发电机安装说明书

1、 WX21Z系列静止励磁空冷汽轮发电机安装说明书0JS461401山东济南发电设备厂二OO二年四月山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 0 页目 录 1. 概述 第 1 页 2. 安装地点 第 1 页 3. 结构介绍 第 1 页 3.1 总体 第 1 页 3.2 冷却系统 第 1 页 3.3 定子部分 第 3 页 3.4 转子部分 第 4 页 3.5 轴承部分 第 5 页 3.6 测量装置 第 7 页3.7 补充空气过滤器 第 8 页 3.8 空气冷却器 第 8页 3.9 联轴器 第 8页 3.10 导向装置 第 8页 4. 安装 第

2、8页 4.1 部件分装说明 第 8页 4.2 底板安装 第 8页 4.3 定子安装 第 9页 4.4 转子安装 第10页 4.5 外端盖安装 第13页 4.6 轴承安装 第14页 4.7 空气冷却器安装 第15页 4.8 其它安装说明 第15页5. 轴承油箱 第15页6. 电刷装置结构及安装说明 第16页7. 转子阻容接地结构和安装说明 第25页编制王国栋2002.4校核林锡宪2002.4标准李 芳2002.4审定王庆铎2002.5标记处数更改文件号签字日期标记处数更改文件号签字日期批准王庆铎2002.5山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28

3、页第 1 页1. 概述本系列汽轮发电机为100200MW三相交流两极同步发电机，额定转速及频率为：3000r/min . 50Hz或3600r/min . 60Hz。额定电压为：11.5KV、13.8KV、15.75KV、20.0KV（50Hz时）或13.9KV、17.0KV、18.0KV、21.0KV（60Hz时），发电机的励磁方式为无刷励磁或静止可控硅励磁，冷却方式为：密闭循环式空气冷却（简称空冷式），转子绕组为空内冷，其余为空外冷，这样就取代了本国生产的100200MW的氢冷或水冷汽轮发电机。该系列发电机适用于火力发电厂、集中供热电厂、燃气蒸汽联合循环发电、坑口电站、余热、废热发电等电站

4、。该系列发电机具有结构简单、辅助设备少、安装维护方便、运行安全可靠、运行费用低、投资回报快等特点，有利于电厂的安装、使用和维护，每台电机的安装尺寸详见我厂提供的安装图，各部分结构介绍详后，发电机的技术性能符合GB/T7064-1996“透平型同步电机技术要求”及IEC标准的要求，每台电机的成套供应范围详见我厂提供的“供应清单”。本安装说明书是针对该系列发电机采用自并励静止可控硅励磁系统而言的。2. 安装地点：本发电机的正常安装地点及使用条件是：2.1 海拔高度不超过1000米；2.2 冷却气体温度不超过+40；2.3 应安装在环境温度不低于+5的厂房内；2.4 空气冷却器的进水温度不得超过+3

5、3；2.5 本系列发电机可配：冷凝式、背压式、抽汽式等汽轮机为动力。3 结构介绍3.1 总体 该发电机是一台空冷、自通风的两极隐极式转子电机，具有空气水热交换器（空冷器）的封闭冷却回路，该空冷器位于发电机下部的基础里，发电机总体结构见图3-1。3.2 冷却系统 两个轴向风扇由两端向发电机提供冷风，发电机有两条同样的空冷回路，每条回路由一个轴向风扇提供冷风，这两条空冷回路对称于发电机中心。由风扇吹入定子中的冷却空气分成几部分。一部分直接进入气隙，与来自转子绕组端部的空气一起通过铁芯的径向通风槽进入第一风室，然后经第一组冷却器冷却后由轴向风扇驱动构成循环；另一部分冷却空气通过定子绕组端部，流经轴向

6、风道进入第二风室，然后沿径向进入气隙，再经过铁芯，一部分进入第一风室，其他部分与来自转子的空气一起进入第三风室，然后经第二组冷却器冷却后由轴向风扇驱动构成循环。转子导体中风路是冷风从中心环和转轴之间吹进转子，进入转子绕组端部风腔，在槽入风口处冷风进入空心导体。在导体中，这部分冷风分成两部分。一部分冷风通过槽中的空心导体到达转子中心部位，从那里穿过空心导体和槽楔上的径向孔进入气隙。另一部分冷风通过绕组端部空心导体，到达磁极轴线部分，从那里它由空心导体内排出，最后通过转子体端部的月牙槽进入气隙。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 2 页

7、山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 3 页3.3 定子部分(包括端盖)定子部分由机座、定子铁芯、定子绕组及其绝缘构成，各部分结构分述如下：3.3.1 定子机座采用薄钢板焊接、多壁、多风室、上下分瓣结构，叠压好的定子铁芯嵌好线圈并进行VPI浸渍后，放置到下半机座，然后再装配上半机座并用螺栓固定。3.3.2机座承载电机的重量和电磁转矩，并将其传递到基础上，还引导冷风流动，端盖也具有引导冷风流动的作用；外盖将发电机风路与外界隔断，内盖将风扇前（吸）后（压）的风腔隔断。3.3.3铁芯是两面涂绝缘漆的低耗冷轧硅钢片叠装而成，按不同的风区轴向分成

8、不同的铁芯段，铁芯段由径向通风沟分隔，这样使得整个铁芯上的温度分布均匀。铁芯是在机座外压装的，通过其背部的定位筋和端部压圈拉紧固定。压圈由非磁性调质铸铝合金制成，具有良好的机械性能和较小的弹性，压圈在铁芯端部和端部漏磁场之间形成了良好的屏蔽，使端部损耗降低。带绕组的铁芯与机座组装见图3-3。铁芯嵌线和绝缘处理后通过几个带耳朵的环与机座用钢管焊接，整个铁芯在机座中呈悬垂状，焊接处的铁芯切向振动接近零，径向振动通过机座板削弱后传至基础，使基础承载能力增强，同时这种结构也有效的承载了铁芯与机座的不同的热膨胀。定子与机座分离的结构阻止了铁芯振动的传导，达到最佳的噪音消除效果。3.3.4定子绕组为一个三

9、相、双层绕组，每个线圈由两个半线圈（即线棒）组成，定子线棒由双层玻璃丝绝缘包的两排矩形铜线构成，为减少附加损耗，采用较薄规格的扁铜线，线棒直线部分经360的编织换位（即罗贝尔换位），这样，可以使得绕组匝内环流减少至最小。线棒主绝缘采用F级少胶云母带连续包扎，并采用高技术防晕结构，嵌线后和铁芯一山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 4 页起进行真空压力浸渍，这种整体浸渍绝缘具有优良的介电性能和整体性能，克服了国内传统模压线棒在运行中与槽壁之间相对移动而容易造成绝缘磨损的问题，提高了产品的可靠性和耐用性，特别适合于热电、调峰等负载经常变化的

10、电站。图3-3 装配在两半机座中的铁芯1 上半机座 2 支承环 3 铁芯 4 水平剖分面 5 机座底脚 6 下半机座 7 铁芯水平振幅 8 铁芯垂直振幅3.3.5定子线圈端部采用特殊渐开线结构，端部较短，每只线棒用弹性涤玻绳紧紧地棒扎在支架上，经真空压力浸渍后整个端部形成为一牢固的整体，具有更强的抗短路能力。里段支撑环采用非磁性硅铝合金，与压圈一起在端部形成双屏蔽结构。3.3.6整个绕组端部支承在绝缘材料制造的支架上，该支架用螺栓固定在铁芯压圈上，每只绕组用有弹性的玻璃丝绳紧紧地绑扎在支架上。3.3.7上层和下层线棒的端部焊接在一起。在励端端部，支架上放有相间连接环和引出线（一般为6个引出线，

11、每台电机的引出线连接尺寸、位置、相序等详见我厂提供的安装图）。3.4 转子部分转子的主要部件由转子本体、转子绕组和绝缘、阻尼绕组、护环、风扇、滑环、接地轴等部分组成，分述如下：3.4.1转子本体由带联接法兰的高质量合金钢整体锻件加工而成。采用阶梯形嵌线槽，这样既保证了最小齿根处有足够的机械强度，又可容纳尽可能多的励磁安匝，提高了槽利用率。转子轴的励端有一个中心轴向孔，延伸至转子绕组端部下面容纳两个半圆铜导线，用于供励磁电流的引出线。3.4.2转子绕组为同心式分布绕组，由若干个线圈组成，线圈由0.1%的银铜合金导体冷拉成的矩形空心导线制成，比一般铜线具有更好的抗蠕变性能和更高的屈服极限，从而保证

12、了运行过程中转子绕组不会发生有害变形。空心导线上开有进出风口，冷却空气从内孔流过，直接冷却转子绕组，转子线圈的山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 5 页出风口在槽中呈V形分布，线圈各处风量均匀，冷却效果好，不会形成过热点。转子所有绝缘材料均为F级，槽衬和匝间绝缘采用Nomex纸，转子绕组和绝缘采用特殊结构和工艺处理，在运行中随温度变化，转子绕组在槽中中间定位，能够整体地在槽内以转子中心为原点轴向伸缩，各匝之间不会产生相对位移。3.4.3 阻尼绕组阻尼绕组的作用是为由相对转子旋转的磁场而产生的负序电流提供低电阻通路，因此使得这部分能量不

13、再在别处产生危险效果。阻尼绕组是由绕组的槽楔构成的，槽楔采用整长结构，材料为导电性能和机械性能均优的铜镍合金，槽楔和两端护环下的阻尼环、阻尼齿、阻尼片一起形成一个完整的阻尼笼，为减少接触电阻，所有接触面都经涂银处理。（该阻尼绕组足以承受负序磁场，这个磁场是由I2表示的，或者是由谐波负载产生的一个等效不平衡负载，根据国标，允许的连续负序电流I2是8%、瞬态负序能力(I2/IN)2t为8S）。3.4.3转子护环由奥氏体不锈钢制成（材料为18Mn18Cr），具有高度抗应力腐蚀能力，它使绕组端部牢固地固定在原来的位置上，以防由于离心力造成的损伤，护环以悬挂结构热套在转子本体上(见图3-4)护环套入转子

14、体后旋转半齿距，借助于转子和护环上的凸齿来固定。由于护环的悬式设计，所以由绕组中热膨胀所产生的力传递不到大轴上，也避免了转子运行时所产生的交变应力导致配合面的损伤。3.4.5 轴向风扇在转子两端装有旋桨式风扇，用以驱动发电机内的冷却空气，风叶是由硅铝合金模锻而成，风扇角度可据所需风量调节，叶片由螺栓固定在套在轴上的轮毂上。该风扇具有压头低、流量大、效率高等特点。3.5 轴承部分（图3-5）3.5.1在发电机的两端各有一个分离式座式轴承，励磁机非驱动端还有一小座式轴承，轴承是由水平分开的两半组成。 山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 6

15、 页轴承瓦是钢制的，为椭圆瓦，内衬巴氏合金V738，该轴瓦在高温下运行不会产生铅锡共晶。为防止润滑油进入发电机内部，采用轴承与发电机相分离的结构型式。每个轴承具有顶轴高压油连接装置，以便在开机时减少轴承摩擦，便于起动。轴承与汽轮机共用一个给油系统，另外，轴承上预留有安装测轴振振子的位置，以及测量轴瓦温度的位置，供用户选用。发电机轴封采用非接触的迷宫式密封，轴封将轴承座内外分开，有效防止润滑油和油雾的外逸。3.5.2轴承绝缘为防止轴电流通过轴承，发电机励端采用具有绝缘结构的轴承（见图3-6）。绝缘附加在轴承环和轴承座之间，挡油环和顶轴高压油连接装置也有绝缘。在驱动端有两个接地碳刷，使转子可靠接地

16、（见图3-7）。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 7 页1 发电机转子 2 励磁机（悬挂安装、无轴承） 3 接地电刷 4汽端轴承 5 励端轴承（绝缘）6 轴瓦7 支撑块8 轴承环 9 绝缘带 10 轴承座 11 轴承轭3.6测量装置发电机的测量装置主要用于温度等检测以保证安全运行，该系列发电机共配有以下测量装置，分述如下：3.6.1定子温度测量定子绕组中有6个Pt100的电阻测温元件，围绕圆周平均分布，放置在绕组层间，以便在运行中检测各处的定子铜温。3.6.2冷空气温度测量2只电阻温度计Pt100，安装在发电机冷风道里，用于遥测发电

17、机进风温度或接信号器。3.6.3热空气温度测量2只电阻温度计Pt100，安装在发电机热风道里，用于遥测发电机出风温度；2只带电接点温度计，现场观测发电机出风温度或接信号。3.6.4轴承测温测量每个轴承出油口处装有带电接点的指针式温度计，以备观察油温和报警信号等。3.6.5励磁机的热风温度测量励磁机的热风道里安装了1只Pt100电阻温度计，遥测励磁机出风温度；励磁机热风道里还装有1只带电接点温度计，现场观测励磁机出风温度或接信号。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 8 页3.6.6为了检测转子绕组的对地绝缘情况，转子励端设有二个带电刷的

18、测量滑环。将线直接接到发电机检测设备上，在运行中可检测转子绕组的对地绝缘。以上3.6.13.6.5各接线端均配在发电机汽端的接线盒内以供安装时集中接线。3.6.7为了检测空气冷却器漏水，在冷却器室地面以下设浮子开关以做信号检测，其配线由电厂设计自行决定（亦可经发电机上的接线盒集中接出）。3.7补充空气用过滤器封闭自通风空冷回路不可能做到完全密闭。在高压区域（如在风扇出风区）空气就会泄漏到电机外部；在低压区域（如在风扇进风区）空气就会被从电机外部吸入。为了防止灰尘随之被吸入电机内，本电机在两个外端盖上各装一只补充空气用的空气过滤器，以满足以上要求，在电机运行中应经常检查和清洗过滤器内灰尘，以确保

19、透气。3.8空气冷却器冷却器是一个表面热交换器，用来冷却发电机中被加热后排出的空气。冷却器由许多冷却管组成，冷却管是密排的铝质翅片套在铜管上。冷却介质为水，每台电机所需热交换容量的冷却器由多只单体冷却器组成。它们在发电机下部成水平布置，冷却器的室内墙壁要求光滑并刷涂料，具体安装尺寸，技术数据等详见我厂提供的图样，冷却水如对铜、铁有腐蚀性者（如海水等）应提出单独订货要求。3.9 联轴器该联轴器为整体膨胀套筒联轴器，如图所示，发电机通过联轴器与汽轮机相联接，它不会由于冲击力矩发生相对滑动，力矩传递理想，易于联接和拆卸，螺母沉头至法兰孔中，无凸出部件，因而无由此产生的附加风耗。3.10 导向装置发电

20、机中间两侧各有一纵向导向装置，安装时用以调节发电机的前后位置；在发电机两端每侧各有两个横向导向装置，安装时用以调节发电机的左右位置；在汽端轴承两侧各有一托架，用以调节轴承中间板的左右位置。导向装置和托架均焊接在它们下面的基础预埋件上，托架的调整螺栓顶在轴承中间板上，横向导向装置的调整螺栓顶在发电机机壳底板上，纵向导向装置的调整螺栓顶在导向座上（导向座焊接在机壳底板上）；通过旋转调整螺栓以调整汽端轴承和发电机机座的位置。4 安装：发电机的安装按我厂所提供的安装图（在随机图内），设计院提供的电厂设计安装图，以及电力部门的安装规程等，并作如下介绍：发电机安装图中所示的尺寸为冷态时定、转子中心对中心的

21、尺寸，为使发电机在运行时定、转子中心对中心，现场安装时应加上汽轮机和发电机的热态膨胀量，即发电机定子向励端偏装膨胀量，其中发电机的半膨胀量为2mm，电刷支架向励端偏装全膨胀量，即汽轮机膨胀量加发电机总膨胀量。4.1 部件分装说明：整机共分定子、转子、座式轴承、励磁机、空气冷却器等，分别包装运到电厂后进行组装，安装前应按我厂提供的“装箱单”“随机图纸”等技术资料进行查点是否有误。山东济南发电设备厂WX系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 9 页4.2底板安装：发电机安装在以垫板、滑动板和支撑螺栓之上（见图4-1），调整它们可使发电机高度准确定位，正方形垫板用合成树脂

22、粘在清洁的基础上面，滑动板放在垫板上，中间涂MoS2润滑脂以调节滑动板，支撑螺栓顶在滑动板上。整机调整定位完成之后，将支撑螺栓点焊使之固定。发电机的地脚螺栓贯穿整个基础板，紧固后使发电机固定。将发电机底部与基础之间空隙（见图4-2）进行密封（密封件由我厂提供，详见我厂提供的“基础密封”图样）。现场安装完毕后，建议环绕发电机浇注一平台，此浇注不做承载发电机之用（见图4-2）。图4-1 基础安装A 轴承固定B 发电机固定1 底板 2 地脚螺栓3 滑动板4 MoS2润滑脂 5 机壳底板 6 垫板 7 基础底板 8 支撑螺栓图4-2 基础浇注台1 发电机定子底板 2 密封角钢（我厂提供）3 滑动板 4

23、 垫板 5 浇注台 6 机房地面 7基础4.3 定子安装：先按我厂提供的“底板安装”“进出风口密封”图示各件安装好后，将定子就位，以两端导风圈内孔为基准与汽轮机轴线找同心（同轴度），轴向安装尺寸按我厂提供的“安装图”。 山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第10 页4.4 转子安装转子安装利用我厂提供的专用工具进行，专用工具是按电厂只有一部吊车的情况下考虑的，使用方法见图4-34-5并分述如下：4.4.1 开始装入转子前先拆去定子两端外端盖（图3-1件4）及导风圈，拆卸时应做好标记以备安装时恢复原位。4.4.2 在定子内放上件1（滑板），

24、下面垫以耐油橡胶板，上面用聚酰亚胺薄膜覆盖，并在薄膜上涂以润滑脂FETT SPEZ4。4.4.3 转子风扇不装风扇叶，在汽端风扇毂上装上中间夹块5和滑箍3，将件3用绳吊在转子上，使件5上的两个肖子插入件3的肖孔内，将转子慢慢插入图4-3位置，然后放在木垫块上（件7，由安装单位自备）。4.4.4 放上滑箍4，将起吊绳移到轴承座外侧（见图4-4），吊起转子励端，使滑箍件3压在滑板1上，去掉木垫块，将件3内通入气压约0.61Mpa，借助件3在件1上滑动，将转子推入定子，当件3外边推到定子铁芯端部接近铁芯阶梯时，件4中通入与件3相同的气压，此时件3的通气可以停止。应注意件3可用绳临时吊在转子体上并在图

25、4-5位置时能从励端抽出。4.4.5 为了便于转子调整，在轴承座处备有件2吊车，可将转子汽端吊起并能进行上下调整，汽端装入下半轴瓦，励端轴承座就位后，即可放下励端吊绳进行下一步拆除抽装工具件3、4、5工作。4.4.6 抽出滑板（件6）：按图（抽出滑板6）示在下面件6处，两端风扇环上各装上件14（我厂供应），由件6转子之间穿过件2至对面，件2两端插入件4内后，拉紧件2并固定住(件4内有紧固螺栓在件3下面)，然后旋转件3使件2进一步拉紧后，再利用件5将件6固定在件1上，使件6不与定子铁芯内孔摩擦为准，这时可转动转子使件6达到图4-5示上面的位置，松开件5即可从励端拉出件6，再拆除件15。注：当需抽

26、出转子时与上述方法相反进行。山东济南发电设备厂WX系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第11 页山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 12 页4.4.7安装两端风扇叶：风叶和风扇毂上均标有编号及风叶应装角度，安装时不要装错，风叶安装参照图4-6。安装前在风叶和螺母的螺纹上涂抹MoS2，用约所需拧紧力矩的1/3拧紧钢丝螺母，再用力矩扳手以760N.m的力矩拧紧钢丝螺母。拧上止动螺钉，并用胶粘剂DB136予以锁定。注意：不能用普通螺母代替钢丝螺母。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0J

27、S.461.401共28页第 13 页A 风扇叶标号 D 转子轴 1 风扇毂 2 风扇叶 3 螺母4 止动螺钉5 止动螺钉 6 垫圈 7 止退垫圈 8 六角螺母4.4.8安装导风圈：按原拆卸的标记再按原位装上，要求导风圈内孔与风叶外圆之间的圆周间隙应相同，要求间隙尺寸为1.102.50mm，如达不到要求时应调整，在转子已与汽机调好同心的情况下，应用调整定子的方法达到要求（因在出厂时导风圈与定子铁芯内孔已调好同心，因此不要移动导风圈以免造成定、转子之间的气隙不均）。安装时保证定、转子间的气隙偏差不大于1%，大修后安装保证定、转子间的气隙偏差不大于2%。风叶和导风圈间的间隙要求为1.203.00m

28、m。4.4.9联轴器安装：因本转子与汽轮机连接法兰是一整体的，其直径尺寸较小，有利于穿过汽端轴承座，由于国内常规汽轮机的连接法兰直径尺寸大，抽装转子时无法穿过轴承座，因此在发电机汽轮机连接之间有一个中间连接用的联轴器，出厂时单独包装发运，此联轴器应先装在汽轮机上，转子装入后再与发电机连接，当抽出转子时也只拆下联轴器与发电机的连接，具体安装尺寸见我厂提供的“联轴器安装”图。当发电机无汽端轴承时无此项安装和要求。4.5 外端盖安装：出厂时外端盖已与机座配装好并有标记，因装转子时已拆下，当转子调好后，再按原位装上，并按我厂提供的“外端盖安装”图进行组装。进行外端盖安装时应保证轴密封间隙尺寸：左右两侧

29、为0.150.30mm，顶部为0.250.45mm，底部为0.15mm。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 14 页4.6 轴承安装：本项安装应结合转子安装同时进行，轴承结构见结构介绍部分（3.5及图3-4、图3-5、图3-6）。轴承通过中间板固定在基础上。出厂时轴承座已与中间板组成一体，有孔的垫板上面放上基础底板，调节基础底板的支撑螺块和拧在中间板上的支撑螺栓可达到高度尺寸要求，调整定位后，将支撑螺栓点焊住，将支撑螺块（用一角钢）焊接固定，地脚螺栓贯穿中间板、基础底板、垫板和基础梁，紧固后使轴承固定。轴瓦与轴颈间油隙按轴颈的1.51

30、.9及下部接触面已按一定角度加工好（角度详见随机图纸中的“套筒轴承”，例如：280轴承角度为6010、315轴承角度为1055），安装后如达不到要求时允许按研瓦规程做少量的研配以达到接触面的要求。励端轴瓦与轴承座间及高压油管间是绝缘的（详见结构介绍部分图3-5及图3-6），安装后应测量轴瓦与轴承座之间绝缘电阻，用1000V摇表不得小于1M，轴承两端挡油板与轴承座之间也是绝缘的，其要求同上。轴承间隙尺寸要求为：（参照图4-7）轴承型号轴承直径D 水平径向间隙S 顶部径向间隙S280 280 0-0.032 0.210.29 0.420.57315 315 0-0.032 0.240.32 0.4

31、80.63355 355 0-0.036 0.270.35 0.530.71 400 400 0-0.036 0.310.39 0.620.78 425 425 0-0.040 0.310.42 0.630.85 450 450 0-0.040 0.340.45 0.680.90 500 500 0-0.040 0.500.62 1.001.24轴承轴封间隙尺寸A要求为（参照图4-8）：水平两侧0.150.20mm，顶部0.300.40mm，底部00.10mm。图4-7 轴承间隙山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 15 页图4-8 轴

32、承轴封间隙4.7空气冷却器安装 该冷却器冷却发电机的热空气，冷却器的具体安装尺寸详见我厂提供的“空气冷却器装置”图及“浮子开关安装”图，室内墙壁要求涂油漆。4.8 其他安装说明：其他安装如测量接线等均按我厂提供的“测量接线图”、总“安装图”以及参照本说明书中“结构介绍”3.6及3.8部分。 有关一些常规一般性的安装，在此不再重述，请按我厂提供的“随机图纸及技术资料”内有关部分进行。5 建议电厂设计油系统下油箱（回油）时，在下油箱盖上，设上排气装置，使轴承内保持负压。6.电刷装置结构及安装说明： 自并励静止励磁系统如图6-1所示，发电机的励磁电源由并到机端的励磁变压器（ET）和晶闸管整流装置（S

33、CR）通过滑环电刷引入转子线圈，通过AVR对励磁电流进行调节，在直流侧（也可以在交流侧）设灭磁装置（DM）。多数情况下，同步发电机剩磁甚小，自建压困难，所以应设起励装置（SE）。自并励励磁系统的详细说明参见励磁系统厂家提供的说明书，以下详细说明发电机励磁电流的传输结构：滑环和电刷装置。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第16页 6.1.结构说明励磁电流通过滑环（项16）和电刷装置传输到发电机转子绕组，开槽的滑环（项16）和用于冷却的滑环风扇（项13）位于发电机非驱动端。冷却空气经过过滤器从下面吸入，电刷装置安装在罩中，所有电刷可以通过罩

34、（带观察窗）（项2）进行监视和更换。滑环和电刷装置的结构如图6-2所示：6.2电刷装置电刷装置由电刷支架、带导板环、导风板、罩、电刷装配、引出线、轴封圈、RC接地装置等部分组成。带导板环（项5）用螺栓固定在电刷支架（项1）上，中间通过绝缘环（项14）绝缘，电刷装配（项7）安装在带导板环（项5）上，电刷装配和电刷装配位置如图6-3、6-4所示。带导板环上的导板上标有A、B、C、D、E、F等字母，WX21Z-073LLT 135MW发电机选用的导板为A、B、C、E、F，电刷装配的编号与相应的导板的编号相同。电刷装配由提刷装置（项17）、MC套筒（项18）、锁定装置（项19）、电刷（项20）、刷握（

35、项21）和恒压弹簧（项22）等构成。刷握通过六角螺栓（项26）、压板（项23）和锁紧板（项25）与连接板（项24）固定在一起，连接板（项24）与提刷装置装配在一起，固定在带导板环（项5）上。6.2.1电刷必须使用电机厂推荐的电刷规格和型号。不允许用在电机上安装各种型号的电刷。只有向电机厂咨询后才可以变换电刷的型号。所用电刷的规格型号如下：电刷型号：NCC634 ； 生产厂家：上海摩根碳制品有限公司；规格尺寸：324080 mm； 所用数量：215 只；山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第 17 页山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮

36、发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第18页 结构要求：（1）倾斜头带绝缘；（2）电刷引线上带指示标志。磨 损 率：约为3mm/100h；电刷的数量由励磁电流决定，一般电刷中电流密度为10A/cm2。当发电机长期运行在励磁电流低于2/3的额定励磁电流时，建议通过减少每个环上的电刷调节电流密度不低于6A/cm2。但每个插入式提刷装置上应总是装3个电刷，通过改变提刷装置的数量以满足励磁电流的要求。更换电刷：当电刷达到应用极限前应取出并替换。磨损极限为电刷（项20）的红顶指示接近刷握（项21）的最低点，参见图6-5“测量电刷磨损量”：为了防止电刷顶端悬挂在刷握上（可能导致触点和电弧而

37、造成损坏），电刷在达到磨损最低极限前必须保留几毫米并将电刷取出。即：绝对不能等到达到零点再取出。请按以下方式安装电刷：（1） 环的每个环上带有15个电刷，安装前应调整电刷接触面到滑环的圆弧上。电机静止时，将一块砂布插在电刷和滑环之间，沿着圆周研磨电刷，从而直接将电刷调整到滑环上。（2）更换电刷时每个滑环上一次可以更换3个电刷。运行一定时间（24-48小时）后，再更换其它需要更换的电刷。在电机运行时更换电刷时应注意以下安全防护问题：站在绝缘橡胶垫子上。戴着绝缘橡胶手套。戴上安全镜以防粉粒飞出。在一定的时间内一个人只能在一个极上操作。不要接触电机的其他部件。每次只能拉出或插入一个提刷装置。更换其中

38、的电刷，并将其插入回去。若可能，应在励磁电流低的时候进行操作。在更换电刷的操作过程中应注意以下方面：（图6-66-10显示了更换电刷应遵循的步骤）图6-6：滑环电刷在运行中，提刷装置（项17）的旋钮在锁紧状态下，即两条山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第19页黄线互相垂直。插入式刷架（由提刷装置17、刷握21和电刷20构成）不能移出。图6-7：将提刷装置（项17）的旋钮旋转90，提刷装置处于松开状态，即两条黄线的方向相同。就可以移动刷架。图6-8：松开圆柱头螺钉（项27）并卸下电刷（项20）的导线。压恒压弹簧（项22）的顶部将其松开并拉

39、出。图6-9：拉出旧电刷（项20）并换上新的。注意不要使电刷导线交叉或弄乱。插入电刷时按相反的顺序进行。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第20页插入并锁紧提刷装置后，每个碳刷必须逆着恒压弹簧的压力举起约20mm，然后缓慢释放。如此反复2-3次以验证碳刷是否被正确地推回。检查刷握（项21）和恒压弹簧（项22）是否有振动迹象和裂缝。电刷与刷握间应有微小间隙，电刷应能在刷握中自由地移动。如有碳粉和污物积累，应清理刷握。6.2.2 电刷压力由恒压弹簧（项22）施加在电刷（项20）上的压力为18.8N。若该压力偏离该值超过15%，应取出恒压弹簧

40、进行更换，因为不合适的电刷压力会导致火花、振动、不均匀的电流分布、电刷过度磨损和较高的温升。更换恒压弹簧后，必须保证各个弹簧上的压力相同，恒压弹簧（项22）上不能有任何的振动迹象或裂缝。6.2.3 滑环滑环（项16）也称集电环，分为正、负两个环。为了缩短轴的支撑点间距离和减小滑环直径及圆周速度，滑环都装在发电机励磁侧的轴承外侧。通常负环靠发电机侧，正环靠励侧。励磁电流由静止电刷通过旋转的滑环流入转子绕组，电刷和滑环是滑动接触。滑环一般用耐磨的锻钢制成。锻钢材料用高碳钢或50Mn钢或铬镍钼合金钢。对滑环表面应该进行硬度处理，深度约达3mm。滑环加工要求精确：偏心度应小于0.01mm；表面要抛光，

41、表面粗糙度应达Ra1.6；无划痕；无氧化、灰尘和油渍。滑环表面：若操作过程中无错误并无火花产生，滑环必须保持平滑、干净、无油脂，且旋转偏心率最小。若滑环的运行表面比较脏或粗糙，应用较好的细砂砂布磨光。为了防止产生变形，使用一研磨木块来调整滑环的直径。做这一步工作时应举起所有的电刷（项20）。如果因为某种原因，滑环变得不圆或有严重划痕，需要对它进行重新加工。重新加工圆后，应将碎屑从螺旋划痕中除去。当滑环上的螺旋划痕达到不能允许的最小深度时，请务必更换滑环。应在电机厂的协作下加工或更换滑环。对换极性：经验证明，负极滑环比正极滑环磨损的快。每次大修时，检查滑环的磨损情况。若两极直径相差约1mm，应进

42、行极性对换。如图6-11、6-12所示进行极性对换的连种接线方式：极性对换时，打开接线盒，取出连接板（项28、29），互换后再进行装配。6.3 电刷装置拆卸停机时，按以下步骤进行：解开接地电缆；取出所有的电刷（项20）；拧出导风板（项32）和导电板（项30、31）上的六角头螺栓。注意卸下导风板和导电板后，螺栓不能拧入太深，否则会对绝缘造成损坏。拧出螺尾锥销（项9）和螺栓（项10）。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第21页 松开半电刷装置的内外联接。沿水平方向从非接线端拉出半电刷装置，不要损坏滑环风扇。松开引出线（项8）。沿水平方向从接

43、线端拉出半电刷装置。卸下滑环罩（带观察窗）后，每一半用S形吊钩吊起。6.4 电刷装置维修6.4.1小修时：清理电刷装置内部和刷握。检查所有的绝缘部件。检查各连接螺栓是否拧紧。观察所有的接触套筒、刷握和恒压弹簧。取出并更换所有的损坏部件。保持挡风板状态良好。矫正间隙偏差。取出并更换所有的损坏部件。允许的间隙参见“表6.2”。6.4.2大修时：卸下电刷装置。对滑环区域进行彻底清理。检查导体肖和滑环间的连接是否有机械损坏。检查滑环偏心的程度。偏心值不能超过0.05mm。如果需要的话，进行极性对换。每次检修后，安装所有拆卸部件，重新调整刷握，用摇表测量绝缘电阻。6.5电刷装置安装安装的顺序与拆卸的顺序

44、相反。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第22页刷握安装时必须准确的与滑环表面垂直，刷握距滑环表面的距离为I。重新紧固电刷装置上松开的所有螺栓。取出并更换所有的锁定板。安装接地电缆。重新调整挡风板。第一次安装电刷装置时，调整滑环风扇的径向间隙。6.6安装完后的检查和调整电刷装置安装完后进行如下检查：刷握调整（参见图6-13）：刷握必须垂直于滑环表面并保持距离I=3+0.5/-1mm。滑环风扇径向间隙调整（参见图6-14），沿着圆周选择3个测量点：顶部和导风圈上成120夹角。允许的调整范围参见表6.1：表6.1滑环风扇径向调整参考平面测量

45、点指定间隙/mm实测间隙/mm100驱动端1042.00.7108112200非驱动端204208212挡风板间隙调整（参见图6-15），允许的调整范围参见表6.2，在调整中应注意：（1） 若间隙太大或挡风板已经损坏，取出并替换挡风板；（2） 在停机时，在测量点106挡风板应与转轴轻微接触；（3） 在水平面上间隙均匀分布。表6.2：挡风板间隙调整参考平面测量点指定间隙/mm实测间隙/mm最小最大汽端/励端挡风板1030.150.251060.000.101090.150.251120.300.50拧紧所有的电气接线；用摇表测量绝缘电阻，测量绝缘电阻参见图6-16。测量时拆下接线，取下电刷并使轴

46、接地，用摇表测量1分钟（试验电压最小U=500V）。将试验结果填在表6.3中。测量点：L1 驱动端电刷刷架到非驱动端接地电刷刷架 L2 非驱动端电刷刷架到驱动端接地电刷刷架 L3 滑环到转轴L4 RC接地到地面检查滑环电刷在刷握中是否能自由移动。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第23页表6.3：20时的绝缘电阻日期 测量点L1/ML2/ML3/ML4/M指定值1M 6.7 试运行中的检查和测量试运行中注意以下问题：电刷必须能平滑运行且无火花。若发现滑环罩上有漏气的地方，先作标记，停机后将它们密封好。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷

47、汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第24页6.8 启动前测量和检查启动前检查以下内容：滑环上必须保证没有油污。电刷与刷握间必须有微小间隙且能够自由移动。电刷没有任何的过磨损。根据励磁电流的大小调节电刷数量。保持冷却空气通道（含过滤器）畅通。启动过程中观察电刷的运行情况，不能有任何的火花。在运行过程中，每天监视电刷的运行状况，每周检查一次电刷的磨损状况。6.9 电刷支架安装与密封电刷支架在以垫板、中间板和调整螺栓之上（见图6-17），调整它们可使支架高度准确定位，正方形垫板用合成树脂粘在清洁的基础上面，中间板上有调整螺栓，支架底板固定在中间板上。紧固螺栓不贯穿基础，而是被浇

48、注在一管套孔之中。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第25页如图6-18所示，在基础上面，中间板下有密封座，对进出风口进行密封。在密封座上有调节螺钉，可以调节密封座的高度。将密封座高度调整好后，进行灌浆。中间板的外缘与基础之间焊上钢板进行密封，参见图6-19电刷支架基础密封。7. 转子阻容接地结构和安装说明轴电压可能会对电机的轴承和密封造成严重破坏，为了避免该破坏，传统上在发电机驱动端安装一由接地电刷组成的轴接地系统。高转速、不易接近和恶劣的环境条件（如油雾、高温等）可能会影响到传统轴接地系统的可靠性，因而在发电机的非驱动端安装一阻容轴

49、接地系统。7.1结构说明该阻容接地系统由安装在发电机非驱动端电刷装置中的两个轴接地电刷（项1）和固定在安装板（项9）上的RC模块（项7）（电阻器/电容器）组成（RC模块参见图7-2）。该接地系统降低了轴电压，减少了电气腐蚀，避免了对轴承、密封环和挡风环等的破坏。其结构参见图7-1。山东济南发电设备厂WX21Z系列空冷汽轮发电机安装说明书编 号0JS.461.401共28页第26页电刷安装在刷握（项2）中，并用恒压弹簧（项3）压在接地轴（项6）上。安装板（项10）和地之间是绝缘。恒压弹簧保证了对电刷的持续压力，在运行中当电刷长度改变时，仍能保证电刷正常磨损。压弹簧手柄的两端，可以拉出弹簧以释放对电刷的压力并将电刷取出。熔丝（项13）集成在RC电路中，当RC电路发生故障时，它能避免无限制的电流流动。7.2 安装说明刷握调整，拧开夹块（项5）的螺钉，可以调整刷握到转子之间的距离和角度，刷握应与接地轴（项6）垂直，刷握与接地轴的径向距离应保持22.5mm。参见图7-2。转子接地系统和转子上与电刷接触的表面必须清洁无灰尘。不能由于电刷引线、灰尘积累、