发电机说明书

1、概述1. 简介本型汽轮发电机为汽轮机直接拖动的隐极式、二级、三相同步。发电机采用水氢氢冷却方式，即定子线圈（包括定子引线）直接水冷，定子出线氢内冷，转子线圈直接氢冷（气隙取气方式），定子铁心氢冷。发电机采用密封循环通风冷却，机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动。集电环和电刷空气冷却，两集电环间设有离心式风扇。 轴承为强迫润滑（由汽机润滑油系统供油） 发电机配有氢油水控制系统，以提供和控制发电机冷却用氢气，密封用油和定子线圈冷却用水。 发电机采用静止可控硅，机端变自励方式励磁。2适用范围 该发电机的原型为引进日本日立公司技术，东方、日立合作设计型728MVA/655MW汽轮发电机，产品的

2、设计性能由日立公司保证。本用户手册适用于东方/日立公司许可证制造的QFSN-655-2-22C型汽轮发电机。发电机型号表示的意义为：Q F S N - 655 - 2 - 22 C转子绕组水内冷额定容量655MW两级电压22KV定子绕组水内冷发电机汽轮机拖动3. 当发电机出力667MW时额定参数： 型号： QFSN-600-2-22C 额定出力： 667MVA/600MW 额定电压： 22KV 功率因数： 0.9（滞后） 转速： 3000r/min 频率： 50Hz 相数： 3 环境温度： 540度 额定氢压： 0.414Mpa 定子接线： 2-Y 出线端子数： 6 绝缘等级： F级本用户手册

3、中的技术数据按一下标准： GB/T7064 透平型同步电机技术要求 IEC60034-1 Rotating electrical machines-Part I: Rating and performance IEC60034-3 Specific requirements for turbine-type Synchronous machines IEEE 115 Test procedures for Synchronous machines ANSIC 50.10 American national standard for rotating electical Machinery-sy

4、nchronous machines ANSIC 50.13 American national standard for rotating electrical machinery-cylindrical-rotor synchronous generators 如用户技术协议中有高于上述标准要求的，将按具体技术协议进行设计、制造、测试。 基本技术要求1转向 发电机旋转方向随汽轮机，从汽轮机向发电机看为逆时针方向。2 环境温度发电机及其辅助设备连续运行的环境条件为：厂房内环境温度540度。3 检温计发电机在一下部位装设测温热电阻、热电偶（1） 定子线圈的每条水支路的出水端（热电偶）（2） 定

5、子每槽上、下层线圈之间（热电阻）（3） 定子边段铁心齿部和轭部（热电偶）（4） 压指、压圈、铜屏蔽（热电偶）（5） 氢气冷却器冷风及热风（热电阻）（6） 轴瓦（热电偶） 测温热电阻采用铂热电阻（Pt100）（双支元件）；轴瓦测温热电偶为双支元件；所有测温元件在机坐内的引线均为屏蔽线。 发电机在规定的冷却介质参数及在额定状态运行时，各处温度限值满足国标GB/T7064的规定。4 临界转速 转子临界转速设计在额定转速正负10的范围以外。5超速 发电机转子装配后进行120额定转速的超速试验，历时2MIN。6 定子绕组电阻偏差排除引线长度不同引起的误差后，任意两相冷态电阻测量值之差不大于其中最小值的1

6、.57 氢气冷却器在制造厂进行1.5Mpa的水压试验，历时30分钟。电厂交接试验压力为1.2Mpa，历时30分钟，无渗漏。 当5的水管赌赛后，发电机仍能输出额定功率。 当一个冷却器退出运行后，发电机能输出80的额定功率。8 绝缘电阻8.1 定子绕组在干燥状态接近工作温度时测量，不小于3兆偶。8.2 转子绕组室温（20度）测量不小于1兆偶。8.3 铂热电阻测温元件室温（20度）测量不小于1兆偶8.4 轴承和油密封（励端）轴承和有密封（励端）对地绝缘电阻不小于1兆偶9 电压波形及电话谐波因数（THF） 发电机在空载额定电压和额定转速时，其线电压波形正弦性畸变率不超过5；其线电压的电话谐波因数不超过

7、1.5。10 耐电压试验发电机定、转子绕组能承受一下耐电压试验历时1MIN.定子绕组交流工频试验电压有效值为转子绕组交流工频试验电压有效值为电厂安装后的交接试验电压为上述电压的8011 定子绕组及机坐的水压试验 根据日立公司规范，在定子绕组装配后进行真空衰减试验、充氮气0.7Mpa(表压)泄漏试验（此试验在电机发运前再做一次）；工地安装后交接，可做水压试验0.75Mpa，历时8小时，要求无渗漏。 发电机机坐，端盖，出线罩等能承受0.8Mpa的水压试验，历时15分钟。12 定子过电流 定子绕组能承受短时过电流运行，且满足下列公式： 其中：I定子过电流的标么值；t持续时间，适用范围10s-60s;

8、 每年不超过两次。13 突然短路 发电机能承受在额定功率和额定功率因数以及105额定电压下发生在出口端的三相突然短路故障。 发电机亦能承受主变高压侧系统中发生的任何形式的短路故障造成的冲击而无损坏。 “无损坏”的标志是在发生上述短路故障后，定子线圈可能有轻微变形，但不会引起发电机损坏而造成停机。14 强励 发电机能承受按80端电压计算，不小于2倍的强励电压，允许强励时间20秒。强励系统电压响应比不小于4倍/秒。15 负荷变化和大修间隔 发电机运行负荷允许在50至100额定负荷之间变化。 发电机服役间可以起停10000次。大修间隔不小于4年。注：发电机正常与非正常运行的有关规定见发电机运行第二章

9、 结构描述序号 文件名称 文件代号第01节 概述································YHQ-2.0101-01A第02节 通风与冷却··········

10、·················YHQ-2.0201-01A第03节 机坐与隔振··························YHQ-2.0301-01A第04节

11、 定子铁芯·····························YHQ-2.0401-01A第05节 定子绕组及固定第01部分 定子绕组··············&

12、#183;··········YHQ-2.0501-01A第02部分 定子绕组槽部固定···················YHQ-2.0502-01A第03部分 定子绕组端部固定···········

13、;·······YHQ-2.0503-01A第06节 定子出线···························YHQ-2.0601-01A第07节 转子········

14、83;····················YHQ-2.0701-01A第01部分 转轴··························

15、;····YHQ-2.0701-01A第02部分 转子绕组··························YHQ-2.0701-02A第03部分 转子引线和集电环···········&

16、#183;······YHQ-2.0701-03A第08节 端盖·································YHQ-2.0801-01A第09节 轴承与油封··

17、3;······················YHQ-2.0901-01A第10节 氢气冷却器·····················YHQ-2.1001-01A第1

18、1节 电刷与刷架·························YHQ-2.1101-01A概述本型汽轮发电机为汽轮机直接拖动的隐级式、二极、三相同步发电机。发电机采用水氢氢冷却方式，配有一套氢油水控制系统，采用静止可控硅，机端变自励方式励磁，并采用端盖式轴承支撑，是大型火电站的主要设备和电网的主力机组。通风与冷却 发电机采用径向多流式密闭循环通

19、风，定子铁芯沿轴向分为十三个风区，六个进风区和七个出风区相间布置。安装在转轴上的两个轴流式风扇（汽侧，励磁侧各一个）将氢气分别鼓入气隙和铁芯背部，氢气沿铁芯径向风道冷切进入风区铁芯后，进入气隙；少部分氢气进入转子槽内通道冷却转子绕组；其他大部分氢气冷却出风区铁芯，最后从机坐风道进入冷却器；被冷却器冷却后的氢气进入风扇前，进行再循环。 这种交替进出的径向多流通风，保证了发电机铁芯和绕组的均匀冷却，减少了结构部件的热应力和局部过热。机座与隔振机座是钢板焊成的客体结构，具有足够的强度和刚度，其作用是支撑定子铁心和定子线圈，并构成特定的冷却气体流道。作为氢气的密闭容器，能承受机内意外氢气爆炸产生的冲击

20、。 为了解决铁路运输问题，机座设计成三段，即一个中段和两个端罩。中段（含铁心和绕组）是发电机最重最大的部件，其尺寸和重量均在铁路运输极限内，可以通过铁路隧道运往电厂。端罩与机座之间和励端端罩与出线之间的结合面用焊接进行密封（在安装时进行），端罩与端盖之间则用注入密封胶的方式进行密封。端罩侧面布置有测温接线板，机内的测温元件引线经过测温接线板引出。机座上有四个可以拆式吊攀。所有机外的油、水、气管道均用法兰与发电机联接。铁芯与机座之间装设轴向弹簧板，有效地减小了铁芯倍频振动对机座及基础的影响。 定子铁心定子铁芯是用相互绝缘的扇形片叠装压紧制成的。为减少电气损耗，扇形片采用高导磁低损耗的冷轧硅钢片冲

21、制而成。扇形片冲有嵌放定子线圈的下线槽和放置槽楔用的鸽尾槽。叠压时利用定子定位筋定位，迭装过程中经多次施压，两端采用低磁性的球墨铸铁压圈将铁芯夹紧成一个刚性圆柱体。铁芯齿部是靠压圈内侧的非磁性压指来压紧的。边段铁芯涂有粘接漆，在铁芯装压后加热使其粘接成一个牢固的整体，进一步提高铁芯的刚度。边段铁芯齿设计成阶梯状并在齿中间开窄槽，同时在压圈上装有整体的全铜屏蔽，以降低铁芯端部的损耗和温升。定子绕组定子绕组由嵌入铁芯槽内的绝缘条形棒组成，绕组端部为篮式结构，并且由连接线连接成规定的相带组。采用连续式F级环氧粉云母绝缘系统，表面有防晕处理措施。线棒由绝缘空心股线和实心股线混合编织换位组合而成。定子线

22、棒是通过空心股线中的水介质来冷却的。冷却水从励端的汇流管和绝缘引水管并通过线棒端头的水接头进入线圈，冷却线圈后再经过汽端的绝缘引水管和汇流管排入外部水系统。 定子绕组槽部固定定子线棒在槽内有良好的固定，侧面有半导体波纹板，径向还有带斜度的槽楔组合固定。 定子绕组端部固定定子绕组端部用浸胶无纬扎固定后进行烘焙固化，使整个端部在径向和周向成为一个刚性的整体，确保端部固有频率原离倍频，避免运行时发生共振。轴向可沿支架滑销方向自由移动，减少由于负荷或工况变化而在定子绕组和支撑系统中引起的应力，满足机组调峰运行的要求。定子出线发电机各相和中性点出线均通过励端机座下部的出线罩引出机外。出线罩板采用非磁性材

23、料制成，一较少定子电流产生的涡流损耗。出线罩板下方设有排泄孔，以防止引出线周围积存油或水。定子出线通过高压绝缘套管穿出机壳引出机外。高压绝缘套管由整体的陶瓷和铜导电杆组成。铜导电杆由双层铜管制成，两端导电面镀银处理。高压绝缘套管上（发电机外侧）装有电流互感器供测量和保护用。整个定子出线装配采用氢气冷却，冷却风路如图所示。氢气从铜导电杆上端的进风口进入导电杆内管，在底部转入双层铜管的环形空间，通过上部一特殊接头排入过度引线，再由固定过度引线的空心瓷套管排入出线罩的夹层风道后进入内外端盖间的低压风区。定子出线结构及通风示意图转轴转轴由整锻件根据有关标准和规范订货。对锻件的化学成分、机械性能及磁性能

24、进行测试并进行超声波探伤。转轴本体上加工有放置励磁绕组的轴向槽，本体同时作为磁路。转轴具有传递功率、承受事故状态下的扭矩和高速旋转产生的巨大离心力的能力。转轴大齿上加工横向槽（即月牙槽），用于均衡大、小齿方向的刚度，以避免由于它们之间的较大差异而产生倍频振动。转子绕组转子绕组采用具有良好的导电性能、机械性能和抗蠕变性能的含银铜线组成。转子绕组槽部采用气隙取气斜流的内冷方式。利用转子自泵风作用，从进风区气隙吸入氢气。通过转子槽楔后，进入两排斜流风道，以冷却转子铜线。氢气到达底匝铜线后，转子进入另一排风道，冷却转子铜线后再通过转子槽楔，从出风区排入气隙。转子绕组端部采用冷却效果较好的“双路半”风路

25、结构。一路风轮从下线槽线底部的副槽进入转子本体部分的端部风路，另一路风从转子线圈端部的中部进入铜线风道，再从转子本体端部排入气隙。为了加强后一路风的冷却效果，在这路风的中途再补入半路风，即形成“两路半”的风路结构。转子线圈放入槽内后，槽口用铝合金槽楔和钢槽楔固紧，以抵御转子高速旋转产生的离心力。非磁性槽楔和磁性槽楔的应用保证了合理的磁通分布。转子槽衬用含云母、玻璃纤维等材料的复合绝缘压制而成，具有良好的绝缘性能和机械性能。槽衬内表面和端部护环绝缘内表面涂具有低摩擦系数的干性滑移剂，使转子铜线在负荷及工况变化引起热胀冷缩时可沿轴向自由伸缩，以满足发电机调峰运行的要求。转子绕组本体气隙取气风路示意

26、图转子绕组端部两路半通风示意图转子引线与集电通过转自引线与集电环以及电刷装置可以提供发电机额定出力及强励时所需的励磁电流。转子绕组通过转子引线。导电杆及导电螺钉与集电环相连接。导电螺钉用高强度和高导电率铜合金制成。导电螺钉与转轴之间有密封结构以防漏氢。集电环用耐磨合金钢制成，与转轴采用热套装配。在集电环与转轴之间设有绝缘套筒。集电环上加工有轴向和径向通风孔。表面的螺旋沟可以改善电刷与集电环的接触状况，使电刷之间的电流分配均匀。两集电环间有同轴离心式风扇对集电环及电刷进行强迫冷却。转子引线与集电环结构示意图护环、中心环、阻尼环因为转子旋转时，转子线圈端部受到强大的离心力，为了防止对转子线圈端部的

27、破坏，采用了用非磁性、高强度合金钢（Mn18Cr18）锻件加工而成的护环来保护转子线圈端部，护环分别转配在转子本体两端，与本体端热套配合，另一端热套在悬挂的中心环上。转子线圈与护环之间采用模压的绝缘环绝缘。为了隔开和支撑端部线圈，限制它们之间由于温差和离心力引起的位移，端部线圈间放置了模压的环氧玻璃布绝缘块。中心环对护环起着与转轴同心的作用，当转子旋转时，轴的挠度不会使护环受到交变应力作用而损伤。中心环还有防止转子线圈端部轴向位移的作用。为减少由于不平衡负荷产生的负荷电流在转子上引起的发热。提高发电机承担不平衡负荷的能力，在转子本体两端（护环下）设有阻尼绕组，其齿部深入本体槽楔下。 端盖端盖既

28、是发电机外壳的一部分，又是轴承座，为便于安装，沿水平方向分上下两半，端盖与机座的配合而及水平和缝面上开有密封槽，以使槽内充密封胶，密封机内氢气。端盖由钢板焊成，具有足够的强度和刚度，以支撑转子，同时承受机内氢气压力甚至氢爆产生的压力。 端盖结构示意图轴承与油封1.轴承 发电机采用端盖式轴承。轴瓦采用椭圆式水平中分面结构。轴承与轴承座（端盖）的配合面为球面，以使轴承可以根据转子挠度自动调节自己的位置。励端轴承设有双层对地的绝缘以防止轴电流烧伤轴颈和轴承合金。润滑油来自汽轮机供油系统。起动和停机时的低转速下提供高压顶轴油以避免损伤轴承合金。2.油封转轴穿过端盖处的氢气密封是依靠油密封的油膜来实现的

29、。油密封采用单流环式结构。密封瓦用铜合金制成，转配在端盖内腔中的密封座内。密封瓦分为四块，径向和轴向均用卡紧弹簧扣紧，密封瓦径向可随转轴浮动。与密封座上下均设有定位销，可防止密封瓦切向转动。压力密封油经密封座与密封瓦之间的油腔，流入密封瓦与转轴之间的间隙，流入密封瓦与转轴之间的间隙，沿径向形成油膜，防止氢气外泄。密封油压高于机内氢气压力0.056MPa左右。流向机内的密封油经端盖上的排油管回到氢侧油箱；流向机外的密封油与润滑油混在一起，流入轴承排油管。该系统具有配置简单，运行维护方便的特点。尤其在油系统中设置有真空净油装置，能有效去除油中水分，对保持机内氢气湿度有明显的作用。励端油密封设有双层

30、对地绝缘以防止轴电流烧伤转轴。单流环式油密封和挡油盖结构示意图励端轴承和油密封的绝缘结构示意图氢气冷却器氢气冷却器立放在发电机机座的四角。氢气冷却器与机座之间的密封结构，既可密封氢气，又可在氢气冷却器因温度变化而胀缩时起到补偿作用，保证运行时具有良好的密封性能。氢气冷却器的水箱结构，满足发电机在冲氢状态下，可打开水箱清洗冷却水管。当氢气冷却器进出水管与外部水管拆开后，氢气冷却器就可以从发电机中抽出。氢气冷却器的容量设计是按以下条件考虑的：（1）5%的冷却水管堵塞时，发电机可以在额定出力下连续运行。（2）一组氢气冷却器退出运行时，允许发电机带80%负荷连续运行。 电刷与刷架电刷是将励磁电流通入高

31、速旋转的转子的关键部件。为保证发电机在运行时能安全、迅速地更换电刷，采用了盒式刷握结构，每次可更换一组（4）个电刷。电刷采用天然石墨材料粘结制成，有较低的摩擦系数和一定的自润滑作用。每个电刷带有两根柔性的铜引线（即刷辫）。螺旋式弹簧恒定的将压力施加在电刷中心上。刷架采用左右分瓣把合结构，由导电环、刷座及风罩等部件组成，对地绝缘。盒式电刷结构 盒式刷握结构第三章 运行目录第01节 启动前检查第02节 启动第03节 停机第04节 正常运行第05节 非正常运行第06节 冷却介质的调节第07节 监视与记录启动前检查 在机组启动前应完成下列检查项目：1）确认下列辅助系统处于良好状态。氢气系统密封油系统定

32、子冷却水系统氢气冷却器水系统轴承润滑油系统顶轴油系统集电环通风管道2） 检查发电机组的机械连接，确认无任何松动现象，连接可靠。3） 检查电气连接，确认发电机组的主开关及发电机转子回路开关处于断开位置。4） 下列冷却介质应满足技术数据汇总表的规定。 机内氢气定子冷却水氢气冷却器水5） 检查定子绕组、转子绕组及励端轴瓦的绝缘电阻：绝缘定子绕组 R 3M （2500 V 摇表）绝缘转子绕组 R 1M （500 V 摇表）绝缘励端轴瓦 R 1M （1000 V 摇表）6） 确认检温计（埋入式检温计及就地直读式温度表）的读数是合理的。这些读数应该接近环境温度或机内温度。注意: 如果此时温度读数出现明显差

33、别，那就意味着温度测量出现故障，其必须在运行前纠正。7） 滑环、电刷应清洁完整，电刷应能在刷盒内上下自由移动，电刷压力正常。8） 安全注意：a) 因为在运行中可能有少量氢气泄漏出来，所以在发电机周围十米范围内应严格禁止抽烟、电焊及气焊以防止火灾及爆炸。“严禁烟火”警告牌必须放在显眼的地方。b) 由于少量氢气可能通过油密封混入轴承润滑油中，所以轴承润滑油系统中的抽氢气装置必须出于连续运行状态。c) 从发电机出线套管漏出的氢气可能在封闭母线中汇集起来，因而封闭母线应设置漏氢在线监测。d) 当对发电机充氢或排氢、或提取氢气样本时，操作过程应严格按照氢油水控制系统说明书进行。启启动动启动按照氢油水控制

34、系统说明书的规定置换机内气体。检查润滑油温、油压是否符合技术数据汇总表的规定检查并确认进水温度应接近于额定进水温（至少应高于机内氢气温度5）。全开供水阀门，同时打开回水管的排气口排气（注意：水压不能高于氢压），当从排气口看不到水泡时，关闭排气口。首先全开冷却器的进水阀门，调节出水阀门以便让冷却器充满水并只让小流量水通过冷却器。但此时请留意水压不能超过铭牌规定最大值。打开排气口，完全排出冷却器内空气，然后关闭排气口。用出水阀门调节水流量，把水流量设置在510%额定流量。注意：如果氢气冷却器通以过量的水，冷氢温度将明显下降并导致机内氢压下降以及氢温过低。当冷却器增加水流量时应密切注意机内氢温变化。

35、 用千分表检查转轴是否顶起检查并确认在静止部件与运动部件间，特别是在密封环、挡油盖周围无摩擦及碰撞现象。确认在轴承、集电环及碳刷等处无异常噪音。检查轴承及密封环的润滑情况。当发电机转速达到设定值时，按汽轮机规定停止顶轴油系统运行。 1投入密封油系统，置换机内气体5.顶轴油系统投入运行2.供轴承润滑油3.定子冷却水系统投入运行4.冷却器投入运行6.启动盘车装置7.发电机升速8.顶轴油系统退出运行9.升速到额定转速，监测振动在发电机升速过程中，密切监视轴承及轴振动。发电机转速必须迅速、平滑的通过发电机一阶临界转速区，其振动幅值不应超过规定值。监测轴瓦、轴承回油及密封回油的温度，其值不能超过技术数据

36、汇总表的规定值。检查定子冷却水的温度、水压及流量，密封油压、氢压等，均应正常。检查碳刷及集电环的工作情况，看是否有跳动、卡涩、接触不良以及过热现象。如有，则应设法消除他们。按照励磁系统说明书的规定，合上励磁开关，提升发电机电压至额定值。发电机加励磁后，检查碳刷运行情况，如出现火花，请参考发电机维护与检修中的有关章节，查明原因并消除之。当机内冷氢温度达到设定值时，逐步增加冷却器水量。冷却器的运行请参见章节冷却介质的调节中的说明。用自动同步器把发电机并入电网。按汽轮机运行指南逐步给发电机加负荷，同时调节功率因数。运行工作点必须位于发电机容量曲线范围内。持续监测发电机各部分的温度、振动。监视电刷、励

37、磁装置的工作状态。10.监测瓦温、油温等11.检查碳刷工作状况12.发电机加励磁16.发电机已处于正常运行状态13.提高氢气冷却器的水流量14.发电机并网15.发电机加负荷启动启动按照氢油水控制系统说明书的规定置换机内气体。检查润滑油温、油压是否符合技术数据汇总表的规定检查并确认进水温度应接近于额定进水温（至少应高于机内氢气温度5）。全开供水阀门，同时打开回水管的排气口排气（注意：水压不能高于氢压），当从排气口看不到水泡时，关闭排气口。首先全开冷却器的进水阀门，调节出水阀门以便让冷却器充满水并只让小流量水通过冷却器。但此时请留意水压不能超过铭牌规定最大值。打开排气口，完全排出冷却器内空气，然后

38、关闭排气口。用出水阀门调节水流量，把水流量设置在510%额定流量。注意：如果氢气冷却器通以过量的水，冷氢温度将明显下降并导致机内氢压下降以及氢温过低。当冷却器增加水流量时应密切注意机内氢温变化。 用千分表检查转轴是否顶起检查并确认在静止部件与运动部件间，特别是在密封环、挡油盖周围无摩擦及碰撞现象。确认在轴承、集电环及碳刷等处无异常噪音。检查轴承及密封环的润滑情况。当发电机转速达到设定值时，按汽轮机规定停止顶轴油系统运行。在发电机升速过程中，密切监视轴承及轴振停机启动停机按照汽轮机运行指南逐步减少发电机有功功率，同时减少无功功率。断开发电机组主断路器，使发电机与电网解列。按励磁系统说明书降低励磁

39、电压，逆变灭磁，最后断开磁场开关。当转速降至设定值时，按汽轮机规定将顶轴油系统投入运行。减少氢气冷却器的水流量并设置在510%额定流量。冷却器应在设置的水流量下运行15小时后，停止供水。按照汽轮机运行指南启动盘车装置。发电机组应盘车足够长时间，以使发电机转子温度接近环境温度从而避免导致轴弯曲。相关章节：发电机维护与检修中的停机期间的维护1发电机减负荷5.减少氢气冷却器的水流量2.发电机从系统解列3.发电机灭磁4.降低转速，投入顶轴油6.启动盘车装置7.停止定子绕组的供水8.发电机已处于停机状态正常运行1. 额定运行方式发电机按照铭牌规定数据运行的方式，称为额定运行方式。发电机可以在这种方式下或

40、在容量限制曲线的范围内长期连续运行。发电机额定方式下长期运行，主要是受机组的发热情况限制。发电机个部分的允许温升规定在技术数据汇总表中。2. 发电机容量限制曲线在冷却介质满足技术数据汇总表要求的前提下，发电机容量曲线给出了在不同功率因数条件下的负荷限制，其目的是为了控制定、转子绕组及定子铁心中最热点的温度。在功率因数（过激）至额定功率因数范围内运行是受转子绕组温度限制，相应于恒转子电流运行。功率因数在额定功率因数至（欠激）范围内的负荷是由定子绕组的温度限制。在这段曲线区域内运行，定子电流恒定不变，转子电流将随负荷及功率因数的变化而变化，但其值始终小于额定励磁电流值。运行在功率因数（欠激）至（过

41、激）范围内，其限制条件为定子边端铁心、端部结构件的发热及励磁系统对在低励时的稳定性要求。注意：在正常运行时，发电机不允许超过铭牌的额定数据运行。带负荷速度发电机在容量曲线范围内的任何负荷下运行都是允许的。其负荷变化速度原则上遵照汽机负荷曲线。电压、频率允许的变动范围在额定负荷状态下，发电机允许的电压、频率变动范围请参见技术数据汇总表中的相关条款。发电机轴中心标高变化汽轮机与发电机的联接是采用刚性联轴器。在运行期间，轴与轴之间必须正确对中，对中不良将引起联接应力的增加、轴承载荷的不合理分配和振动增加，从而导致机械事故。发电机轴的标高变化量是其支承部件温度的函数，而支承部件的温度是直接随冷氢温度变

42、化而变化的。所以发电机轴标高的变化直接受冷氢温度的影响。发电机正常运行期间，应尽量减少汽轮机与发电机轴不对中的可能性，也就是说应维持发电机轴的标高稳定，即维持冷氢温度稳定。非正常运行 短时过负荷能力在事故状态下，发电机允许定子绕组在短时间内过负荷运行，同时也允许转子绕组有相应的过负荷（过电压）。定子绕组的短时过电流及其时间规定在发电机技术规范中 不平衡负荷在不平衡负荷状态，发电机中含有了负序电流分量，相电流及端电压偏离了平衡负荷时的理想关系。不平衡负荷将在转子表面导致额外的损耗和局部发热。在技术数据汇总表中规定了持续不平衡负荷（3）及短时不平衡负荷（I23L）的允许值，同时在持续不平衡负荷将在

43、转子表面导致额外的损耗和局部的发热。在技术数据汇总表中规定了持续不平衡负荷运行状态，任何一相的电驱电流不允许超过额定值。发电机的不平衡电驱电流也会引起转子倍频转矩脉振，这个脉动转矩同时也出现在定子铁芯上。铁芯隔振结构能有效地减少这种脉动转矩对机座及基础的影响。3. 一个冷切器退出运行在运行中，如果四个冷切器中的一个退出运行，发电机在冷切水系统工作正常前提条件下可以带80%的额定负荷。4. 空气中运行仅在安装，调试及试运行期间，发电机才允许短时在空气中运转，以便进行动态机械检查。空气中运转的前提条件为：*无励磁*机内空气必须干燥，相对湿度<50%：压力在30006000pa（表压）之间：冷

44、切湿度20.38度。*冷却器通水*定子绕组通冷却水*保证密封油的供油*切断氢气分析器，差压表、拆开供氢管道5失磁运行发电机失磁运行能力见技术数据汇总表。发电机在失磁后异步运行时会产生三个方面的影响：一是使电网出现大幅度功率振荡；二是使汽轮发电机轴系承受一个滑差频率的扭振；三是对发电机本身的影响主要有两方面：一是由于定子旋转磁场与转子的滑差而在转子上感生损耗，滑差过大时还会在转子线圈上感应高电压；二是由于这种工况相当于深度进相运行，发电机定子端部磁场会在定子压圈等结构件中产生损耗和过热，但各部分温升不会超过进相运行水平。尽管失磁异步运行对发电机本身不会产生破坏，出于对轴系损伤的担心，建议尽量不要

45、在失磁状态下异步运行，当然也不推荐失磁运行能力。对大机组来说，它可能引起电网和轴系的振荡，对轴系（特别是对汽轮机）带来的不利影响是难以定量估计的。断水运行当定子绕组冷却水流量小于议定数值时，发电机定子将被视为“断水”。发电机定子绕组冷却水在“断水”后允许有两种运行方式见技术数据汇总表强励当电力系统中发生短路或其他故障使系统电压严重下降时，可以通过发电机强励来使电力系统保持稳定。发电机允许的强励顶值电压及维持时间规定在技术数据汇总表中。 其他非正常运行工况见技术数据汇总表中“非额定运行工况”的相关规定。冷却介质的调节 总则在运行期间，负荷变化或冷却介质温度变化将引起发电机各部件不同程度的热膨胀，

46、如果温差过大，将会在发电机内部产生附加应力。冷却介质温度调节的目的及原则是：维持合适的温度水平、保证绝缘的寿命减少冷热循环应力的幅度避免机内氢气结露维持机内水、氢压差限制端部机座的变形维持发电机轴中心标高恒定。 氢气冷氢温度调节每个氢气冷却器的水量以使每组冷却器的出风（冷氢）温度基本相同。冷氢温度在各种负荷条件下都应维持在一定的范围内（35 46），以利于维持发电机轴中心标高稳定和避免冷热循环应力。 氢气压力在所有的负荷条件下，氢气压力都应保持在规定范围内。这将有利于维持发电机轴标高稳定，减小机座变形及振动。由于一些以外的情况（例如氢气缺乏或严重漏氢），机内氢压可能低于规定值，在这些不正常情况

47、下，除根据技术数据汇总表中相关规定限制发电机的出力外，运行人员应立即全面检查发电机，找出事故原因，排除故障，并尽快恢复氢压到额定值。氢气冷却器冷却水氢气温度通过调节进入氢气冷却器的冷却水量来控制。（） 调节氢气冷却器的水量时，应全开进水阀门，仅仅调节出水阀门的开度。以便使氢气冷却器的水管全部都充满水。（） 应采取措施防止冷却器内水压过高。特别是在关闭出水阀门应注意防止出现过高的压力。（） 每个冷却器的水流量及压力应均衡且不宜太大。水量过大（水速过高）可能加速水管的磨损，而冷却器的冷却水不均匀，可能导致定子机座不平衡膨胀和振动增加。定子绕组冷却水定子绕组冷却水系统具有自动调节进水温度的功能，并在

48、发电机的各种负荷状态下都维持进水温度基本恒定。水气温差定子绕组冷却水进水温度应高于冷氢温度至少，以避免在事故状态下，机内氢气湿度严重超标时，水蒸气在具有高电压的定子绕组及定子冷却水流过的部件上结露。水气压差任何情况下，定子冷却水及冷却器冷却水在发电机内的压力值都应低于氢气压力至少0.04反之如果机内水压高于氢压，在定子冷却水或氢气冷却器冷却水发生泄漏的情况下，水就有可能进入机内导致绝缘受潮甚至造成绕组事故。一般来讲，当机内氢压下降时，应减少上述的水压以保持气水压差。监视与记录 监视 机内温度随时监测下列各种温度。在任何工作条件下，每个温度测量值都不应超过在,技术数据汇总表中规定的最高值以及最底

49、值。定子槽内层间温度定子绕组出水温度定子铁心温度机内各风区内的冷、热气体温度氢气冷却器出风（冷氢）温度定子绕组进水温度轴瓦温度集电环温度（红外线温度计法）集电环出风温度转子绕组温度（电阻法）如果在定子绕组检温计之间出现读数明显差别，应密切注意其发展状态，查明其原因。如果某一点温度读数出现突变，应尽快查明原因并妥善处理。 振动在线监测轴振动和或轴承座振动情况，振动值不应超过其规定值。 冷却介质及润滑剂需要监测的冷却介质及润滑剂包括：*定子冷却水水质（包括电导率，硬度，PH值等）*定子冷却水的压力，流量及进水温度*氢气湿度和纯度等*机内氢压及氢温*密封油压力，进，出油温度等*轴承润滑油压力，进，出

50、油温度等*氢气冷却器的进，出水温度，水压及水流量等密切监视机内氢压的变化，如果发现不正常氢压下降，应尽快找出原因，采取补偿措施，并补入氢气使机内氢压恢复到额定值。机内氢压必须高于水压0.04Mpa，以防止在事故状态，水进入机内。保持密封油压高于氢压0.056±Mpa，以防止氢气外泄。在定子冷却系统中发现大量氢气，那就意味着机内定子冷却水系统中出现了漏点，发电机应立即停机检查，直到漏点被修理好后，才允许再次启动。随时检查机内湿度，保持机内氢气湿度值低于技术数据汇总表中的规定值以便消除机内结露和转子部件产生应力腐蚀的可能性。定期检查机内氢气纯度，如果纯度降到了，应排除一些机内氢气，然后再

51、补充一些青气来提高机内氢气纯度。但每次置换的氢气量不应超过的氢气总量，以便避免机内氢气温度变化太大。1.4机内液体定期检查未与机座下面的液位信号器中的液位状态。若发现有油、水，应及时放尽，并迅速找出原因，加以消除。1.5碳刷定期检查碳刷的运行情况。当出现火花时，检查碳刷压力是否分布均匀，刷辫与刷块之间是否有松动现象等。祥见发电机的维护与检修定期检查接地电刷与转轴的接触状况。1.励磁回路的绝缘电阻在运行中，应定期对励磁回路的绝缘电阻进行测量.1.7励端轴瓦及密封座的绝缘电阻在运行中，定期检测励端轴瓦及密封座的绝缘电阻。2 记录21 正常运行期间1所有电气数据，包括有功功率、无功功率、功率因素、电

52、压、电流、频率等2振动3上述所有温度值4上述冷却介质及润滑介质的参数5各种绝缘电阻值22非正常运行期间所有非正常工况都应被记录下来，以便进一步分析和检查时参考用。 其中包括：1 异步运行或失磁运行2 非同期合闸3 短路故障4 单相重合闸5 *严重不平衡负荷运行6 *高频率负荷运行7 *过电压负荷运行8 强励工况9 低励运行10 启停机次数的累积11 定子冷却水断水工况12 次同步振荡13 电动机运行14 其他 * 严重不平衡负荷运行是指负序电流超过技术数据汇总表所规定极限值的运行状态。 * 高频率、过电压是指超出技术数据汇总表中所规定的电压及频率偏差范围的高频率及过电压。第四章 维护与检修目录

53、序 号 文件名称 文 件 代 号第 01 节 运行期间的维护 YHQ-4.0101-01Z第 02 节 停机期间的维护 YHQ-4.0201-01Z第 03 节 检修 YHQ-4.0301-01Z运行期间的维护1 总则一套有效的、预防性的维护工作能够减少发电机意外的运行中断。在运行期间维护工作的基本思想：就是熟悉发电机的哪些部件需要定期校正，哪些部件易于出故障以及怎样评价这些部件的工作状况等。2 集电环、碳刷的维护21日常检查项目1）集电环上碳刷有无冒火情况，如出现火花，参照附表进行处理。2）碳刷在刷盒内有无动摇或卡住情形，碳刷在刷盒内应能上下活动，但不得有摇摆情形。3）刷辫是否完好，接触是否

54、良好，有无过热现象：如出现发黑、烧伤等现象，则应更换碳刷。4）碳刷压力是否正常： 每个碳刷对集电环的压力都应基本相等，碳刷压力应是1.45KGF±20%/只（用弹簧称测量）。否则应更换弹簧。5）碳刷的磨耗程度。碳刷尺寸：25.4X38.1X102(mm),碳刷允许磨损长度60mm；刷块边缘是否存在剥落现象，如果碳刷磨损厉害或刷块有剥离现象，就必须更换碳刷。6）有无碳刷颠振的情形：集电环磨损不均，碳刷松弛，机组振动等原因将会引起的碳刷颠振。如碳刷发生颠振，必须将其从刷盒中拔出来检查是否有损坏情形。查明颠振原因并消除之。7）刷盒和刷架上有无积垢，若有积垢需用刷子扫除或用吹风机吹净。8）集

55、电环表面应无色，过热现象，其温度应不高于120。22 更换碳刷一般情况下，在同一时间内，每个刷架上最多只许换1个刷握，且碳刷新旧牌号必须一致。不同牌号的碳刷不能用到同一个集电环上。按被更换的旧碳刷的形状修刮新碳刷，并在与集电环直径相等的模型上研磨良好，碳刷与集电环的接触面积应超过总面积的70%。更换碳刷的工作应由有经验的人员执行。安全警告：当在运行中更换刷握时，操作者应绝对避免同时触摸两个极性的带电部件。23半年期或停机期间的检查1）清理刷块及刷盒内壁，集电环表面以及碳刷架上的堆积碳粉及脏物。2）在停机之后，检查集电环的表面的粗糙度及圆周跳动，如有异常应及时处理。3）定期更换集电环的极性（因为

56、正、负极的磨损状态是不同的）。4）检查集电环绝缘筒周围的涂漆层状况，如有磨损，应清理表面并补涂。3 冷却器的维护定期清理清洗氢气冷却器，如果冷却水管结垢将会降低冷却器的效率。根据经验决定冷却器的清洗时间间隔。原则上，如果用正常温度及正常流量的冷却水已不能获得合适的冷却气体温度，那么冷却器就应该清洗。在停机期间，拆下冷却器，用特殊的尼龙刷子清洗冷却器水管。4 发生短路故障后的检查强烈建议：在发电机承受了一次严重故障过程，如3相短路、2相短路或单相对地短路，或严重的非同期合闸，应立即仔细检查发电机定子绕组及转子在上述故障过程中，作用在定子端部绕组的机械作用力将使端部绕组及其支撑部件承受比正常状况大

57、许多倍的应力。一次及时的检查往往就提供一次小修机会，如果及时的检查被忽略，在第二次故障时，可能导致更大的损坏。重要的检查项目：1 定子机座在基础上的位移。2 端部绕组的紧固状态，检查端部绑扎带、支架、环形引线、过渡引线等，并确认无松动现象。3 检查线棒表面及高电压出线套管是否有裂纹。4 检查挡油盖及轴瓦是否有损坏。5 对于不对称短路，还应该检查转子表面，特别是护环搭接面是否有负序烧伤。6 其他。此类故障同时也在转轴及联轴器中产生很大的转矩，其可能导致联轴器销变形，这些部件的检查也是必须的。备注：相关章节：发电机运行中的监视与记录碳刷发生火花的原因和消除火花的方法出现火花可能的原因和性质消除的方

58、法1碳刷研磨不良，其表面未能全面工作应重磨碳刷或发电机在轻负荷下作长时间运行，一直到磨好为止2碳刷牌号不符合规定，或不同牌号的碳刷用在同一集电环上检查碳刷牌号，更换成制造厂指定的或经过试验适用的碳刷3碳刷架的位置不对重新调整刷架位置，并使其轴线与集电环的轴线平行4刷盒与集电环之间的间隙不符合规定重新调整刷盒与集电环之间的间隙，使其符合制造厂的规定5刷架和引线、引线和接线端子间的连接松动，发生局部火花：碳刷引线回路中的接触电阻大，造成负荷分配不均匀检查碳刷与刷辫的接触及引线回路中的各螺丝是否拧紧，接触是否良好6弹簧发热变软，失去弹性：碳刷压力不均匀更换碳刷，正常弹簧压力为1。4KGF±

59、20%/只7碳刷磨损后长度变短更换碳刷，一般刷块长度不小于40mm8碳刷在刷盒内摇动或因积垢不能在刷盒中自由移动，火花随负荷而增加检查碳刷在刷盒内的情况，能否上下自由活动，更换摇摆的和滞涩的碳刷。清理刷块及刷盒间碳粉，碳刷在刷盒内的间隙应控制在0.10.2mm9碳刷振动，火花依振动大小而不同，其原因可能如下：集电环磨损不均或表面不平，跳动过大，及机组振动过大等查明振动原因并消除之：在停机时检查集电环的状态，必要时进行车削处理停机期间的维护1 长期停机在长时间停机期间,氢气已排出机外,密封油系统及其他辅助系统都已停止工作,相应的维护如下所列：1.1排净机内氢气用干净的压缩空气吹扫机座顶部的各个“死区”，排净机内氢气。1.2排干定子绕组水路中的存水1）打开汽励两端汇流管下方的排污口，让汇流管中的存水流出。2）拆下进出水管，用盖板盖住汽端出水法兰处，在励端进水法兰处连接上空气软管，压缩空气应干净不含油及灰尘。3