900MW发电机通用介绍版本课件

上海汽轮发电机有限公司STGC各位领导和专家各位领导和专家热烈欢迎热烈欢迎上海汽轮发电机有限公司(STGC)1000MW等级发电机介绍STGC目录

公司简介世界1000MW等级汽轮发电机概况1000MW等级汽轮发电机技术参数及结构

STGC制造1000MW等级发电机的能力STGC

STGC公司简介公司股份构成STGCSTGC成立于1995年上海电机厂投资3600万美圆（土地、厂房、设备、技术）西门子公司99年收购西屋股权，STGC成为中德合资企业西屋公司投资2400万美圆（技术、设备、计算机配置、培训）60%40%公司概况党和国家领导人的关怀STGC公司概况公司方针目标STGC

企业精神：团结拼搏，追求卓越。

企业宗旨：让用户满意是我们永恒的主题。

企业文化：凝聚人心，焕发激情。

企业目标：国际一流、国内领先，具有持续发展 能力和竞争能力的西门子大家庭中的 合格一员。

企业方针：转观念、抓管理、降成本、促改革、 求发展、创一流。公司概况生产能力STGC公司概况已生产产品总容量逾50000MW,1060台900MW1台（与西门子公司合作生产定子）950MW

已接定单4台

600MW

10台（已接定单70多台） 300MW级112台(38台双水内冷;70台水氢冷和4台全氢冷) 125-135MW200多台6-60MW

700多台已投运机组占国产设备总装机容量的1/3多产品业绩STGC公司概况320MW水氢冷电机在巴基斯坦火电站投运310MW双水内冷电机在巴基斯坦核电站投运350MW西屋模块化全氢冷电机河南禹州电厂投运2X325MW水氢冷电机伊朗火电站用900MW水氢冷电机外高桥电厂用125MW双水内冷电机出口孟加拉大容量出口业务STGC公司概况SAP/R3ERP管理软件

STGC现代化管理模式SAP/R3系统是企业财务、销售、采购、生产全过程管理控制系统软件。SAP/R3是世界先进的企业资源管理软件。STGC是国家863计划应用示范企业。完善的员工培训体制STGC现代化管理模式

定期对员工进行技术培训与西门子—西屋公司互换工程师，提高员工技术水平定期接受外方专家技术指导1993，1996，2000年通过挪威船级社（DNV）上海市质量体系认证中心ISO9001质量体系认证STGC现代化管理模式企业质量方针STGC现代化管理模式

管理层的正确决策及全体员工的充分参与是STGC兴旺的基础，持续改进工作是STGC的永恒目标，建成亚洲一流的汽轮发电机制造企业是STGC的发展动力，使用户满意是STGC的不懈追求。最新西门子技术：100-200MW空冷水氢冷900MW合作生产火电核电系列：两极:空冷 40-150MW

全氢冷 100-500MW

水氢冷 520-1000MW四极:全氢冷 700MW

水氢冷 1100MW 1300MW长期合作伙伴：水氢冷300MW 600MW全氢冷300MW 350MW空冷100-200MW产品设计开发技术：100个设计科研程序48项世界级先进技术工程资料库STGC西门子西屋上海电机厂西门子双水内冷QFS系列50-300MW空冷QF系列3-60MW全氢冷QFN300MW水氢冷QFSN300MW 600MWSTGC技术构成STGC现代化先进技术先进技术制造出一流的产品STGC现代化先进技术STGC1954年

国产第一台汽轮发电机

（空冷TQC型）6MW

1958年

世界上第一台双水内冷

发电机12MW

1958年

TQC系列空冷发电机

6～25MW世界上第一台双水内冷发电机主要产品STGC国产第一台300MW双水内冷发电机（望亭电厂）主要产品1958-60年

原型TQSS系列双水内冷

发电机6-50MW

1960-62年

QF系列空冷发电机

6-25MW

1965-71年

QFS系列双水内冷发电机

50-300MW

1974年国产第一台300MW双水

内冷发电机（望亭电厂）STGC第一台西屋技术全氢冷发电机300MW（石横电厂）主要产品1981年

引进西屋公司氢冷

300MW,600MW汽

轮发电机技术

1987年

第一台西屋技术全

氢冷发电机300MW

（石横电厂）STGC第一台QFSN-300-2型的300MW水氢冷发电机（汉川电厂）主要产品1985年

与西屋联合开发

300~350MW等级

水氢冷发电机

1989年

第一台QFSN-300-2型

的300MW水氢冷

发电机

（汉川电厂）STGC第一台核电双水内冷发电机310MW（秦山核电厂）主要产品1990年

第一台核电双水内冷

发电机310MW

（秦山核电厂）STGC与ABB合作生产水氢冷600MW发电机（石洞口二厂）主要产品1990年

与ABB合作生产水

氢冷600MW发电机

（石洞口二厂）STGC55MW空冷发电机（泰国PTA电厂）主要产品1995年55MW空冷发电机（泰国PTA电厂）STGC第一台600MW水氢冷汽轮发电机（吴泾电厂）主要产品1998年第一台600MW水氢冷汽轮发电机（吴泾电厂）STGC世界1000MW等级汽轮发电机概况

1000MW等级发电机国内外业绩（单轴、3000r/min）

STGC

SIEMENS

电

厂

地点

容量MVA转

速r/min投运年份

Goesgen 瑞士1141 3000 1978

Bergkamen 德国911 3000 1981

Heyden 德国950 3000 1987

Trillo 西班牙1147 3000 1988

SchwarzePumpe1#

德国1000 3000 1997

SchwarzePumpe2#

德国1000 3000 1997STGC

SIEMENS

电

厂

地点

容量MVA转

速r/min投运年份

Boxberg 德国 1144 3000 1999

Niederaussem 德国 1223 3000 2002外高桥火电站1# 上海 1000 3000 2003外高桥火电站2# 上海 1000 3000 2004(外高桥火电站2#为我公司与西门子公司合作生产)

STGC

ALSTOM

电

厂

地点

容量MW转

速r/min投运年份

Lippendort593030001999

Lippendort693030002000

STGC

MITSUBISHI

电

厂

地点

容量MVA转

速r/min投运年份

EGATRatchaburi泰国2X99030002000

STGC中国国内单轴全速汽轮发电机组电

厂

制造商

容量MW转

速r/min

投运年份大亚湾核电站（2台）

GEC9003000

1987岭澳核电站（2台）

GEC9003000

2002外高桥火电站（2台）

西门子90030002003连云港核电站（2台）俄罗斯100030002003

STGCSTGC1000MW等级汽轮发电机技术参数及结构

与西门子签定了外高桥900MW发电机的分包合同

900/950MW发电机外形图900/950MW配无刷励磁机外型图900/950MW配静态励磁机外型图

主要技术数据额定功率 900MW/950MW

功率因数0.9额定转速3000转/分冷却方式

水氢氢定子通风方式

轴向转子通风方式

轴向-径向额定氢压 0.5MPa

额定定子电压 27kV

额定定子电流21383A/22571A

额定转子电流 5388A/5653A

额定转子电压398V/418V

效率 99%/98.99%(无刷)99.01%/99%(静态)作为西门子公司的合资公司，我公司已经拥有西门子公司百万瓩等级发电机技术。计算机网络与西门子公司直接联网，对双方的图纸、资料和信息传递十分便利，西门子公司将对全套图纸提供技术保证。尤其是我公司已成功制造完成上海外高桥第二台900MW发电机定子，达到西门子公司的质量标准，并通过了西门子公司的考核，该机组直接使用西门子公司的最新技术，质量要求高，具有国际先进水平，因此我公司首选西门子外高桥900MW水氢氢发电机（型号THDF-125/67），该发电机的最大出力为1050MVA。主要特点介绍如下：发电机出力裕度大

该型发电机为西门子公司具有国际先进水平的成熟产品，发电机出力裕度大

发电机出力(MW)

功率因数氢压(MPa)

冷却水温度(℃)铭牌额定功率 900 0.9 0.5 38TMCR 966 0.9 0.5 33VWO 1008.6 0.9 0.5 25

发电机出力(MW)

功率因数氢压(MPa)

冷却水温度(℃)铭牌额定功率 950 0.9 0.5 38TMCR 1000 0.9 0.5 33VWO 1050

0.9 0.5 25

900MW发电机各部位温度（℃）950MW发电机各部位温度（℃）温度限值（℃）定子铁心（进风43℃）95

97

≤120定子线圈出水（进水48℃）7477≤85转子线圈（电阻法）（进风43℃）7275≤110

SIEMENS900MW及950MW发电机各部分温度及限值

效率高当采用无刷励磁时，900MW发电机效率设计值99.0%950MW发电机效率设计值98.99%(外高桥900MW工厂型式试验值99.01%)当采用静态励磁时，900MW发电机效率设计值为99.01%。950MW发电机效率设计值为99.0%

励磁电流和励磁容量小900MW时的励磁电流、励磁电压分别只有5388A398V，

提高了效率降低了转子绕组温升。在额定负载运行时，无刷励磁机及其整流元件电负载大大降低，可靠性及寿命均提高。采用静态励磁时，轴系较短，完全达到励磁顶值电压2倍的要求。定子电压高，定子电流和电磁力小，定子绝缘可靠该发电机定子电压高（27kV），与其他同类型发电机相比，定子电流和电磁力小，发电机出水温升低。定子线棒采用非常可靠的西门子Micalastic绝缘系统。在这绝缘系统中，铜线换位线棒与主绝缘间采取有效措施均匀电场。云母带内含一薄高强度的衬片材料，云母通过少量的环氧树脂与之粘结，包扎云母带之后，线棒烘干，并用环氧树脂真空浸渍。环氧树脂具有很好的渗透性，因此粘度低。之后，线棒由高压氮气来完成此真空压力浸渍（VPI）工艺。浸渍后的线棒通过模压成形并在烘箱中进行高温处理。这确保真正的无隙高压绝缘，具有优良的电、机械和热性能，并且还能防水、防油。所有线棒的槽内部分最后施加半导体漆来减小绝缘与槽壁间的电晕放电。另外，所有线棒具有端部防晕，来控制线棒从槽内部分到端部过渡处的电场，防止电弧。定子槽内布置

定子绕组固定结构可靠

定子线棒采用不锈钢通水管，可防止氧化铜引起的堵塞。端部绕组线棒间填有适形绝缘材料，并在安装后固化。线棒的端部于是形成锥形的端部绕组。在径向支撑上，端部绕组被夹紧到绝缘材料做成的刚性支撑环上，该支撑环由定子机座支撑。适形固化材料被放置到定子线棒和支撑环之间，确保每一线棒由支撑环牢固支撑。线棒用压板夹紧到支撑环上，它由高强度绝缘螺栓夹紧。端部绕组于是形成一在径向刚性的能耐短路冲击的结构，但在轴向不会限制因热膨胀引起的移动，因为支撑环允许在机座内轴向移动。定子绕组端部固定的大锥环，直接伸至定子线棒出槽口处，能够承受突然短路、错相合闸、过电流等冲击。

定子铁心及线圈端部结构

调峰能力强

本发电机按寿命不小于35年并可满足调峰二班制运行设计。在发电机运行寿命期间，允许机组开停机10000次。转子齿顶、齿根和槽楔的几何形状都设计成避免应力集中，其机械应力计算都以用到材料的屈服强度50%以内为设计极限值。定子绕组端部固定中的绝缘支架系通过反磁弹簧板固定在定子铁心端部结构件上，当开停机或运行温度变化，铜铁膨胀不同时，绕组端部可沿轴向自由伸缩，有效的减小绕组绝缘中产生的机械之力。转子槽绝缘内表面、槽楔下垫条靠铜线侧、转子护环下绝缘筒内圆等与转子绕组相接触部分皆贴有聚四氟乙烯滑移层，这样在开停机和负荷变化时转子绕组能较自由的热胀冷缩，防止绕组变形和绝缘损伤。

进相运行和负序能力高本发电机定子端部采用磁屏蔽结构，附加损耗小，温度低，该发电机可以进相0.95功率因数额定功率运行，此时不会发生定子端部过热等。转子槽楔由高导电率的材料制成，外伸到护环的搭接面下，并确保槽楔和转子护环间良好的电接触，本系统经长期运行验证为非常好的阻尼绕组系统。该阻尼系统完全能满足设计规范所提出的负序能力：I22t=6s和I2=6%的要求。大齿上带阻尼槽的转轴结构转子端部结构转子槽内布置无刷励磁机转子和整流盘自带冷却风扇和螺旋沟的特殊滑环结构

发电机转子动力特性好900MW汽轮发电机转子临界转速为一阶720r/min，

二阶2100r/min，远离工作转速，转子振动不敏感，给安装平衡带来方便。

发电机定子强度和振动特性好发电机的机座、端盖、冷却器罩、出线盒等的强度、刚度好，所有水压试验均按2.5倍额定氢压（0.5MPa）进行。发电机定子总装后（包括转子、冷却器等所有部件），将进行机座模态试验，机座载荷分配采用应力-应变法测定子机座底脚处载荷使其合理分配到基础上，将较大程度改善在现场安装时的定子振动

氢冷却器优化设计对氢冷却器的传热，阻力特性进行了深入研究，对冷却管型及管束排列进行了优化，增加了氢侧的换热面积，获得了氢冷却器的最优化设计，该冷却器容量大，热交换能力强，能满足发电机900/950MW、TMCR和VWO各种工况运行的要求。外高桥900MW发电机总装

●应用先进的计算机程序研究计算

★二维、三维场有限元的电磁计算

★定子端部电磁场计算

★机械计算、通风计算

★转子轴向-径向通风及温升研究计算

★定子铁心通风及温升计算

★转子绕组的应力分析

★转子轴系的扭振分析计算

★大电网与大电机相互作用动态仿真研究等AutomaticGeometryDefinitionGeneratorDesignEnvironment

★

27kV定子绕组主绝缘及防晕层的设计

开发研究和线棒试制：采用少胶VPI绝缘----抽真空压力整浸一次成型防晕关键绝缘材料进口

★转子及护环锻件材料的试制：转子锻件重量：92T

护环采用18Mn18Cr

建立端部线圈模型FEModelGEM定子端部线圈有限元分析材料线圈形状线圈特性并联环压圈和铁芯固有频率

NaturalFrequencyFrequencyResponse

(SteadyState)FiniteElementEndRegion

MagneticFluxField

端部电磁场有限元分析

★通风冷却方式定子线圈：水冷定子铁心：轴向氢冷转子：轴向-径向多级风扇氢内冷

发电机风路图★转子各部件机械应力及安全裕度的分析研究

转子FEA有限元分析设计设计满足10,000次起停机能力集中应力分析裂纹增长分析

★转子临界转速及其对轴系振动的影响的分析研究发电机转子本体直径：1250mm

本体长度：6730mm

总长：13575mm

发电机转子动力分析900MW发电机穿铁芯900MW发电机定子线圈端部900MW发电机定子线圈端部900MW发电机定子绝缘引水管900MW发电机穿转子900MW发电机转子联轴器900MW发电机转子多级风扇900MW发电机总装配

有关国外技术支持方西门子的合作情况

以技术转让及合作生产的方式进行合作，技术转让包括设计技术转让、全套设计图纸、制造技术转让、全套工艺设计、设计计算分析、工程师及技术工人培训、设计技术咨询、科研计算转让、质量控制转让等。#1#2#3#4定子SIEMENSSTGCSTGCSTGC定子线圈SIEMENSSIEMENSSIEMENSSTGC转子SIEMENSSTGCSTGCSTGC无刷励磁机SIEMENSSTGCSTGCSTGC氢油水系统STGCSTGCSTGCSTGCAVRSTGCSTGCSTGCSTGC玉环950MW发电机STGC与SIEMENS的分工情况STGC

STGC制造1000MW等级

汽轮发电机的能力

1990年，与ABB合作生产上海石洞口电厂二厂第二台600MW超临界汽轮发电机定子

引进优化设计并制造的600MW发电机于2000年7月在吴泾电厂一次启动并网运行成功；获上海市科技进步一等奖。

1997年至2000年底，由汪耕、丁舜年两院士负责，完成了“1000MW级大型汽轮发电机开发设计研究”课题，获“九.五”机械工业优秀科技成果奖。2000年，我公司与西门子公司合作生产上海外高桥900MW3000r/min超临界汽轮发电机组，派技术人员赴西门子公司进行900MW发电机的培训、图纸转化及材料的国产化。经过近二年的努力，从机座焊接加工、定子冲片制造、铁芯压装到定子嵌线，上海外高桥第二台900MW发电机定子已在我公司全部制造完成，达到和超过西门子公司的质量标准，并完全通过了西门子公司的考核。西门子公司于2002年9月将上海外高桥第二台900MW发