內(nèi)后，槽口用鋁合金槽楔和鋼槽楔固緊，以抵御轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn)生的離心力。非磁性槽楔和磁性槽楔的應(yīng)用保證了合理的磁通分布。 轉(zhuǎn)子槽襯用含云母、玻璃纖維等材料的復(fù)合絕緣壓制而成，具有良好的絕緣性能和機(jī)械性能。槽襯內(nèi)表面和端部護(hù)環(huán)絕緣內(nèi)表面涂具有低摩擦系數(shù)的干性滑移劑，使轉(zhuǎn)子銅線在負(fù)荷及工況變化引起熱脹冷縮時(shí)可沿軸向自由伸縮，以滿足發(fā)電機(jī)調(diào)峰運(yùn)行的要求 通過(guò)轉(zhuǎn)子引線與集電環(huán)以及電刷裝置可以提供發(fā)電機(jī)額定出力及強(qiáng)勵(lì)時(shí)所需的勵(lì)磁電流。轉(zhuǎn)子繞組通過(guò)轉(zhuǎn)子引線、導(dǎo)電桿及導(dǎo)電螺釘與集電環(huán)相連接。導(dǎo)電螺釘用高強(qiáng)度和高導(dǎo)電率銅合金制成。導(dǎo)電螺釘與轉(zhuǎn)軸之間有密封結(jié)構(gòu)以防漏氫。 集電環(huán)用耐磨合金鋼制成，與轉(zhuǎn)軸采用熱套裝配。在集電環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間設(shè)有絕緣套筒。集電環(huán)上加工有軸向和徑向通風(fēng)孔。表面的螺旋溝可以改善電刷與集電環(huán)的接觸狀況，使電刷之間的電流分配均勻。 兩集電環(huán)間有同軸離心式風(fēng)扇對(duì)集電環(huán)及電刷進(jìn)行強(qiáng)迫冷卻 因?yàn)檗D(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，轉(zhuǎn)子線圈端部受到強(qiáng)大的離心力，為了防止對(duì)轉(zhuǎn)子線圈端部的破壞, 采用了用非磁性、高強(qiáng)度合金鋼（Mn18Cr18）鍛件加工而成的護(hù)環(huán)來(lái)保護(hù)轉(zhuǎn)子線圈端部。護(hù)環(huán)分別裝配在轉(zhuǎn)子本體兩端，與本體端熱套配合，另一端熱套在懸掛的中心環(huán)上。轉(zhuǎn)子線圈與護(hù)環(huán)之間采用模壓的絕緣環(huán)絕緣。為了隔開(kāi)和支撐端部線圈，限制它們之間由于溫差和離心力引起的位移，端部線圈間放置了模壓的環(huán)氧玻璃布絕緣塊。 中心環(huán)對(duì)護(hù)環(huán)起著與轉(zhuǎn)軸同心的作用，當(dāng)轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時(shí)，軸的撓度不會(huì)使護(hù)環(huán)受到交變應(yīng)力作用而損傷。中心環(huán)還有防止轉(zhuǎn)子線圈端部軸向位移的作用。 為減少由于不平衡負(fù)荷產(chǎn)生的負(fù)序電流在轉(zhuǎn)子上引起的發(fā)熱，提高發(fā)電機(jī)承擔(dān)不平衡負(fù)荷的能力，在轉(zhuǎn)子本體兩端(護(hù)環(huán)下)設(shè)有阻尼繞組，其齒部深入本體槽楔下。 2.2.5 端蓋 端蓋既是發(fā)電機(jī)外殼的一部分，又是軸承座，為便于安裝，沿水平方向分為上下兩半。端蓋與機(jī)座的配合面及水平合縫面上開(kāi)有密封槽，以便槽內(nèi)充密封膠，密封機(jī)內(nèi)氫氣。端蓋由鋼板焊成，具有足夠的強(qiáng)度和剛度，以支撐轉(zhuǎn)子，同時(shí)承受機(jī)內(nèi)氫氣壓力甚至氫爆產(chǎn)生的壓力。 2.2.6 軸承與油封 發(fā)電機(jī)采用端蓋式軸承。軸瓦采用橢圓式水平中分面結(jié)構(gòu)。軸承與軸承座(端蓋)的配合面為球面，以使軸承可以根椐轉(zhuǎn)子撓度自動(dòng)調(diào)節(jié)自已的位置。勵(lì)端軸承設(shè)有雙層對(duì)地絕緣以防止軸電流燒傷軸頸和軸承合金。潤(rùn)滑油來(lái)自汽輪機(jī)供油系統(tǒng)。起動(dòng)和停機(jī)時(shí)的低轉(zhuǎn)速下提供高壓頂軸油以避免損傷軸承合金。轉(zhuǎn)軸穿過(guò)端蓋處的氫氣密封是依靠油密封的油膜來(lái)實(shí)現(xiàn)的。油密封采用單流環(huán) 式結(jié)構(gòu)。 密封瓦用銅合金制成，裝配在端蓋內(nèi)腔中的密封座內(nèi)。密封瓦分為四塊，徑向和軸向均用卡緊彈簧箍緊。密封瓦徑向可隨轉(zhuǎn)軸浮動(dòng)。與密封座上下均設(shè)有定位銷，可防止密封瓦切向轉(zhuǎn)動(dòng)。 壓力密封油經(jīng)密封座與密封瓦之間的油腔，流入密封瓦與轉(zhuǎn)軸之間的間隙，沿徑向形成油膜，防止氫氣外泄。密封油壓高于機(jī)內(nèi)氫氣壓力0.056 MPa左右。流向機(jī)內(nèi)的密封油經(jīng)端蓋上的排油管回到氫側(cè)油箱；流向機(jī)外的密封油與潤(rùn)滑油混在一起，流入軸承排油管。 該系統(tǒng)具有配置簡(jiǎn)單，運(yùn)行維護(hù)方便的特點(diǎn)。尤其在油系統(tǒng)中設(shè)置有真空凈油裝置，能有效去除油中水分，對(duì)保持機(jī)內(nèi)氫氣濕度有明顯的作用。勵(lì)端油密封設(shè)有雙層對(duì)地絕緣以防止軸電流燒傷轉(zhuǎn)軸。 2．2．7 氫氣冷卻器 氫氣冷卻器立放在發(fā)電機(jī)機(jī)座的四角。氫氣冷卻器與機(jī)座之間的密封結(jié)構(gòu)，既可密封氫氣，又可在氫氣冷卻器因溫度變化而脹縮時(shí)起到補(bǔ)償作用，保證運(yùn)行時(shí)具有良好的密封性能。氫氣冷卻器的水箱結(jié)構(gòu)，滿足發(fā)電機(jī)在充氫狀態(tài)下，可打開(kāi)水箱清洗冷卻水管。當(dāng)氫氣冷卻器進(jìn)出水管與外部水管拆開(kāi)后，氫氣冷卻器就可以從發(fā)電機(jī)中抽出。 氫氣冷卻器的容量設(shè)計(jì)是按以下條件考慮的： (1)5％的冷卻水管堵塞時(shí)，發(fā)電機(jī)可以在額定出力下連續(xù)運(yùn)行。 (2)一組氫氣冷卻器退出運(yùn)行時(shí)，允許發(fā)電機(jī)帶80％負(fù)荷連續(xù)運(yùn)行 2.2.8電刷與刷架 電刷是將勵(lì)磁電流通入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子的關(guān)鍵部件。為保證發(fā)電機(jī)在運(yùn)行時(shí)能安全、迅速地更換電刷，采用了盒式刷握結(jié)構(gòu)，每次可更換一組(4個(gè))電刷。電刷采用天然石墨材料粘結(jié)制成，有較低的磨擦系數(shù)和一定的自潤(rùn)滑作用。每個(gè)電刷帶有兩根柔性的銅引線(即刷辮)。螺旋式彈簧恒定地將壓力施加在電刷中心上。 刷架采用左右分瓣把合結(jié)構(gòu)，由導(dǎo)電環(huán)、刷座及風(fēng)罩等部件組成，對(duì)地絕緣。 |
