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上汽660MW发电机说明书
CL/YQ0A460F572代替 第1页 共 135 页汽轮发电机操作和维护手册编 校 审 制 核 查
标准检查 审 批单 位 姓 名 会 签定 准旧底图总号底图总号01 版本 处数DBSQ14-0464 更改文件号罗湘衡 签 字 日 期CL/Q0A460F572第2页目第一章 1.1 1.2 1.3 1.4 1.5 1.6 1.7 第二章 2.1 2.2 概录述 .................................................... 8产品的特点 ................................................ 8 遵循的标准 ................................................ 8 型号的组成及代表意义 ...................................... 9 工作条件及使用环境 ........................................ 9 主要技术性能 .............................................. 9 安全运行条件 ............................................. 11 其它 ..................................................... 12 技术数据 ................................................. 13 基本技术数据 ............................................. 13 其它技术数据 ............................................. 13 2.2.1 2.2.2 2.2.3 2.2.4 主要部件重量及运输尺寸（见表 2-1） .................... 13 漏氢量 ............................................... 13 励磁系统主要特征 ..................................... 14 辅助系统 ............................................. 14第三章 3.1 3.2发电机结构 ............................................... 15 概述 ..................................................... 15 定子 ..................................................... 16 3.2.1 3.2.2 3.2.3 3.2.4 3.2.5 3.2.6 定子机座和隔振结构 ................................... 16 定子铁心 ............................................. 17 定子线圈及定子绕组装配 ............................... 17 定子出线和出线盒 ..................................... 20 定子水路 ............................................. 20 氢气冷却器及其外罩 ................................... 223.3转子 ..................................................... 23 3.3.1 3.3.2 3.3.3 3.3.4 转轴 ................................................. 23 转子绕组 ............................................. 24 转子槽楔、护环、中心环、风扇环、联轴器、风扇叶片 ..... 26 转子的阻尼系统 ....................................... 262CL/Q0A460F572 3.4第3页端盖、轴承及油密封 ....................................... 27 3.4.1 3.4.2 双流双环式油密封结构 ................................. 28 单流单环式油密封结构 ................................. 293.5 3.6找正及定位用的结构件 ..................................... 29 发电机的监测系统 ......................................... 30 3.6.1 3.6.2 3.6.3 3.6.4 3.6.5 3.6.6 监测发电机内部温度 ................................... 30 监测定子绕组冷却水总进出水管水温 ..................... 30 监测氢气冷却器的氢温 ................................. 30 监测轴承温度 ......................................... 31 监测轴系振动 ......................................... 31 监测轴承座、轴承止动销、上半轴瓦绝缘垫块、下半轴瓦绝缘衬块、密封支座、中间环、高压进油管及外挡油盖的绝缘电阻 ................ 31 3.6.7 3.6.8 3.6.9 第四章 4.1 4.2 4.3 4.4 发电机漏液监测 ....................................... 31 监测机内局部放电 ..................................... 31 监测机内氢气的含湿量 ................................. 32发电机的接收、吊运和储存 ................................. 33 概述 ..................................................... 33 接收 ..................................................... 33 吊运 ..................................................... 33 储存期间的防护 ........................................... 34 4.4.1 4.4.2 4.4.3 4.4.4 4.4.5 4.4.6 一般说明 ............................................. 34 定子 ................................................. 34 定子在空气中储存 ..................................... 34 定子在氮气中储存 ..................................... 35 转子 ................................................. 35 单独发运部件的防护 ................................... 36第五章 5.1发电机的运行 ............................................. 37 启动检查项目及要求 ....................................... 37 5.1.1 5.1.2 氢、水、油系统正常投运 ............................... 37 检查发电机各处的温度、氢质、油质和水质 ............... 383CL/Q0A460F572 5.1.3 5.1.4 5.1.5 5.1.6 5.1.7 5.1.8 5.2第4页氢气冷却器 ........................................... 39 密封油冷却器及定子绕组内冷水的冷却器和油、水加热器 ... 39 启动及运行时对氢、水、油系统等各种工况的要求 ......... 40 轴承座对地的绝缘 ..................................... 40 相序的校核 ........................................... 40 起动时对测温元件的监测 ............................... 40运行时监测和注意事项 ..................................... 43 5.2.1 5.2.2 5.2.3 5.2.4 5.2.5 5.2.6 5.2.7 5.2.8 5.2.9 调试及正式试运行 ..................................... 43 运行简介 ............................................. 48 温度极限 ............................................. 48 定子绕组温度 ......................................... 48 定子的差胀 ........................................... 49 定子铁心温度 ......................................... 49 冷氢温度及湿度 ....................................... 49 定子绕组进水温度 ..................................... 50 发电机出力曲线 ....................................... 505.2.10 轴的找正 ............................................. 50 5.2.11 机座变形 ............................................. 51 5.2.12 氢气冷却器 ........................................... 51 5.2.13 定子绕组内冷水冷却器 ................................. 51 5.3 允许的运行方式及规范（正常运行和非正常运行） ............. 52 5.3.1 5.3.2 5.3.3 5.3.4 5.3.5 5.3.6 5.3.7 5.3.8 5.4 正常运行方式 ......................................... 52 不平衡负荷运行能力 ................................... 52 电压频率偏离额定值的允许运行范围 ..................... 52 短暂时间定子过电流能力和转子过电压能力 ............... 52 强励运行 ............................................. 52 失磁运行 ............................................. 52 进相运行 ............................................. 52 发电机定子绕组断水故障限制负荷运行 ................... 53监测定子测温元件 ......................................... 534CL/Q0A460F572 5.4.1 5.4.2 5.4.3 5.5 5.6第5页概述 ................................................. 53 记录与报警 ........................................... 53 水冷定子绕组的测温元件的监测 ......................... 54发电机绝缘过热监测装置报警后的处理(即工况监视器） ........ 58 发电机的保护 ............................................. 59 5.6.1 5.6.2 继电保护项目 ......................................... 59 其它氢、油、水及励磁系统保护装置 ..................... 59第六章 6.1发电机的维护和检修 ....................................... 60 预防性维修及规划 ......................................... 60 6.1.1 6.1.2 概述 ................................................. 60 预防性维护检修规划 ................................... 616.2预防性维护、检查和测试 ................................... 61 6.2.1 6.2.2 6.2.3 6.2.4 6.2.5 6.2.6 6.2.7 6.2.8 6.2.9 日常周期性维护（运行中及停机时） ..................... 61 计划或非计划短期停机检修―“小修”或“临修” ......... 65 计划停机全面检修―“大修” ........................... 66 全面直观维护检查 ..................................... 67 标准维护试验（表 6-2 标准维护试验主要项目表） ......... 68 特殊的维护测试推荐项目 ............................... 70 主要部件的全面检测―大修内容简介 ..................... 70 转子振动和动平衡 ..................................... 80 事故后检查和维修 ..................................... 816.3氢气系统、密封油系统、定子绕组水系统和氢气冷却器的维护 ... 82 6.3.1 6.3.2 6.3.3 6.3.4 停机期间发电机的维护 ................................. 82 氢气冷却器的维护 ..................................... 83 定子绕组水系统及水冷却器、过滤器等维护 ............... 83 润滑油及密封油的维护 ................................. 836.4 6.5 第七章 7.1定子线圈水路正反冲洗及发电机反冲洗装置简介 ............... 85 预防性安全项目 ........................................... 86 零部件检修工艺 ........................................... 87 概述 ..................................................... 875CL/Q0A460F572 7.1.1 7.1.2 7.1.3 7.2第6页警告 ................................................. 87 准备工作 ............................................. 87 注意事项 ............................................. 87定子水路漏水或漏气的检修 ................................. 88 7.2.1 7.2.2 更换定子绝缘引水管 ................................... 88 定子线圈水接头钎焊处焊缝漏水的处理 ................... 897.3 7.4 7.5 7.6 7.7 7.8 7.9 7.10 7.11 7.12 7.13 7.14 7.15 第八章 8.1 8.2 8.3 8.4 第九章 9.1 9.2 9.3 9.4 9.5配做各种绝缘垫板（衬垫） ................................. 89 修理氢气冷却器的冷却水管 ................................. 90 调整定子机座下的阶梯形垫片 ............................... 91 在上半端盖就位的情况下拆装下半轴瓦 ....................... 92 维修测振器 ............................................... 93 更换端盖上的外档油盖的高分子聚四氟乙烯挡油条 ............. 93 检修消泡箱的高油位信号报警器 ............................. 93 检修轴承回油温度计 ....................................... 94 检修套管式互感器 ......................................... 95 检修出线瓷套管 ........................................... 96 维修测温元件接线端子板的有关零部件 ....................... 97 拆装护环 ................................................ 100 更换护环内的绝缘筒 ...................................... 101 发电机的辅助系统 ........................................ 102 励磁系统 ................................................ 102 氢气及信号系统 .......................................... 102 密封油及信号系统 ........................................ 102 定子内冷水及信号系统 .................................... 102 集电环装置 .............................................. 103 集电环 .................................................. 103 集电环套筒 .............................................. 104 刷握及刷架 .............................................. 104 集电环风扇及通风管 ...................................... 105 电刷 .................................................... 1056CL/Q0A460F572 9.6 第十章 10.1第7页集电环装置的运行与维护 .................................. 105 附 录 .................................................. 106发电机技术数据表 ........................................ 10610.1.1 660MW（0.85PF）发电机技术数据表 ..................... 106 10.1.2 700MW（0.9PF）发电机技术数据表 ...................... 109 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 发电机随机拆装工具项目表 ................................ 112 推荐用户自备的主要工具项目表 ............................ 113 推荐现场额外需要的发电机工具及仪器项目表（用户自备） .... 115 本说明书的附图 .......................................... 116 计量单位表 .............................................. 1337CL/Q0A460F572第8页第一章 概述本产品说明书适用于 QFSN 型、额定容量范围为 660～750MW 等级水氢氢汽轮发电 机。 本型产品是由汽轮机驱动的高速发电机， 能与各种型号， 相应容量规格的 660～750MW 级亚临界、超临界、超超临界、核电汽轮机相匹配。1.1 产品的特点1.1.1 容量上能满足与相应容量的汽机匹配的最大出力要求。 1.1.2 发电机效率高 当出力为 700MW，额定功率因数为 0.90 时，发电机效率在励磁方式为静态下，其效 率设计值达到 98.95% 的高水平。 1.1.3 励磁顶值电压高 发电机组采用的高起始响应的励磁系统， 能在电力系统故障时 0.1s 内达到顶值电压与 额定励磁电压之差的 95%。 采用静止励磁时顶值电压可达 2 倍，AVR 采用数字式，它提高了励磁系统的可靠性。 静止励磁接口（集电环）端DD以下简称励端。 1.1.4 采用先进的转子阻尼结构，使发电机具有较高的负序电流承载能力。 1.1.5 方便运输 定子最大运输宽度仅为 4m，定子运输重量在采用铁路的钳夹车运输时为 365t，水运 时则为 345 t。 该发电机是在引进美国西屋公司技术的基础上进行优化设计的产品，具有容量裕度 大、效率高、性能好和高可靠性等特点，达到当代国际先进水平。1.2 遵循的标准本说明书为我公司所生产的700MW级水氢氢汽轮发电机的接收、吊运、储存、安装、 运行、维护和检修的指导性文件。其编制遵循的标准如下： 国标GB/T 7064“透平型同步电机技术要求” 国标GB 755“旋转电机基本技术要求” IEC 60034-1 “旋转电机―定额和性能” IEC 60034-3 “透平型同步电机技术要求”8CL/Q0A460F572 国标GB/T 7409“大中型同步发电机励磁系统技术条件” IEC 60034-16“关于同步电机励磁系统的若干规定”第9页在此说明书中，如与用户签订的合同所附的技术协议中若另有要求，则按照该技术 协议中所规定的有关要求。1.3 型号的组成及代表意义发电机型号QFSN－X－2 所代表的意义是: QF ――代表汽轮发电机， S ――代表定子水内冷， X ――代表额定容量（MW） 2 ――代表二极，N ――代表氢内冷。 例如：QFSN－660－2 代表660MW、二极水氢氢汽轮发电机， QFSN－700－2 代表700MW、二极水氢氢汽轮发电机。1.4 工作条件及使用环境发电机长期连续运行的正常工作条件是: 1.4.1 安装地点在海拔 1000 m 及以下的一般室内场所。 发电机在海拔超过1000 m也能带额定容量运行；其条件是在机内冷却系统中作为初级 冷却介质的氢气能保持额定的绝对氢压而与海拔高度无关，但在密封、机壳和辅机等方面 应事先与我公司在合同谈判时达成协议。 1.4.2 氢气冷却器、定子水冷却器循环水最高进水温度一般不超过 35℃（在采用二次循环 冷却水系统时，允许不超过 38℃） 。 1.4.3 其它各项技术要求及数据请见出厂文件“水氢氢汽轮发电机技术数据表” 、第二章第 2.2 条“其它技术数据”以及第五章“发电机的运行”中（包括表 5-1 发电机运行工况参 数）有关技术要求。1.5 主要技术性能1.5.1 本型发电机具有调峰能力。当电网需要时，发电机允许调峰运行和两班 制运行。在寿命期间允许启停次数不少于10000次。 1.5.2 发电机在下列情况下能输出额定出力： a) 冷却氢气进口温度不大于 46℃9CL/Q0A460F572第 10 页b) 氢气冷却器冷却水进水温度不大于 35℃。若采用二次循环冷却水系统，允许不 超过 38℃。 c) 定子绕组内冷水进水温度不大于 50℃ d) 氢压不低于额定值，氢气纯度不低于 95 %。 1.5.3 发电机在上述情况下，在所提供的出力曲线范围内能在超前 0.95 功率因 数下带额定负荷长期连续运行。 1.5.4 发电机在额定功率因数、电压变化范围为额定值?5 %、频率变化范围为 ?2 %时能按照图 1（IEC 60034-3 国际标准上的图形）连续输出额定容量，或按照技术协 议上的规定。图1 1.5.5 定子冷却水短时断水运行的持续时间应小于 30 s。 1.5.6 发电机机座的汽、励两端各有一组氢气冷却器，每组在水路上独立地分成两个并联 水支路，当停用一个水支路时，发电机能承担 80%额定容量连续运行。 1.5.7 1.5.7.1 发电机的定子和转子绕组允许短时过负荷能力 定子过电流能力发电机能承受 1.5 倍的额定定子电流历时 30 s 而无损伤。 发电机允许的过电流时间与过电流倍数关系以下式表示：?I2? 1 t = 37.5 s?式中：I ―― 定子过电流标幺值；10CL/Q0A460F572 t ―― 持续时间，使用范围 10 ~60 s。第 11 页注：在上述过电流工况下的定子温度将超过额定负载时的数值，电机结构设计 以每年过电流次数不超过 2 次为依据。1.5.7.2转子绕组具有以下的短时过电压能力。 表1 过电压时间（s） 励磁电压（%） 10 208 30 146 60 125 120 112注：在上述过电压工况下转子温度将超过额定负载时的数值，电机结构设 计以每年过电压次数不超过 2 次为依据。1.6 安全运行条件1.6.1 1.6.2 发电机必须在其频率、电压、相序与电网完全同步后才能并入电网。 新安装发电机组轴系在轴颈上的相对振动值（峰-峰值）应不大于 80μm，在轴承座上的振动值（速度）应不大于 3.8mm/s。运行中的机组轴系在轴颈和轴承座上的振动值 如大于上述数值，而不大于国标 GB/T 7064 中有关条款的规定时，机组的运行仍将是安全 的。但当运行中相对振动值（峰-峰值）大于 250μm 时，机组应自动停机解列。 1.6.3 在机组投运前，必须检查定子出线盒法兰接口外与汽端底部排水管间的各个管道的管径尺寸等是否符合本公司图纸及水系统说明书中所列的要求，检查位于发电机底部定 子出线盒排水法兰外面，现场用于连接线及出线瓷套管排水或干燥用的可拆短管确认已被 拆除。定子内冷水的流量及其压差要符合要求，否则有可能会在定子连接线的高位置处的 通水内孔产生气堵，从而会引发重大事故。详细请阅本产品的水系统说明书。 1.6.4 控制运行时机内氢气的露点应≥-25 ℃且≤0 ℃， 以防止发电机绝缘性能下降发生短路事故和避免护环应力腐蚀而产生裂纹的机内环境。 当发电机机内充有氢气时或在置换氢气时，附近地区不得进行明火作业。 当发电机处于空气状态下，必须把供氢管道中一支可移式氢气管路拆掉。这样做了， 即使误操作， 也不可能将氢气送入发电机内； 可以彻底排除形成爆炸性混合气体的可能性， 确保机组的安全。 氢冷发电机机座都是设计成“耐爆”型压力容器，就是指机座应能承受常压下氢气和 空气混合体的最强烈的爆炸。这类爆炸不得损伤电机外部的人员、器材和厂房。这种事故11CL/Q0A460F572第 12 页只有在气体置换过程中， 出现误操作的情况下才可能发生。 正常运行时氢压远大于大气压， 空气是不可能直接进入机座的，故只要维持必要的氢气纯度，充氢运行时发电机是很安全 的。 在氢气置换过程中必须确认气体的取样分析部位正确无误：在用 CO2 置换 H2 或空气 时，必须在机座顶部取样；在用 H2 或空气置换 CO2 时，一定要在机座底部取样。如取样 不当，误报混合气体的成分，造成高纯度的假象，就潜伏着混合气体是爆炸性的可能性， 或 CO2 实际上仍留在机内而使进入机内者有被窒息的危险。 在运转中，万一发生密封瓦烧毁或密封断油事故，氢气将会从密封支座与轴颈之间喷 出。此时，必须立即停机解列、降速，并立即排氢，开启两台排油烟风机，在低氢压时再 用 CO2 置换氢气。一般情况由于高压氢气急速扩容，大量吸热，氢气喷出时不至于发生火 灾，但在现场要杜绝一切火花以免引爆。如果发生火灾应立即用 CO2 气体或干粉灭火。1.7 其它与其相配套的静止励磁系统和集电环装置及机端变压器、氢气系统、密封油系统、定 子绕组冷却水系统等辅助系统根据供货合同成套供应，也同时提供有关的系统或辅机说明 书。12CL/Q0A460F572第 13 页第二章 技术数据2.1 基本技术数据发电机的基本技术规格和主要参数详见“发电机技术数据表” （参见附录） ，因不同的容 量规格其技术数据有所不同，按出厂时具体产品所提供该型发电机的技术数据表为准。2.2 其它技术数据2.2.1 主要部件重量及运输尺寸（见表 2-1） 表2-1 发电机主要部件重量及运输尺寸表 项目名称 转子 净重/运输重 重 量 (t) 71/83 运输尺寸(长×宽×高) (mm) 1×2120定子运输重 （包括运输盖板及托架但不 包括端盖、冷却器、冷却器外罩、出线 钳夹车运365 盒、底板及吊攀） 水运345 定子净重(最重部件) 337 端盖 每半只重/运输重 冷却器 每只重/运输重 冷却器外罩 每只重/运输重 底板 总重/运输重 密封瓦/轴瓦 每只重 出线盒（包括主出线套管）重/运输重 装配后发电机总重 集电环装置重/运输重 （静止励磁系统用） 励磁变压器（单相） 定子水系统供水组装装置重/运输重 密封油系统供油组装装置重/运输重 2.2.2 漏氢量 约5.5/6.4 4.3/5.1 12.4/14.1 4.6 /4.6 0.02/0.87 6.3/10.5 502 12/13.6 24 9.2/12.6 6.2/8.51×× ×× 1×83 2密封瓦＋2轴瓦合装箱2.2t ×3720×× ××当发电机在额定氢压0.45 MPa下运行，保证漏氢量每天不大于13 m3（常压下的体积） ； 当在额定氢压为0.5 MPa下运行时，则不大于14 m3。总装后机内的气体容量约为98 m3，上述13CL/Q0A460F572第 14 页漏氢量低于IEC标准的要求（每天不大于18 m3） 。发电机内定子绕组水支路，在额定氢压下 做空气气密试验时气体泄漏压降每天不超过0.2%P 1 , P 1 为起始试验压力。 2.2.3 励磁系统主要特征本产品采用自并励静止励磁系统，在额定工况下，发电机励磁电压能在0.1s内从额定 电压值上升到顶值电压与额定励磁电压差值的95%。 强励顶值电压：采用静止励磁顶值电压可达2倍。 允许强励时间：10s 注：a）励磁系统的详细数据请查阅自并励静止励磁系统使用说明书。 b）自动励磁电压调节器技术数据请查阅配套的自动电压调节器使用说明书。 c） 自并励静止励磁系统的集电环装置技术数据请查阅本说明书中的 “集电环装置” 章节。 2.2.4 辅助系统注：a) 密封油系统的主要部件参数请参阅出厂文件“发电机密封油系统操作和维护手册” 。 b) 定子冷却水系统的主要部件的参数请参阅出厂文件 “发电机定子冷却水系统操作和 维护手册” 。 c) 氢气系统的主要部件的参数请参阅出厂文件“发电机氢气系统操作和维护手册” 。14CL/Q0A460F572第 15 页第三章3.1 概述发电机结构当今的大型汽轮发电机已普遍采用氢气为冷却介质，其特点如下： a） 氢气密度很小，纯氢仅为空气的7 ％；即使在发电机机座内氢压0.5 MPa下，其 密度亦只有空气的60％，因此大大降低了通风损耗。 b） 氢气具有高导热性 （约为空气的7倍） 和高的表面热传递系数 （约为空气的135 %） 。 故氢冷发电机具有较大的有效材料单位体积的输出容量， 特别是氢内冷结构中氢直接与发 热导体接触，提高氢压可使发电机容量显著地提高。 c）氢气冷却都为密闭循环系统，机内长期运行干净无尘，减少检修费用。 d） 机内无氧无尘，减少了异常运行状态下发生电晕所导致的对绝缘的有害影响，有 利于延长绝缘寿命。 e）氢气密度很低又密闭循环于由中厚钢板焊成的机座内故环境噪音较小。 现今商业性氢气纯度完全是惰性的和非爆炸性，而且不会助燃，所以使用是安全的； 但亦必须指出当氢气与空气混合后，含有氢气如体积在4～75％的比例范围内，可能会发 生爆炸。所以在发电机结构设计、安装及运行规程中必须确保在任何运行工况下，氢混合 气体的比例远离达到爆炸的危险比例范围。 为此在机座两端的端盖上装有轴密封装置。 本 型发电机采用了供油量较少，耗氢量也小，随动性好，运行安全的浮动环式轴密封装置， 并设有油密封供油系统和氢气置换及供应系统，将氢与外界大气严密隔离开来。同时，必 须考虑到误操作可能导致爆炸事故，故把机座设计成为“耐爆型” 。 本型水氢氢汽轮发电机采用焊接的机座结构。两端焊接式端盖支撑着对地绝缘的轴 承。机座底脚与底板（台板）之间设置阶梯形垫片使机座的负荷集中作用在基础的两端， 对称分布在两侧，很快向中间衰减，并在现场测试发电机底脚应力分布加以复核调整，确 保定子机座两端的载荷分布， 以改善与定子机座相联接的端盖轴承的支承刚度来降低机组 的振动。 定子机座与铁心间采用高强度弹簧板高效隔振装置， 大大减轻铁心电磁倍频振动 对基础的作用。定子铁心为多路径向氢表面冷却，端部结构件也为氢表面冷却。由于水内 冷效果比氢内冷更好，故在本型发电机中采用了水内冷的定子绕组、连接线、主引线和出 线瓷套管，进一步缩小了定子的运输尺寸及重量。采用合金钢整体转子锻件。转子绕组的 直线部分为气隙取气斜流通风而端部为轴向两路通风的氢内冷方式。 定、转子各有多路 并联风区，冷热风区相间定、转子，并相互对应，近定子端部出槽口处在线圈端部的可调 节绑环上设置气隙挡风环， 并在气隙中设置冷热风区隔环以加强对转子的通风冷却。 由于15CL/Q0A460F572第 16 页气隙取气斜流通风为自通风方式， 故发电机内氢气可由对称地装在转子两端的单级轴流式 低压风扇在发电机内形成氢气流动的闭合回路， 因此这种通风形式具有风摩损耗较小， 转 子绕组温度较均匀、 最高温度及平均温升较低的特点， 具有提高发电机的效率和出力的潜 力。热氢经两端氢气冷却器冷却，除了励端的出线盒外，氢气流动的两个回路几乎是对称 的。为不使机座和转子过长，氢气冷却器设置在定子汽、励端的上部，横向装配在冷却器 外罩内，同时也减轻了定子、转子的运输重量和尺寸。总体结构和风路可参见附图 1“发 电机总装配图” 。发电机配备了自并励静止励磁系统（含电压自动调压器） ，及供氢、供密 封油和供定子冷却水等辅助系统。3.2 定子3.2.1 定子机座和隔振结构用氢冷却的发电机的机座必须考虑到万一发生爆炸时的安全性。 虽然氢既不自燃亦不 助燃， 但当氢气与空气混合起来则极易发生爆炸， 其爆炸的强烈程度与两种气体混合比的 关系接近正弦曲线。当氢气含量分别为4％及75％时，爆炸强度趋于零，在此两者中间的 比例时则达到最强烈程度。 把机座设计成“耐爆”型压力容器，就是指机座应能承受0.01到0.02 MPa（表压）下 氢气和空气混合体的最强烈的爆炸。这类爆炸不得损伤电机外部的人员、器材和厂房。这 种事故只有在气体置换过程中， 出现误操作的情况下才可能发生。 正常运行时氢压远大于 大气压，空气是不可能直接进入机座的。 机座是用优质中厚钢板及锅炉钢板冷作拼焊而成，气密性焊缝均通过焊缝气密试验 的考核。每个机座都经过水压试验和消除应力处理和0.5 MPa气密试验的严格考核，因此 氢冷发电机的运行是十分安全的， 除非发生转轴上的密封瓦钨金熔化或密封油供应突然中 断的意外事故。但设备及操作规程都有十分明确的措施足以防止发生这种恶性事故。 铁心是通过高强度弹簧钢板组成的高效隔振装置固定在机座内的。 当发电机运行时， 转子和定子铁心之间的磁拉力在定子铁心中产生倍频振动， 为此在本发电机的定子铁心装 配和发电机机座部件之间采用隔振性能较好的弹簧板弹性支撑结构， 就使铁心传到机座和 基础上的倍频振动减少到很小。 在机座的顶部，汽、励两端各设有一个安装冷却器外罩用的长周边矩形法兰结合面， 在结合面上开有矩形密封槽， 内充满密封胶以防氢气泄漏之用； 在励端底部另设有一个长 周边法兰结合面用以联接出线盒。 机座的顶部设有人孔、汽端底部及励端侧面设有检查人孔，都由盖板密封；在底部则16CL/Q0A460F572第 17 页设有清理孔法兰、 用于气体置换的管道接口法兰， 以及测量气体纯度的、 气体分析取样的、 浮子式液位控制器（检漏器）和氢气干燥器等的管道接口，还有两端的定子水系统排污法 兰，这些接口的布置请查阅出厂文件“汽轮发电机法兰接口”图。至于定子水系统的总进 出水管法兰则布置在机座的上侧面，详见出厂文件“外部总进出水管”图。 3.2.2 定子铁心铁心采用 0.5 mm厚扇形高导磁率、低损耗的无取向冷轧硅钢片迭装而成。在扇形硅 钢片的两侧表面涂有F级环氧绝缘漆。定子铁心轴向用支持筋螺杆和对地绝缘的高强度反 磁钢穿心螺杆，通过两端的压指、压圈及分块压板用螺母拧紧成为整体，经过数次冷态和 热态加压、并紧固螺母而成为一个结实的铁心整体。在铁心的两端阶梯齿上开有分隔槽， 每层冲片的槽中心线位置错开， 并用粘结胶将边端粘结形成整体。 在两端压圈与反磁性分 块压板之间设有用硅钢片迭压并加以粘结起来形成内圆为阶梯形磁屏蔽， 这些措施有效地 减少了端部漏磁引起的附加损耗， 故端部温升较低， 使发电机具有良好的进相运行的能力。 铁心内设有许多径向通风道组成氢气表面冷却、多路并联通风、对应转子进风和出风 相互间隔的十多个风区。还在铁心内圆上进风和出风风区之间、环绕气隙上部六分之五的 圆周上装风区隔环以减少串风，提高通风散热的效能。 在安装和检修过程中，请特别注意保护铁心内圆表面不让碰伤而形成片间短路。由于 本型转子磁势很大，铁心轭部又较高，气隙又较大（达 93 mm） ，一旦短路，该处短路损 耗较大，温度会有较大的升高，并促使邻近的硅钢片绝缘受到破坏，因而会使短路逐步扩 展，导致严重的铁心烧伤事故。 3.2.3 定子线圈及定子绕组装配水内冷的定子线圈是由实心铜线和空心铜线交叉组成， 空实心铜线之比为 1:2， 均包有 玻璃丝绝缘层。上层线棒的导电截面积要比下层的大；上层由 4 排、每排 5 组空实铜线组 成，下层为 4 排 4 组（如图 3-1） 。这种设计可明显地降低线棒附加损耗。槽内股线间进行 了 540°罗贝尔空换位，也起到减少绕组附加损耗的作用。定子线棒端部为渐开线式，采用 鼻端不等距的结构，缩小同相距离，扩大异相鼻端17CL/Q0A460F572上层线棒 下层线棒第 18 页的放电距离，故上、下层 线棒端部节距不同， 共有 7 种规格。 线棒的空实心股线均 用中频加热钎焊在两端的 接头水盒内，而钎焊在水 盒上的水盒盖则焊有反磁图 3-1 定子线棒截面示意图不锈钢水接头，用作冷却水进出线棒内水支路的接口。套在线棒上或汇流管上水接头的成型绝缘引水管，都用卡箍 将水管箍紧。上下层线棒的电联接由上下水盒盖夹紧多股实心铜线，用中频加热软钎焊而 成，并逐只进行超声波焊透程度的检查，这样就形成上下层线棒水电的联接结构。水电接 头的绝缘采用绝缘盒作外套，盒内塞满绝缘填料，并采用电位外移法逐一检验绝缘盒外的 表面电压，使保证水电接头的绝缘强度。 定子绕组为 60°相带、三相、双层绕组，双支路并联、Y 连接。定子线圈对地绝缘采 用 F 级环氧云母带连续绝缘 B 级使用，确保使用寿命，并对定子绕组进行了有效防电晕处 理。 如图 3-2 和图 3-3 所示，定子线圈在槽内固定于高强度模压槽楔下，在铁心两端用割 有倒齿的、行之确有实效的关门槽楔就地锁紧，防止运行中因振动而产生的轴向位移。楔 下设有高强度弹性绝缘波纹板，在径向压紧线棒。在部分槽楔上开有小孔，以便检修时可 测量波纹板的压缩度以控制槽楔松紧度。在槽底和上、下层线棒之间都垫以热固性适形材 料，使相互间保持良好接触。并采用了涨管热压工艺，使线棒能在槽内紧固可靠地就位； 为了线棒表面能良好接地，防止槽内电腐蚀，在侧面用半导体板紧塞线棒。在每个槽上、 下层线棒层间埋置有二支电阻测温元件（其中一支为备件） ，每一根上层或下层线棒绝缘 引水管的出口水接头上，也各埋有一支电阻测温元件，用来检测相应部分的温度。图 3-2 定子槽楔布置示意图18CL/Q0A460F572第 19 页图 3-3 定子绕组在槽内固定示意图定子绕组的端部采用 成熟可靠的刚－柔绑扎固 定结构（如图3-4） 。它由充 胶的层间支撑软管、 可调节 绑环、 径向支撑环、 绝缘楔 块和绝缘螺杆等结构件以 及绑带、 适形材料等将伸出 铁心槽口的绕组端部固定 在绝缘大锥环内、 成为一个图 3-4 定子端部绕组结构示意图牢固的整体，而绝缘大锥环的环体则固定在绝缘支架上，支架的下部又通过弹簧板 固定在铁心端部的分块压板上、形成沿轴向的弹性结构，使绕组在径向、切向具有良好的 整体性和刚性， 而沿轴向却具有自由伸缩的能力， 从而有效地缓解了由于运行中温度变化 而因铜铁膨胀量不同在绝缘中所产生的机械应力， 故能充分地适应机组的调峰方式和非正 常运行工况。水冷的定子绕组连接线也固定在大锥环和绝缘支架上。为了运行安全，绕组 端部上的紧固零件全部为高强度绝缘材料所制成。19CL/Q0A460F572第 20 页在绕组端部靠近铁心出槽口的可调节绑环上，汽、励两端各设有一道气隙挡风环 （板），用以限制进入气隙 3.2.4 定子出线和出线盒 发电机定子出线导电杆 出线瓷套内的，组成了出线 如图3-5。 结构设计使定子出 在出线盒上的绝缘瓷套管， 组出线端子引出机 座外，并保证不漏氢又不漏 瓷套管共有6个，其中3个主 通过金具引出；另外三个斜图 3-5 出线盒和主出线结构示意图的风量。是装配在 瓷套管， 线穿过装 将定子绕水。出线 出线端子装的为中性出线端子， 由中性点母板及编织铜排连接起来形成中性点； 出线瓷套管和中性 点母板均为水内冷。出线瓷套管对机座和对水路都是气密的。 以每个出线瓷套管为中心，从出线盒向下吊装着4个同心的电流互感器提供给仪表测 量或继电保护用。 出线盒外形像长筒形压力容器由反磁不锈钢板拼焊而成，既“耐爆”又有足够的刚 度， 可安全地支撑着定子出线瓷套管及套装在瓷套管外的电流互感器。 每个出线盒亦要通 过与机座相同等级的水压及气密试验的严格考核，具有良好的强度、刚度和气密性能。不 锈钢板为反磁性， 故大大减少了主出线导电杆上大电流在其周围的钢板上所产生的涡流损 耗。 在出线盒上与机座结合的大平面上开有Ｔ型密封槽，用以加压注入液态密封胶，杜 绝氢从结合面上的缝隙中渗漏出来的可能性。 3.2.5 定子水路3.2.5.1 总进出水汇流管 总进、出水汇流管分别装在励端和汽端的机座内，对地设有绝缘，运行时需接地。 它们的进、 出水口及排气管分别放在汇流管上方， 这是为了防止绕组在断水情况下失水的 措施。但它们的法兰设在机座的上侧面，便于和机座外部总进出水管相联接。排放水管口 分别放在机座两端的下方， 具有特殊设计的结构； 它对机座是密封的但能适应温度变化而20CL/Q0A460F572第 21 页产生的变形，对机座和相连接的外部管道都是可靠对地绝缘。在外部总进、出水管上装有 测温元件。在用水冷专用摇表测量定子绕组绝缘电阻时，要求总进、出水汇流管对地有一 定的绝缘电阻，而在做绕组耐电压试验时又要求把它们接地；为了试验时方便，在接线端 子板上各设有接地接线柱， 专为变更总进、 出水汇流管及出线盒内出水小汇流管对地绝缘 或接地之用。 3.2.5.2 定子绕组水路 冷却水从集电环端的总进水汇流管通过成型绝缘引水管流入定子线棒， 再从线棒出水 接头通过绝缘引水管流入总出水汇流管。每根上层或下层线棒各自形成一个独立的水支 路，共有 84 个并联的线棒水支路。请参阅出厂文件“定子线圈水电连接图” 和图 3-6“定 子绕组水冷系统示意图” 。图 3-6 定子绕组水冷系统示意图另有冷却水从励端的总进水汇流管进入，也通过绝缘引水管流经线圈端部连接线， 主引线及出线瓷套端子或流经中性点母板后， 进入出线盒中的小汇流管， 再从外部管道流 入汽端总出水汇流管，然后一起引出到外部总出水管，流回定子水箱。 3.2.5.3 氢气漏入定子水路问题 由于氢压大于水压，在管道、绝缘引水管、水接头或空心铜线内如存在微细裂纹或毛21CL/Q0A460F572第 22 页细小孔，一般情况下定子水路不会漏水，但氢气会从小孔细纹处漏入定子水系统。 漏入 水系统的氢气积蓄在储水箱的顶部， 通过安全阀设定在0.035 MPa压力下释放， 排入大气。 我公司在储水箱的排气管上装有一只氢气流量表， 可以测定氢气漏量。 请注意装表的方式， 不能让凝结在排气管内的冷凝水流进氢气流量表。 ！警告：决不能忽视氢气漏入定子水路问题，每星期至少检查并记录一次定子水路中 的氢气漏量。由于氢气对塑料管壁的渗透作用，预期经常性的漏氢量每天会有。正常运行 情况下，水箱气表的读数为每天约 5 ft3（0.14m3） ；当水箱气表的读数为每天 20 ft3 时 (0.57m )，需计划停机排查漏点；当水箱气表的读数为每天 400 ft (11.3m )时，需立即 停机排查漏点。 3.2.6 氢气冷却器及其外罩3 3 3图 3-7 氢气冷却器与外罩氢气冷却器发电机的氢气冷却器卧放在机座顶部的氢气冷却器外罩内，如图 3-7。在汽、励两端 的氢气冷却器外罩内各有一台氢气冷却器，每台分成二个独立的水支路。当停运一个水支 路时，冷却器能带 80%的负荷运行。 氢气冷却器外罩为钢板焊接的圆拱形结构， 横向对称布置安装在发电机机座的两端顶 部。这样既可减少发电机轴向长度，运输时另行包装，又可减少定子运输尺寸和重量。 外罩是用螺钉把合在机座上，并在结合面的密封槽内充胶密封，连接成为整体。外罩 热风侧的进风口跨接在铁心边端的热风出风区的机座顶部，其冷风侧的出风口座落于机座 边端冷风进风区的上部，由机座边端第一隔板和与其结合在一起的内端盖和导风环构成设 在转子上的风扇前后的低、高压冷风区。外罩的顶部处于发电机的最高位置，故在该处内 部设置了充、排氢管道。在励端外罩顶部内设有一根氢气纯度取样管；在机座底部有气体 分析取样管；这些管道的进出口都设在发电机机座的底部，详见出厂文件“汽轮发电机法22CL/Q0A460F572 兰接口”图。第 23 页冷却器的参数见出厂文件“发电机技术数据表” 。冷却器在出厂前要承受1.4 MPa的 水压试验，在现场的工作压力或验收试验压力不得大于0.8 MPa。 为了防漏， 冷却管采用耐腐蚀能力好的B10镍铜管 （具体按合同要求） 以防管材腐蚀， 并对冷却管逐根进行涡流探伤，确保其材质。管板用防腐蚀的海军铜板（或按合同要求的 耐腐蚀板材）制成。采用了胀管工艺，严格控制冷却管与管板配合尺寸并精心胀管，确保 质量。在冷却器结构上则充分考虑了热膨胀、排污、密封、安装、检修等问题。 冷却器的前水室端是用螺栓刚性地固定在（发电机机座顶部的）氢气冷却器外罩边框 上，进出水管都连接在前水室前部的进出水管口上。在前水室顶部设有四个排气孔，底部 设有两个排水孔。在冷却器后端的后水室则用垫块支撑在氢气冷却器外罩边框上，后水室 的外端用框形隔板及钢板顶盖密封。在拆卸了顶盖和后水室的盖板之后，才能检查冷却器 内的冷却管。 为了防止冷却水直接漏入机内，在冷却器与机座之间采用迷宫式挡水隔板，并在前、 后水室二端的冷却器外罩底部设有Rc1/2螺孔，可接入浮子式液位控制器（检漏报警仪）的 排放管道供检测冷却器有无漏水情况。3.3 转子转子由转轴、转子绕组、转子绕组的电气连接件、护环、中心环、风扇、联轴器和阻 尼系统等部件构成。 3.3.1 转轴发电机转轴由高机械性能和导磁性能良好的铬镍钼钒合金钢锻件加工而成。 在转轴本 体大齿中心沿轴向均布地开了多个横向月形槽，又在励端轴柄的小齿中心线上开有两条均 衡槽，以均衡磁极中心线位置的两条磁极引线槽。这些都是为了均匀转轴上正交两轴线的 刚度，从而降低倍频振动。在大齿上开有阻尼槽，使发电机在不平衡负载时可以减少在横 向槽边缘处的阻尼电流和由此引起的在尖角处的温度急剧升高，有效地提高了发电机承受 负序的能力。为削弱运行时在近磁极中心的气隙磁通和转子轭部磁通局部饱和，改善磁场 波形，在靠近大齿的两个嵌线槽分别采用了不等间距分布，而 1 号线圈的 4 个嵌线槽还同 时采用了浅槽。为尽量增加铜线截面，嵌线槽采用开口半梯形槽。还开有供平衡用的平衡 螺钉孔。此外在两端的大齿端头，还开了两个供绕组端部轴向排风用的月牙形槽。23CL/Q0A460F572 3.3.2 转子绕组 3.3.2.1第 24 页转子线圈由冷拉含银无氧铜线加工而成，因此既抗蠕变，又防氢脆。每一磁极有 8 组转子线圈，每匝线圈由上下二根铜线组成，其中#1 线圈 6 匝，#2～#8 各为 8 匝。每圈导线由直线、弯角和端部圆弧所组成。直线部分有 8 种规格，端部有 12 种规格 总共有 20 种规格。这些零件都是采用精密加工成形的舌榫接头用中频钎焊拼接而成形， 在出厂前还要测转子绕组在不同转速下的交流阻抗以检查转子有无匝间短路，以保证质 量。加工过程中用工具来控制通风孔加工，在嵌线过程中又用塞棒检查风道的深度，以防 缺孔或堵孔。嵌线以后还要按国标规定的方法在套护环前和超速后各进行一次通风道检 验，以检验转子通风道有无堵塞现象，防止运行中发生热不平衡事故。 转子本体采用了气隙取气斜流通风方式。如图 3-8 所示，线圈在槽内的直线部分沿轴 向分成十多个进、出风区相间的区段，在宽度方向各为二排反方向斜流的径向风孔，是用 铣刀加工而成的。在转子线圈的槽楔上加工形成风斗，风斗有两种形式：放在进风区的为 吸风风斗， 在出风区的 风斗。 来自定子铁心径 的氢气， 被转子进风区 风斗从气隙吸入转子 两条反向的斜流风道 一斗两路） ，再从线圈 入左右两侧反向的斜 进入出风区， 热风则从 条对称的斜流风路出 于一个甩风风斗后被 楔， 排入气隙的转子出 进入定子铁心的径向 样就形成了与定子相 进、 出风区相间的气隙 流通风系统。 国内实践 隙取气通风的转子绕图 3-8 转子通风示意图为甩风 向风道 的吸风 线圈中 （称为 底部进 流风道， 左右两 来， 相遇 甩出槽 风区， 再 风道； 这 对应的 取气斜 证明气 组在槽内的温度分布较均匀，平均温度与最高温度都较低。特别适用于大容量、长转子的发电机 通风系统。24CL/Q0A460F572 3.3.2.2第 25 页端部线圈为轴向氢内冷，由二根冷拉成形的П形铜线上下对叠而成，中间形 风侧开有 低端部绕 采用缩短 冷氢从迎 后分成两 轴 斜向出风 过甩风风 风 区 气图 3-9 转子端部线圈通风示意图成冷却风道， 迎 进风孔， 为了降 组的最高温度 风路的办法， 将 风侧吸入风道 路。 其中一路沿 向流向槽部的 道， 再从槽楔经 斗排入边端出隙； 另一路沿端部横向弧形风道流向磁极中心， 从极心圆弧段上侧面的出风孔排入端部的 低压热风区，然后从大齿两端的月牙形通风槽甩入边端出风区的气隙，如图 3-9所示。这 种端部两路通风结构有效地降低了端部大号线圈的最高温度， 使整个转子绕组温差较小而 且温度较低。 3.3.2.3 转子绕组在槽内的对地绝缘为高强度复合箔热压成形槽衬，匝间绝缘为按国 外引进技术生产的特殊带状玻璃布板， 粘贴在每匝导线的底部。 护环下的绝缘分块式组成。 在转子铜线与槽绝缘、 护环绝缘和楔下垫条间均各压粘有聚四氟乙烯滑移层， 使铜线在离 心力高压下能自由热涨冷缩，避免永久性残余变形，以适应调峰运行工况的需要。 3.3.2.4 转子绕组的电气连接件的设计充分考虑了减少循环应力以及密封可靠性的要 求： 转子绕组的极间连接线由弯成两半圆的对扣凹型导线构成，如图3-10所示。两半圆之 间的联结由高强度含银薄铜带构成柔性联接， 这种结构有利于转子两极的重量均衡， 具有 良好的变形能力从 少应力。 转子磁极引 开有凹槽的两半J 线和 ? 型的柔性连 组成。引线的一端 含银铜片组成 ? 型 连接线与转子励端图 3-10 转子线圈端部及磁极引线结构示意图 25而 减线 由 型 导 接 线 通 过 柔 性 一 号CL/Q0A460F572 线圈底匝相连接，另一端与径向导电螺杆相连接。第 26 页引线放置在线圈端部下的引线槽内，用槽楔和压板加以固定。引线采用柔性连接， 使其具有良好的热变形能力和抗弯能力。 轴向导电杆，径向导电螺杆采用了高强度的锆铜合金材料，使其能承受结构件离心 力所产生的高应力。 导电螺钉外表面热滚包环氧玻璃布绝缘， 导电螺钉与转轴之间的密封 采用人字型特制橡胶密封圈的压紧螺帽结构，密封效果良好，经受1.4 MPa气密试验。轴 向导电杆在励端轴端处形成L型由含银铜片钎焊接成的柔性连接板，与集电环轴 L型引线 构成电气联接。 在导电杆中部分段处也采用柔性联接结构， 以吸收由于温度变化引起的变 形，保护密封，在其L型端面联结螺孔内设置不锈钢衬圈，以防止损伤基本金属。 3.3.3 转子槽楔、护环、中心环、风扇环、联轴器、风扇叶片这些部件的强度和寿命均按起停机 1 万次要求设计， 因此在寿命期间具有足够的可靠 性和调峰能力。 转子槽楔由铝合金制成，在径向开通风道，具有气隙取气进、出风斗的作用，槽楔上 的风斗结合楔下垫条中特殊风孔型式形成一斗二路，并具有两路流量均匀分配的通风方 式。护环下端头槽楔则由导电性能优良的铜合金制成。 转子线圈端部由具有良好的耐应力腐蚀能力的Mn18Cr18整体锻制的高强度反磁合金 钢护环来支撑，护环热套在转子本体端部的配合面上为悬挂式结构。 中心环、风扇环、联轴器均为合金钢锻件，风扇叶片为铝合金锻件。单级螺浆式风扇 对称布置在转子两端，向定子铁心背部及转子护环内部送风。 3.3.4 转子的阻尼系统3.3.4.1 概述 转子本体大齿上月牙槽边缘处的负序涡流发热的温度最高，而发电机负序能力的大小 主要取决于这个部位的温升。 3.3.4.2 大齿上的阻尼 在发电机转子本体大齿部分每极开了三个阻尼槽。槽内放置高导电率、高强度的铜合 金槽楔，可以分流较多的负序电流，各段槽楔间连接如不好，电流势必从一根槽楔经过齿 部流向另一根，导致在槽楔连结处的齿部电流集中而局部过热。因此还要在两根阻尼槽楔 的连接处设置一个镀银的铜合金搭接块，并在搭接块底部的凹槽内放入两个弹簧以顶住槽26CL/Q0A460F572 楔，保证搭接块和两根槽楔之间有良好的电连接。 3.3.4.3 嵌线槽内的阻尼第 27 页发电机转子嵌线槽的槽楔材料为高强度铝合金（除大齿旁的槽楔材料为耐高温的铜合 金外） 。在每两根槽楔的连接处也设置镀银的搭接块，以保证槽楔之间有良好的电连接。3.4 端盖、轴承及油密封本型发电机采用端盖轴承结构，即轴承与密封支座都装在端盖上。该结构是先进的引 进技术，具有轴向跨距短、支承刚度好的特性，且轴承中心线距机座端面较近，使端盖在 支承转轴重量和承受机内氢压时变形最小，保证了机组可靠的气密性。 端盖与机座、出线盒和氢气冷却器外罩一起组成“耐爆”压力容器。作为压力容器的 一部分，端盖设计为厚钢板拼焊结构，采用气密性焊缝，焊后进行焊缝的气密试验和退火 处理；并进行水压试验。对每台端盖及其各种管道和消泡箱都要做气密试验以确保发电机 整机的气密性。上、下半端盖的哈夫面的密封及端盖与机座连接面的密封均采用密封槽填 充密封胶的结构。为提高端盖哈夫面连接刚度，端盖哈夫面处采用双排连接螺钉结构，详 见附图 4～附图 6。 在下半端盖轴承腔之下设有一个消泡箱。从密封瓦流出的氢侧回油汇集在密封瓦支座 下方，流入消泡箱内。流入消泡箱内的油中释放出来的氢气泡沫被隔离在箱室内，氢气由 上部通道回到机内，油则流回密封油供油装置上的氢侧回油箱，通过氢侧油泵及冷油器和 过滤器再进入氢侧油路中循环（单流单环结构无此油路） 。而从轴上流出的空侧回油则流 入轴承座与轴承回油一起流回主油箱。在途中先流经空侧回油箱，油中带有的微量氢气在 此被Ｕ型油封管堵住，且被抽油烟风机排出回油箱，使回到主油箱的轴承油不含氢气，保 证了主油箱的运行安全。空侧油泵则将一部分回油从空侧回油箱抽出，通过冷油器及过滤 器送回密封瓦。密封油系统为空侧密封油设有三个备用油源，用来保证密封油的供应，确 保运行安全。 消泡箱内的油位采用溢流控制，必须注意不能让油位过高、倒灌溢入机内。箱内回油 管伸出箱底的高度保证了箱内最低油位，而最高油位则由液位报警器控制，它将在油位过 高时发出警报，以便运行人员及时处理。油冲洗时必须做好如下防范措施以避免油漏入机 座内：填紧密封瓦支座内环和转轴之间的临时挡油密封条；不得盘动转子；液位报警器应 就位等等。关于防止油漏入机座的措施请参阅使用出厂文件中“发电机安装手册”第18节 “油冲洗” 。 发电机轴承都配备高压油顶轴系统，高压油顶起转轴，在轴瓦表面和轴颈之间形成润27CL/Q0A460F572 滑油膜减小汽轮发电机组启动和停机阶段轴承的摩擦。第 28 页轴瓦的温度通过位于最大油膜压力处的测温元件来监测。测温元件的探头伸至近巴氏 合金层。在轴承档附近设有可安装测轴振的传感器接口（传感器由用户自备或汽轮机厂统 一配备） 。外挡油盖上的油封环用超高分子聚乙烯制成，可避免在轴上磨出沟槽，同时亦 具有绝缘性能。 有关测振装置及液位报警继电器的对外的电路接线，请参阅出厂文件“辅助接线图”。 密封瓦座落在密封支座的瓦槽中，而支座安装在端盖上，且与端盖既绝缘又密封。 ！注意：为防止密封油进入机座，安装时密封瓦支座哈夫面需按规范涂密封胶。 油密封结构分为双流双环和单流单环结构，两种油密封结构中的轴瓦、密封瓦不同。 油密封具体为哪种结构，用户参见技术协议。 3.4.1 双流双环式油密封结构双流双环式油密封结构的发电机轴承为组合式可倾瓦轴承， 其上半部为圆柱瓦， 下半 部轴瓦则为二块导热性好的纯铜基体的可倾瓦， 其抗油膜扰动能力强， 具有良好的运行稳 定性，详见附图 7“双流环式油密封及轴承端盖装配” 。下半轴瓦与端盖之间设有绝缘的 下半轴承座；上半轴瓦与端盖之间亦加设绝缘顶块，整个轴承与端盖绝缘。在冷态时上半 轴瓦与绝缘顶块间留有 0.127～0.381 mm 间隙，用于轴瓦热态膨胀。为防止轴电流，除轴 瓦对端盖绝缘外，密封支座和端盖之间，端盖与轴承外挡油盖之间都设有绝缘。本型发电 机励端的端盖与轴承、 油密封均为双重绝缘， 即上半轴瓦顶部绝缘轴承顶块及下半轴承座 的绝缘轴承座块均为双层式绝缘结构， 并在密封支座与端盖之间增设一个对地绝缘的中间 环， 这样就加强了励端转轴对机座端盖的绝缘， 又便于在运行过程中对转轴和轴承与油密 封的绝缘电阻进行监测， 有利于防止轴电流损伤转轴、 轴承和密封瓦等。 请参考附图 9 “端 盖轴承绝缘试验指导图”和出厂文件“轴瓦”图、 “双层绝缘引线图”及“下半轴承座（励 端） ”图。 双流双环式油密封结构的作用是通过轴颈与环式密封瓦内径处及密封瓦氢侧与空侧 之间的油流阻止了氢气外逸。 双流即密封瓦的氢侧与空侧各有独立的油路。 双环是将密封 瓦轴向一分为二，密封瓦与轴颈径向间隙为0.23～0.28 mm，在轴颈上可以更加随意浮动， 从而减少了对轴径的扰动。双环的正常轴向间隙为0.306～0.385 mm，减少了碰磨轴颈的 机会，有助于安全运行。为了防止其随轴转动，在密封瓦的外径上装有止转键，定位于密 封支座内。 由于密封瓦的装配间隙很小， 安装时按出厂文件中 “发电机安装手册” 中第12.11 节精心安装密封瓦，不能让它成为‘碰磨’源，引起振动的飘移。在密封瓦的空侧进油系28CL/Q0A460F572第 29 页统中差压阀跟踪机内氢压， 从而控制着空侧油压， 保证油压大于氢压， 严格地维持着0.084 MPa的油氢压差。如前所述，在氢侧进油系统中是由平衡阀跟踪空侧油压，控制着氢侧油 压，使两者保持平衡。详见附图10“密封油系统原理示意图”和附图11“油密封剖面图” 。 3.4.2 单流单环式油密封结构单流单环式油密封结构的发电机轴瓦为椭圆瓦，该轴瓦结构简单、功耗小，详见附图 8“单流环式油密封及轴承端盖装配” 。 下半轴瓦外球面处上有一道油槽，轴瓦可根据实际情况安装于汽端或励端。下半轴瓦 安装在轴瓦座上，其接触面为可自调心的外球面。轴瓦座安装在端盖上且与端盖绝缘，此 处绝缘为双层绝缘，可以防止轴电流通过且便于运行时监控。径向定位块通过螺栓联接固 定在上半轴瓦上，用于轴瓦周向的定位，防止轴瓦反转。 单流单环式油密封结构中的单流是指起密封作用的油流只有一股。稍高于氢压的密封 油使得在转轴和非旋转的浮动密封瓦之间，保持一层连续的油膜，防止转轴和机壳之间的 氢气泄漏。此外，密封瓦的空侧供有浮动油，以确保它轴向自由移动。 铸有巴氏合金的两半式密封瓦，以很小间隙浮动于轴颈，并由一个轴向分离式密封瓦 支座控制轴向位置，防止密封瓦发生变形和弯曲。密封瓦在径向可以相对自由浮动，但周 向有定位销，使其不会旋转。密封瓦支座周向用螺栓固定在端盖上，且与端盖绝缘，防止 轴电流通过。密封油泵通过一只压差阀以高于轴密封处氢气压力 0.07～0.1 MPa 的压力提 供密封油。3.5 找正及定位用的结构件从出厂文件“发电机安装图”及附图1“发电机总装配图”可看到发电机整个重量是 支撑在机座的底脚板上并座落在底板上， 而底板则用基础螺栓固定在基础上。 在底板灌浆 之前发电机先初步找正， 灌浆之后可以通过改变底脚板和底板之间垫片的数量进行最终的 垂向找正。在正式找正时还将两端垫片改成了阶梯形垫片（见“发电机安装图”中‘阶梯 形垫片布置图’ ）并根据机座底脚上的应力分布测量的结果调整垫片后，使发电机在基础 上的负荷分布更为合理。见出厂文件“汽轮发电机基础载荷分布图” 。 在附图3“发电机轴向和横向定位示意图”介绍了维持发电机与汽轮机找正后轴向和 横向位置固定不变使之不受热涨冷缩影响的方法。 发电机依靠插在端盖上的、 但固定在基 础上的锚固板（定位块）维持其横向定位，其轴向定位则依靠底脚板与底板上以及底板与 基础上的轴向定位块来实现。 而横向与轴向找正时的调节则可用修配定位块与定位槽之间29CL/Q0A460F572第 30 页的固定键的尺寸而得以解决。此外，为了底脚板在底板上自由膨胀，基础螺杆的螺母一方 面通过螺杆的套管压紧底板， 而另一方面加工套管时使略高出底脚， 因而与底脚之间就留 有间隙。这些结构件的具体布置和安装尺寸请阅出厂文件：如“发电机安装图” ， “底板垫 片布置图”以及“发电机底脚螺栓”图等。3.6 发电机的监测系统发电机的监测包括温度测量、振动测量、对地绝缘电阻测量、漏液测量、氢气湿度 测量和机内局部放电射频监测和发电机局部过热监测等。 测温元件是发电机运行中一个重要的耳目。 它们可通过计算机系统对温度测点实施实 时监控，亦有一小部分可与其他参数如氢压、氢气纯度、轴振和出力曲线一起实现自动控 制。氢、油、水系统的一些测量元件则从氢油水各系统的端子引出，由计算机系统报警。 此外，励磁系统的一些开关量参数也通过计算机系统显示或报警。 3.6.1 监测发电机内部温度在发电机定子边段铁心的齿顶和轭中、压指及磁屏蔽上设置有 Pt100 铂电阻，具体 数量及位置详见出厂文件“发电机测温元件布置图” 。 在近汽端定子槽部上下层线棒之间埋置电阻测温元件，每槽 2 个（其中一个备用） ， 共 84 个单支 Pt100 铂电阻测温元件监测线棒层间温度。 在汽端总出水汇流管的上下层线棒出水接头上各装单支 Pt100 铂电阻 1 个，共有 84 个测温元件监测回水温度。 在出线盒内出水汇流管的水接头上各装 1 个单支 Pt100 铂电阻，共有 6 个测温元件 监测主引线及六个出线瓷套端子的回水温度。 3.6.2 监测定子绕组冷却水总进出水管水温在励端总进水管和汽端总出水管上各设 1 个双支式热电偶或双支 Pt100 铂电阻元件 （共 2 个） ，其中各有 1 支接计算机系统。 3.6.3 监测氢气冷却器的氢温在汽端和励端冷却器冷风侧和热风侧各设置 1 个双支式铂电阻测温元件，一支显示、 另一支可接计算机系统，两端共 4 件三线制双支 Pt100 铂电阻测温元件。在两端的上半端 盖上冷氢进风区各有一个温度控制器用于冷氢温度高于上限时报警，温控器有一组触点可30CL/Q0A460F572 直接通往计算机系统。 3.6.4 监测轴承温度第 31 页在汽励两端的下半轴承瓦内各设 1 个双支式热电偶或双支 Pt100 热电阻（元件分度根 据用户需要选用） ，其中 1 支是接到计算机系统。两端轴承共有 2 个双支式测温元件。 在汽、 励两端的轴承回油管及滑环端轴承回油管上各设 1 个双支式热电偶或热电阻监 测回油温度，其中 1 支接计算机系统（元件分度根据用户需要选用） 。 3.6.5 监测轴系振动在汽励两端和滑环的轴承外挡油盖上各设一个非接触式测振器，测量转子轴颈振动， 两端共 3 只均接至计算机系统。 3.6.6 监测轴承座、轴承止动销、上半轴瓦绝缘垫块、下半轴瓦绝缘衬块、密封支座、中间环、高压进油管及外挡油盖的绝缘电阻 在发电机励端轴承座、轴承止动销、上半轴瓦绝缘垫块、下半轴瓦绝缘衬块、密封支 座、中间环、高压进油管及外挡油盖处均设双重绝缘，在这些部件上均接有引出到机外的 测量引线，供在发电机运行期间监测其绝缘电阻。这些测量引线先接到励端下半外挡油盖 上的接线端子板上。在现场应设法超越装饰外罩壳，把他们接到合适的地方以便定期监测 这些绝缘电阻。 3.6.7 发电机漏液监测在发电机出线盒、机座中部、下部、机座顶部冷却器外罩的底部及中性点外罩处，均 装设法兰或螺孔，用管道与装设在机外的浮子式液位控制器即发电机漏液探测器相连接， 以便检测漏液情况，也可从那里排污。 3.6.8 监测机内局部放电在发电机中性点接地线上或测温元件或封闭母线处设置监测点来监视发电机线圈或 其它带电部件的机内局部电弧放电事故。31CL/Q0A460F572 3.6.9 监测机内氢气的含湿量第 32 页发电机增设了一套在线氢气湿度仪， 可直观地反映机内氢气的含湿量， 因此可以有效 地控制发电机机内氢气的湿度。 说明：励磁系统请查阅自并励静止励磁系统使用说明书，静止励磁系统的集电环装置技术数 据请查阅本说明书中的“集电环装置”章节。 发电机的密封油系统、定子冷却水系统及氢气系统的说明请分别参阅出厂文件“发电 机密封油系统操作和维护手册” ， “发电机定子冷却水系统操作和维护手册” ， “发电机氢气 系统操作和维护手册” 。 氢压、氢气纯度、密封油冷油温度，油氢压差以及过励限制、低励限制、V/Hz 限制 等参数的监测监控都属于辅助系统的监测监控范筹，请参考辅助系统说明书和出厂文件。32CL/Q0A460F572第 33 页第四章4.1 概述发电机的接收、吊运和储存发电机由工厂到安装地点之间是以拆开的方式进行装运的，如用铁路运输则为保障转 子安全运输，宜在制造厂内将转子装箱编入定子专列与定子同列火车发运。发电机定子整 体运输重为365 t，可用铁道专用钳夹车运输。由于我公司地处黄浦江畔也可将定子及转子 分别装船运输。 当嵌好线后的铁心和定子作为一个运输部件发运时在其两个端面各装上金属保护盖 板以便密封或充氮运输。铁路运输时定子机座上的四个吊攀需拆下，待到达目的地后重新 装上。出线盒、转子、冷却器、冷却器外罩及端盖都作为单独部件进行装运。4.2 接收当发电机到达目的地时，用户应该及时通知我公司派代表到现场按装箱清单，共同清 点所收到的产品零部件，这样可以避免延误安装。 在现场开箱时建议由用户会同驻厂代表参照使用出厂文件“发电机安装手册”中‘安装 前的检查和试验’所述内容对关键件实行质量点交制以控制质量，明确责任。点交内容应包 括发电机定子机座内部有无异物或垃圾。交接后应按本章的要求严加保管。为了确保安装质 量，安装前仍应由安装负责人认真全面检查和试验。 用户应立即检查产品零部件， 如有损伤和缺件在得到制造厂代表确认的同时尽快向有 关单位发文申报，在二个月内应验收完毕。4.3 吊运转子必须用行车起吊。起吊时必须注意以下的要求，这些要求也为其他所有部件与起 吊安装与装接提供了吊装的方法。在起吊电机各部件时， 对任何加工面必须特别留意以 防止损伤。 转子用钢丝绳捆在本体上起吊， 在转子本体与钢丝绳之间要垫特制的保护垫板， 并使用其他合适的材料来保护加工表面，转子大齿中心线应在垂直面位置以使极面受力， 钢丝绳不可捆扎在护环等处，只能吊在本体上的部位请参阅出厂文件“转子起吊示意图” ， 转子重量亦不准支撑在护环上。必须小心地防止护环、轴颈和集电环受到撞击和损伤。 我公司在转子轴颈表面上涂有防护层并装有保护套，在总装前不得去除，以防损伤和 锈蚀。33CL/Q0A460F572第 34 页4.4 储存期间的防护4.4.1 一般说明如果发电机要储存在户外， 除防雨淋日晒外， 临时掩蔽处不但要能保护发电机的外表 面并且要对发电机内部保温。此掩蔽处应具有这样的结构―在罩盖和发电机之间要有空气 流通的空间以形成通风，并保证在此掩蔽处内的环境温度不低于5℃。 4.4.2 定子抽去转子的发电机定子在运输时其两端装有金属运输盖板， 在机座与运输盖板之间用 密封衬垫与外界潮气隔绝，出线盒把合口也使用一合适的带密封垫片的盖板密封起来，并 在机座内部放入干燥剂。至于机内充以空气还是氮气取决于储运期。为了防止污物和潮气 进入，定子线圈总进出水管的接口端应有盖板封口，并在发电机现场装配结束投运前才细 心地从端口予以拆除。机座上的进出水口法兰的密封盖板应在装接外部水管时才打开。为 防止定子绕组冻裂，水内冷定子绕组在我公司出厂发运前已用纯酒精置换里面剩水并吹 干。如用户现场泵过水压或通过水，且存储处温度又很低，则建议再灌以纯酒精，置换后 放净，以确保绕组不会被冻裂。 4.4.3 定子在空气中储存发电机定子运输时，在机内装有合适的干燥剂或硅胶，以保持各部件相对湿度，在 3 到4个月内不大于50％。在机座上装有湿度指示器，如指示器表示潮气过大时，应取出硅 胶并放入烘箱里加热到 135 ℃约3小时。硅胶经过干燥后仍然可以恢复其正常功能，然后 再把它装回到发电机里继续使用。通过机座汽端顶部的发电机人孔可以取出硅胶。 发电机如能在邻近永久性基础处储存，将有利于用临时管道与气体干燥器接通， 使 干燥器能将空气吹经其中的干燥剂。为了这样的循环要做一个接头将发电机一端与再生风 机的进风口相接， 并在再生空气排气阀与发电机另一端间接上回气管。当干燥器要再生 时，在再生期间可将其与发电机连接的管道拆开并封塞。在 “发电机安装手册”内‘定 子绝缘的干燥’中介绍了一些产品和使用方法。除湿过程中可以循环再生，使用起来比较 方便。还有其他各种干燥方法，像热水干燥法只要具备条件也是很方便的。34CL/Q0A460F572 4.4.4 定子在氮气中储存第 35 页装有密封衬垫的运输盖板使发电机定子在1～1.5 kPa的内部气压下能达到密封。在采 用氮气瓶上的压力调节器向发电机供氮时，通过发电机机座底部闷头处的充氮装置来充 气，经验和记录表明，采用这种方法能使发电机在较长期间内良好地保存起来。为了对长 期储存中发电机绕组的绝缘进行监视，在运输盖板上有一个接线板可供读取绝缘电阻的数 据。 4.4.5 转子转轴的轴颈、联轴器端面和气密面上均涂有润滑脂和防锈剂，储存期间要确保轴的所 有部分均全部覆盖良好，在安装完毕、通油循环前才能除去。 对于国内的短期运输，与定子分开单独运输的转子外表面套封编织淋膜防锈袋，置于 防风雨铁木箱内的运输垫木上装运。转子应该在要装入定子时才开箱吊出。吊出后，应将 转子本体部位搁置于垫木上。 ！注意：转子大齿中心线应在垂直面位置必须使极面受力，小齿或槽楔上的凸出风斗 （如果存在）要用保护罩护住，不得直接受压。 整个转子必须完整地放进厂房内的棚里， 防护棚可以是木结构， 并覆盖一块可以防潮、 防尘的油布。空间加热器应安放在转子下面四周，以保持转子的温度至少高于周围环境温 度5 ℃，而绝对温度保持介于5～75 ℃，加热的容量按转子重量计算，转子的重量每13.6 t 需要约1 kW的加热器容量，空间加热器应安装在石棉板或耐火砖上可靠固定，以免意外地 触及易燃材料，加热器放置位置离可燃部件至少15～20 cm，掩盖体顶部要有通风孔。 对于长距离运输的转子应安放在铁木箱里面，转子外先套封一层编织袋，之后再套封 两层铝箔袋，并对两层铝箔袋分别抽真空，中间一层铝箔袋袋内装有干燥剂，外层铝箔袋 装有湿度表。转子应该在转子要装入定子时才开箱吊出。湿度表应每隔一星期检查一次， 如果湿度指示其相对湿度超过50％，则此时应取出干燥剂加以烘干。在任何时候，护环都 必须保持干燥，以防止发生应力腐蚀。如果转子运输中不抽真空，也不装湿度表，则必须 用500V兆欧表定期记录转子线圈绝缘电阻，如果绝缘电阻小于10 MΩ表明需要干燥处理， 此时必须打开运输箱，将干燥剂再生和为转子加装空间加热器。 总之，如转子绝缘受潮，建议进行干燥处理。请参见出厂文件“发电机安装手册”中 ‘转子绝缘的干燥’ 。35CL/Q0A460F572 4.4.6 单独发运部件的防护第 36 页端盖、密封支座、冷却器、冷却器外罩和发电机出线盒等部件的加工面在运输前涂有 防蚀油。应该检查这些部件，了解其涂层是否完好，必要时应重涂润滑脂或防锈剂，这些 部件应储存在防晒、防雨和防潮的场所。 密封支座的密封绝缘垫片是经过绝缘处理的，必须按工艺要求平放套进塑料袋内密封 防潮后，上下层用硬纸板夹牢，然后再平放装在木箱内发运。应储存在干燥的处所妥为保 管，只能在装配之前才可拆箱使用以免绝缘受潮。36CL/Q0A460F572第 37 页第五章 发电机的运行发电机的运行建议要以其出力曲线为根据， 该曲线规定了在不同工况下汽轮发电机组 输出的容量。在制订发电机出力曲线时，考虑了多方面的因素：包括将定子、转子绕组和 铁心中的热点温度限制于切实可行的运行温度，而这些温度是不能直接从测温元件得到 的。出力曲线是设计计算和试验分析相结合所取得的综合性结果。发电机有关标准公认由 测温元件测量的可以探测得到温度可能不是最热点的温度。由于不能直接得到最热点的温 度，温度的检测点应尽量靠近预计的热点，但是在最热点与测温点之间的温度梯度不是不 变的。它的变化取决于氢压，出力，冷却方式和通风系统。所以测得的温度不适宜用作为 调节发电机的出力的依据。 发电机的安全运行，应该依靠发电机及其辅助系统的各种自动监控装置，因此，发电 机必须在有关系统及其监控装置全部安装完毕、调试合格后方能投入运行。但是运行的安 全性还取决于运行人员的高度责任性和主观能动性；运行人员必须严密注视并跟踪运行时 各种主要参数模式，以便及早发现隐患及时处理之，得以事半功倍，而不要依赖于自动报 警、有时会贻误时机，反而事倍功半。例如在同一工况下发现定子绕组的温度或温差（最 大最小之差）有明显不同于正常模式时，如立即引起警惕，着手研究分析和处理，防患于 未然，必然大大提高了运行的安全性。为此，在启动阶段应该逐项验证各种运行参数的记 录的可靠性，并保存之作为今后运行中监测的可靠依据。5.1 启动检查项目及要求在机组第一次起动前，使用出厂文件“发电机最后阶段的检查”中规定的对各阶段检 查的要求进行检查，在签署认可后再作如下检查： 5.1.1 氢、水、油系统正常投运 确认轴承、密封油、氢和水系统安装正确与否；并且确认轴承、密封油、氢系统和水 系统运行正常、发电机机内氢压、水压和油压正常。 为避定子并联环（连接线）发生气堵事故，尤其要注意发电机出线盒外部的回水管必 须按以下要求安装到位（参见图5-1，详见氢油水系统出厂文件“定子冷却水系统设备连接 图” ） ： （1） 出线盒外部的回水管为48×3.5（DN40） ；37CL/Q0A460F572 （2） 管道转角处采用弯头过渡，弯头的半径不小于1.5倍通径；第 38 页（3） 此管道要求从 “X” 接口处一直连到 “Z” 接口引出管道上， 此段管道长度应小于5 m。注： 图中连接管编号仅供参考，不同项目有不同的编号要求，具体见氢油水系统出厂文件“定子冷却水 系统设备连接图” 。 图 5-1 并联环出水管道要求5.1.2检查发电机各处的温度、氢质、油质和水质检查发电机的温度、氢纯度、氢气和油的含水量、油的杂质、定子线圈冷却水进水 温度以及水电导率等，不应超过第5.2.1.6条表5-1所规定的数值，并注意冷却水系统的充 水期间排气是否彻底。 定子线圈冷却水系统的充水期间排气是否彻底是避免并联环气堵的 一个很重要的因素。 ！警告：注水时，必须对水装置的管路、设备和所有测量点进行排气。打开定子线 圈顶部的排气阀， 对整个水系统回路进行排气。 通过反复开启排气阀， 使水系统完全放气。 在发电机定子冷却水系统说明书中，运行这一章的第二小节的“定子冷却水的注水 和定子线圈排气” ， 对定子线圈的排气有明确具体的要求， 应严格按照我公司的规章执行， 以避免气堵现象的发生。 5.1.2.1 氢气冷却器的出风温度应均衡冷氢温差在任何负荷下不得超过2K 用装置在冷却器出风口的电阻测温元件测出的冷氢温度亦不得超过规定数值。38CL/Q0A460F572 5.1.2.2 控制氢气纯度和湿度并投入排烟风机第 39 页氢气纯度一般不低于96％， 发电机做性能及效率试验时应维持在98％， 到90%时报警， 只有当氢侧泵停运时才允许纯度维持在90％左右。投入氢源的氢干燥器使供氢的湿度不得 高于-35 ℃露点，投入发电机的氢气干燥器使机内氢的湿度露点应介于0 ℃至-25 ℃。启动 前必须投入空侧回油箱上的排烟风机、防止氢气带入主油箱以确保安全。 5.1.2.3 第 一 次 启 动 及 每 次 启 动 带 负 荷 前 ， 应 监 视 定 子 绕 组 的 温 度 启动带负荷前温度的不同可能表示出温度测量有问题， 运行前必须予以校正， 详 见 本 章 第 5.1.8 条 说 明 。 5.1.2.4 密封冷油温度一般应维持在43～49 ℃之间。空侧与氢侧进油温差不大 2.2K。(从冷油器出来的空气侧和氢气侧密封油温度之差） 轴振不正常时两侧油温差不大于1K。 5.1.2.5 密封油、轴承油的含水量不得大于0.05 ％。否则应处理油质 以免使油中水份带入机内增加了氢的湿度。 从轴承回油中取得的杂质在油冲冼过程中 应满足油冲洗规程的有关规定，在运行阶段应符合第六章中“润滑油及密封油的维护”条 表6-5的要求。 5.1.3 氢气冷却器 首先应打开排气管排除内部的空气，让冷却器的顶部水室、回水室和所有水管都充满 了水。 应向氢气冷却器供给所需的冷却水量为900 m3/h， 并按第5.2.1.6条中表5-1 “发电机运行 工况参数表” 中规定了氢气冷却器有关数据包括进水最高温度、 最高工作压力和总水量等要 求。应将各只冷却器调节到基本相同的水量，防止由于水速过大而损坏水管。为此调节每只 冷却器出口水管的节流阀， 使通过每只冷却器的水压力降基本相同。 通过一只冷却器的水压 力降应是该只冷却器进、 出口压力表读数之差。 调节水量及氢温的幅度不能过大以免机座变 形因而产生剧烈的振动。 5.1.4 密封油冷却器及定子绕组内冷水的冷却器和油、水加热器 确认密封油冷却器及绕组水冷却器的冷却水有足够的水量。 油温控制反应要灵敏能迅 速控制氢气侧、空气侧油温及两者的油温差。水温控制反应要灵敏使之能够稳定地控制绕 组入口水温在规定范围之内。39于CL/Q0A460F572第 40 页如果启动时油温或水温远低于第5.2.1.6条表5-1“发电机运行工况参数表”中规定的最 低温度，可临时在密封油流动的条件下启用系统中的油加热器或水加热器。 5.1.5 启动及运行时对氢、水、油系统等各种工况的要求 详见第5.2.1.6条表5-1“发电机运行工况参数表” 。 5.1.6 轴承座对地的绝缘 轴承在励端为双层绝缘， 故在机组各转轴对接后或在运行中和未停车时也能测量轴承 绝缘电阻，测试端子编号及测试步骤详见附图9。 在运行期间，用1000 V兆欧表定期测量轴承对地绝缘电阻，每月一次并作记录。兆欧 表一端接地，另一端轮流接到每个被测端子直接测量绝缘电阻。预期绝缘电阻大于1 MΩ， 小于0.5 MΩ会导致轴电流通过而损坏轴承，建议安排停机处理。绝缘电阻值变小表明绝缘 性能恶化，并且需要维修至少达到最小的允许值之后方可继续使用。每次拆卸轴承和重新 装配绝缘，都应当即测定绝缘电阻，这些检查必须在发电机加励磁之前进行。 请注意， 测轴承绝缘时一次只能测两道并联的绝缘中的一道。 因为如有一道绝缘损坏， 就不可能再检查另一道绝缘的好坏。在此情况下如怀疑绝缘有所损伤，就应使用其它的方 法检查绝缘。 5.1.7 相序的校核 发电机与系统并网之前，应校核发电机的相序，确认与它连接的汇流排相同。发电机 的相序详见订货合同技术协议。 5.1.8 起动时对测温元件的监测 发电机安装后的第一次起动和以后的各次起动阶段，当定子绕组水系统已投入工作 时，建议对定子绕组出水测温元件和绕组层间测温元件作如下监测：（以发电机测温元件 端子板的读数为准校验主控制室的仪表读数） 5.1.8.1 与定子测温有关的水路结构定子内冷水进入励端的总进水汇流管后，通过成型绝缘引水管，分别从三类水支路流 入定子绕组： A）定子上层线棒冷却水支路：40CL/Q0A460F572第 41 页从励端的总进水汇流管通过绝缘引水管流入上层定子线棒的端头流入线棒， 经线棒槽 部再流过线棒的汽端端部，最后通过绝缘引水管而流到汽端的总出水汇流管。内冷水只冷 却了一根线棒即上半匝线圈，这类水支路共42条。 B）定子下层线棒冷却水支路 从励端的总进水汇流管通过绝缘引水管流入下层定子线棒的端头流入线棒， 经线棒槽 部再流过线棒的汽端端部，最后通过绝缘引水管而流到汽端的总出水汇流管。内冷水只冷 却了一根线棒即下半匝线圈。这类水支路共42条。 C）定子绕组连接线及主出线(瓷套管内导电杆)的串联式独立水支路 从励端的总进水汇流管通过绝缘引水管流入定子绕组的连接线， 通过绝缘引水管流入 位于机座下部出线盒中的主引线再经过绝缘引水管流入出线瓷套管内的导电杆（主出线） ， 最后再通过绝缘引水管流入出线盒内的小出水汇流管形成六条并联水支路，此汇流管则从 外部接通汽端出水汇流管的底部成为与A类、B类并联的独立的C类水路。 注：中性点的联接母线板亦为水内冷，各自与中性主出线的水支路相串联。 上述A、B和Ｃ类水支路上的出水测温元件，都装在出水汇流管的水接头上，所有测温 元件编号详见产品图“发电机及集电环接线端子板布置图” ， “发电机接线端子图”和“定子 绕组水电连结图” 。 5.1.8.2 监测要点a) 因为上、下层线棒具有不同的截面与不同的电流密度，且线棒内涡流损耗上、下层 也不同，故上层线棒即Ａ类水支路中出水平均温度与下层线棒即Ｂ类水支路中出水平均温 度有几度差异是正常的情况，而绕组的连接线及主出线即Ｃ类各水支路的截面与电流密度 又与A、B类不同， 而且水路长度甚至在本类中也有所不同，故出水温度有所不同亦是意 料之中的，但重要的是要监测所有出水测温元件及槽内层间测温元件。 b) 监测定子出水温度的方法优先采用： 为每个出水测温元件制订一条出水温升对应于 定子电流的温升曲线。这样，在任何负荷状态下都能将实测的温度与预计的温度相比较。 因此，任何趋势比如由于氧化铜沉积而导致空心导线被局部堵塞都能很快地检查出来。 c) 除实施上述b)节的监测方法外，还可采用比较同类水路中最高温度与最低温度的方法，如果上层线棒或下层线棒的温差或总温度超过第5.4.3.2条表5-2中的限值，就必须采 取消缺措施。上层线棒的出水温度只应和上层线棒的进行比较，而下层线棒只应和下层线 棒进行比较，即同类水支路才能进行比较。 d) 层间温度与出水温度要相互对照41CL/Q0A460F572第 42 页如果任一定子绕组层间测温元件显示了异常读数，就应检查相应绕组的出水测温元 件，以判断线棒是否有异常过热，还是控制室仪表读数不准;并保存这些数据。如出水测 温元件出现不正常读数，就应检查对相应的层间测温元件，亦可照此办理。 e) 独立的C类水路温度，正常运行时一般低于A、B类水路3-5℃，若发现C类水路温度 高于A、B类水路温度，则需要认真检查，防止水路气堵。 为了校验所有的测温元件以便正确判断元件读数所反映出的故障，在定子水系统第 一次冲洗时和在发电机刚投运未投励磁之前即启动时必须同时测录在接线柱上和主控室 仪表上各出水口测温元件以及每个层间测温元件的读数， 二者读数应该很接近， 并以此判 定测量仪表及线路是正常的，可投运的。 5.1.8.3 启动后用逐级增加负荷法来检查定子绕组水支路异常情况 当一个新机组第一次点火带低负荷起动时，在汽轮机许可带负荷的条件下先以5 %一 档的增量逐级增加，争取加到15%满负荷， 在每个阶段温度稳定后要连续测录并保存在同 一负荷值下读取所有的层间测温元件和出水测温元件的数据。 槽内的层间测温元件的同类读数中最高与最低温度的温差不超过3K， 否则就应找对应的出 水测温元件进行对比，直到发现存在的问题并予以解决。对于那些全部由定子绕组上层线 棒组成的水支路即第5.1.8.1条的A类及全部由下层线棒组成Ｂ类水支路中各类出水测温元 件读数中最高与最低温度的温差期望不超过3到4K， 而其他的由定子绕组的连接线、 主引线 和主出线串联而成的水支路即第5.1.8.1条的Ｃ类出水测温元件中的最高与最低温度应与其 最长和最短水支路中出水温度相对应。最高温度应低于线棒出水温度。 当负荷以20％一档的增量逐级增加至满负荷时，在每个阶段温度稳定后，要连续测录 并保存在同一负荷值下读取所有的出水测温元件和层间电阻测温元件的数据。 在这个增加负荷的过程中， 如发现任何一个测温元件的温度的增长比该类其它元件 温度升得快，就应怀疑水路受堵。要设法找到故障原因，并将其排除，同时必须保存这些 数据。如遇到罕见的一根线棒严重堵塞的情况，层间测温元件对温度的反应就比较可靠。 万一线棒全部断水，出水电阻测温元件所反应的温度将不是线棒的出水温度而是总出水管 的出水温度。 因此在这个增加负荷的过程中对这三类水支路必须逐级记录每类水支路的出水的和 层间的各个测温元件的温度与相应的定子电流值同时还要记录相应的层间的和各类水支 路的高低温差供分析判断。42CL/Q0A460F572第 43 页5.2 运行时监测和注意事项5.2.1 调试及正式试运行 刚安装检查合格的发电机机组先要经过调试及正式试运行，这个运行阶段有五种模 式，都要监测下列运行参数；对正常及非正常运行方式同样亦要监测这些运行参数。 5.2.1.1 准备启动 当发电机的安装或维修的检查测试工作已按出厂文件“发电机安装手册”各条包括下 册第3条“安装中测试主要项目表”及“送审出厂文件‘安装最后阶段的检验’中全部记 录及签名以及 ‘发电机安装检查数据记录册’所规定的1.17.1，1.21，1.22.2及1.23.1等条 检查记录卡”全部完成后，发电机就进入准备启动的阶段，其前期发电机转子处于静止状 态，此时投入并加热有关的辅助系统，为后期转子盘车低速运行作好准备，因此必须收集： a) 轴承油、密封油和氢气的温度和压力，以及定子绕组冷却水的压力、温度和流量，（包括集电环内的空气温度和轴承油温、油压） 。 b) 氢气的纯度、湿度，油质、和定子冷却水的水质。 c) 轴承、高压进油管、密封支座和中间环等绝缘电阻等数据 。 正常工况应调节有关参数维持氢压大于水压，水温高于氢温，密封瓦进油处氢气侧油 压微大于空气侧油压以防止氢纯度下降；同时确保继电保护动作正常。 在此阶段进行气体置换的过程中，则尚须收集用 CO2置换空气时CO2的纯度、压力、 和用氢气置换CO2时的氢气纯度和压力等，并确认正确的取样位置，以确保气体置换的安 全性。 不论是升速之前还是在机组解列降速之后或为某种维修工作的需要而使转子进入低 速盘车状态，以上各参数应尽可能保持与转子准备启动的静止状况保持一致。具体的参数 要求详见本章第5.2.1.6条表 5-1“发电机运行工况参数表” 。 5.2.1.2 启动当转子脱开盘车装置并升速到达同步转速时（工频） ，应先做一次冷态精密动平衡。 争取发电机和集电环的轴振水平低于出厂时的试验值。在此平衡水平上，可以将主断路器 合闸，把发电机同期并入电网。此时除维持“准备启动”阶段的同样参数水平（项 a、b 及c）外必须监测下述参数将其维持在第 5.2.1.6条 表 5-1“发电机运行工况参数表”所规 定的范围内: d) 轴瓦钨金温度及出油温度（包括集电环装置） 。 e) 轴振及轴承座振动（包括集电环装置） 。43CL/Q0A460F572 f) 密封油温、密封油进入密封支座在空气侧和氢气侧的温差。第 44 页g) 发电机冷氢温度 （在升速过程中必须经常测试并调节控制冷氢温度和各冷却器出风 的温差和集电环装置的冷风、热风温度） 。 h) 定子线棒层间温度及出水温度。 注意事项： 1) 当上层或下层线棒之间的温度差或各出水支路上冷却水之间的温度差应不超过5.1.8.3中数值，否则可能是测试仪表出了问题。 必须在同期并网之前予以检查并消缺。 2) 还要严格控制发电机同期并网的情况，发电机电压相位及相角差必须与电网同步时才能同期并网。如并网时相位不同步，将发生异常大的定子电流，从而产生特大的短路 力矩，导致线棒位移，进而严重损伤定子线棒，亦可能损坏转轴及联轴器。 3) 定子线圈冷却水的电导率不合格或冷却水流量不足，不得投励磁升电压或并网。 4) 要严密监测机内有无漏水，漏油和漏氢等缺陷，必要时迅速予以消缺。 5) 要用每个冷却器出水回路上的调节阀控制水量， 水压不要超越第5.2.1.6条表5-1规定 的上限值以免漏水。各冷却器出风处冷氢温度差要控制在2K之内。 6) 轴振限值是指双幅相对位移值，凡是新机组经过认真地安装、仔细地二次灌浆、精 心地调试的、其轴振水平是能够达到轴振的期望值的。在长期运行中，由于工况变化轴振 会有所变化，从期望值到报警值之间的、以及在国标GB/T7064中规定的限值之内的轴振都 是无碍于安全运行的。运行时机组的跳闸值是统一整定在250μm，以确保机组安全。 5.2.1.3 带负载运行除了维持“准备启动”和“启动”两种模式中的各种参数水平外（项a 到项h） ，尚须监 测以下参数： i) 发电机负载出力，使发电机出力总是处于出力曲线的限值之内。 j) 带负载时定子线棒槽内层间温度及出水温度（包括A、B两类水支路以及层间的测温 元件间各自的高低温差）与C类出水的温升和总出水管温升。 k) 带负载时氢气的平均冷风温度和湿度，以及热氢温度（包括氢气冷却器出口氢气温 度差异值） 。 l) 定子绕组水流量、压降及电导率。 m) 带负载时，对集电环装置的运行工况的监测详见