汽轮发电机及电气设备培训教材

300MW机组培训教材

带格式的：字体：（默认）华文行楷，（中文）华文行

楷，一号，加粗，英语（英国），加宽量5磅

义裕安电机4电大世备带格式的：两端对齐，缩进：左0字符，首行缩进:

A0.96字符

带格式的：字体：（默认）华文行楷，（中文）华文行

楷，小四，英语（英国）

湖南创元电厂

ChuangyuanThermalPowerPlant,HunanProvince

创元电厂300MW机组培训教材

电气分册编写组名单

组长：王迪光

副组长：蒋韶峰聂勤俭卓钢孙玉军

编写人员：胡炎周庭芳朱峰李兵

李成军邱学智李景伟胡娟

焦健刘有健

序

湖南创元铝业自备电厂2004年3月开始筹建，隶属于湖南创元铝业，总装机容量

为2X300MW燃煤发电机组，全部电量直供湖南创元铝业。作为创元工业园整体战略体

系中的重要一环，它的建成，不仅标志着创元铝业整个产业链的初步形成，而且必将

为创元铝业的健康、蓬勃发展提供强劲的动力。

创元铝业白备电厂2X300MW火力发电机组，广泛采用了新技术、新工艺、新设备,

自动化程度高，这样就会对从事电厂生产技术和治理的人员素养提出高要求。按照公

司“达标、创一流”目标，为确保两台机组的顺利达标投产和投产后机组的安全、经

济、稳固运行，发电部组织有关生产技术人员针对电厂设备系统编写了这套培训教材,

作为各级生产技术人员和生产治理人员专业技能学习、培训之用。木套教材分为“汽

机”、“锅炉”、“电气”、“输煤”、“化学”、“热控”六册，分专业详细介绍了设备和系

统的结构原理、检修保护、运行操作等，具有重要的学习、培训参考价值。

为此，期望参与电厂运行与治理的人员针对各自岗位职责、工作规范，系统认真

地学习，同时结合工作实际，对教材提出修改补充意见和建议，为电厂的运行、检修

和治理水平的不断提高做出应有的奉献！

在此，谨向为教材编写付出辛勒劳动的全体人员表示诚挚的谢意！

____________________________♦迪♦

2006年n月11日

»t—1—

刖百

湖南创元铝业自备电厂2X300MW火力发电机组由湖南省电力勘测设计院设计，三

大主机设备由上海电气集团股份有限公司承制。电厂在锅炉、电气方面广泛采用了新

技术、新工艺、新设备。例如：在锅炉方面，配备烟气脱硫装置，燃烧系统则采用六

层煤粉直流燃烧器、周界风单侧配风等方式；在电气主接线方面，发电机出口配置GCB,

取消启备变，6KV厂用电系统采用#1、#2机“错位手拉手”接线方式等，具有鲜明

的创元特色。这样，对从事电厂生产和治理的人员的素养提出了更高的要求，需要大

家共同搭建一个平台，去认真学习、研究电厂有关发电设备系统，领会其设计思想，

了解其设备性能，解决其技术关键，从而确保两台机组的达标投产和稳固、安全、经

济运行。为此，发电部组织有关人员，克服了生产筹备期间事务繁多、专业技术人员

相对较少和设备技术资料不全等困难，经过精心的组织策划，从电厂实际情形出发，

在消化、吸取电厂的主、辅设备特点基础上，借鉴有关技术资料，编写了这套培训教

材，较为详尽地介绍了电厂主、辅设备的结构原理、运行操作和口常保护等，作为电

厂有关生产、治理人员学习、培训之参考。

本套培训教材分为六册，即：

第一册汽轮机设备及系统

笫二册锅炉设备及系统

第三册汽轮发电机及电气设备

第四册化学设备及系统

第五册燃料运输设备及系统

第六册热工控制设备及系统

本套培训教材由于部分设备资料不全和编者水平原因，对于错漏之处，敬请读者

批评指正。

《创元电厂300MW机组培训教材》编写组

2006年11月11日

（带格式而：缩进：首行缩进：o字符）

目录

第一章汽轮发电机.......................................................1

第一节QFSN-3OO-2型汽轮发电机的结构及技术参数.......................1

第二节汽轮发电机的通风系统及测温装置................................11

第三节发电机的氢、水、油系统........................................14

第四节汽轮发电机的运行..............................................22

第五节发电机的主要故障及处理…趟

第二章电力变压器......................................................44

第一节概述........................................................44

第二节设备规范......................................................57

第三节变压器的发热和冷却............................................59

第四节变压器的运行分析............................................•丽

第五节变压器的运行监视与操作........................................64

第六节变压器试验....................................................67

第七节非常与事故处理................................................71

第三章电气主接线系统及有关电气设备..……76

第一节六氟化硫（SF。断路器........................................76

第二节隔离开关......................................................85

第三节氧化锌避雷器.................................................88

第四节电气主接线…92

第四章厂用电气设备与系统••96

第一节成套高压开关柜................................................97

第二节真空断路器....................................................98

第三节高压限流式熔断器交流高压真空接触器组合装置（FC回路）……108

带格赢：位置：水平：居中，相对于:页边距]

第四节高压厂用电的接线方式和运行...................................114

第五节低压开关柜...................................................116

第六节低压开关设备.................................................121

第七节其它低压开关电器.............................................122

第八节380V厂用电的接线方式和运行..................................125

第五章直流系统•…127

第一节概述.......................................................127

第二节创元电厂直流系统介绍.........................................130

第三节蓄电池组的工作原理...........................................135

第四节蓄电池的充电及充电设备-......................1充

第六章柴油发电机.....................................................143

第七章发电机励磁系统..................................................149

第一节概述…二149

第二节系统框图…,151

第三节调剂器.......................................................153

第四节励磁功率柜....................................................157

第五节灭磁及过压保护单元............................................161

第六节起励单元.....................................................164

第七节外部的TV、TA测量单元.......................................165

第八节励磁系统故障及处理…166

第八章发电机一变压器组的继电保护—・168

第一节发电机一变压器组保护概述.....................................168

第二节创元电厂发电机一变压器组继电保护的构成........................171

第三节创元电厂发变组继电保护原理及整定原则..........................172

带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

2

第九章交流不停电电源系统............................................185

第一节概述.......................................................185

第二节系统介绍............................................二186

第三节UPS开机及关机程序…192

第四节一样非常故障及处理...........................................194

第十章三相异步电动机................................................195

第一节二相异步电动机的基本原理.....................................195

第二节异步电动机的分类与基本结构...................................196

第三节异步电动机一样故障判定与处理.................................199

第一章汽轮发电机-------------------------------------------------------4

第恚型汽轮发电机的结构及技术参数…....................一…/

第二节汽轮发电机的通风系统及测温装置............................——a

第三节发电机的氢、水、油系统……............日

第四节…'浦轮发电机的运行........25

第五带一-发电机的主要故障及处理..........................................41

第二章电力变压器-------------------------------------------------------47

笫一节概.述-----------------------------------------------------------47

第二节设备规范............60

第三节变压器的发热和冷却........................................——的

第四节—娈压器的运行分析-------------------------------------------------64

第五带T压器的运存监视与操作..........................................67

第六节变压器器验.....................70

第七节非常与事故处理74

带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

3

第三章—电气主接线系统及有关电气设备_-----------------------

第广革六菊4s硫一.（距6”断路器.......................................79

第二节隔离开关................................................——招

带一氧牝钎避雷，器----------------------------------------------.，%

第四A电与主接线....................................................95

第四章厂用电气设备与系统----------------------------------------------------------------------99

笫•节成套高压开关柜----------99

第二节真空断路器-----------------------------------101

第三节高压限流式熔断器•一交流高压真空接触器组合装置（F—C回路）……144

第四节一高压J二用.电的接线方式和运行-----------------------------------H6

第五节低压开关柜...............................................金

第六节低压开关设备…............…一侬

第北南一寺它低压开关电器---------侬

第八节380V厂用电的接线方式和运行.................................一国

第五章直流系统----------------------------------------------------^9

第一节概述------------------------------------------------------1Q9

第二节创元电厂直流系统介绍.......................................一中

第三节蓄电池组的工作原理•……....“737

第四节一蓄xyfemfeS-碗设备...................................田

第六章一柴油发电机--------------------------------------------------H5

第七妥发电机励磁系统...................151

444-

第二节系统框搀

45^带格式鬲：位国：水平：居中，相对于:页丽'

4

第三第一调剂器-------------------------------------------------------------------------------------^4

第酢红蟀柜---------------------------------------------------158

第五节灭磁及过压保护单元--------------------------------^3

第六节起励单元--------------465

第七聿一外部的声，用测量单为------------------------------^6

第八节励磁系统故隙及处理---------------------------------^7

第八章发电机一变压器组的继电保护...........“69

第一节发电机一变压器组保护概述-------------------------------------1^9

第二节创元电厂发电机一变压器组继电保护的构成-----------------------P2

第三名—创元电J二发变组继电保护原理及整定原则-------------------------m

第九章-交流不停电电源系统----------------------------------k86

笫一节概述-----------------------------------------LS6

第第蒂.系统介绍-----------------------------------------------------

第三节UPS开机及关机程序-------------------------------------------

笫四节一样非常故隙及处理--------------------------------W5

第十章三相异步电动机-------------------------------------W6

第一节三相异步电动机的拓本原理----------------------------W6

笫二节异苏电动机的分类与基本结构-----------------------------------W

笫工节异步电动机•样故障判定与处理---------------------------------200

带格赢：位置：水平：居中，相对于:页边距]

5

带格式鬲：位国：水平：居中，相对于:页丽'

第一章汽轮发电机

第一节QFSN-300-2型汽轮发电机的结构及技术参数

QFSN-300-2型汽轮发电机是上海汽轮发电机有限责任公司引进美国西屋公司技

术优化设计生产的300MW水氢氢冷汽轮发电机。QFSN-300-2型汽轮发电机的型号中：

QF—汽轮机发电机；S—水内冷；N—氢内冷；300—额定功率（MW）；2—两个

磁极。

按照发电机采用的冷却介质不同，可分为空气冷却、氢气冷却、水冷却以及油冷

却等；按照发电机冷却方式的不同，分为外冷式（冷却介质不直接与铜导线接触）和

内冷式（冷却介质直接与铜导线接触）。该发电机总体结构为密封式，分为转子和定子

两大部分。采用的是内冷、外冷兼而有之的水一氢一氢冷却方式，即发电机采用定子

绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁芯及其结构件为氢气表面冷却。

近年来，我国电力系统中单机容量不断增长，200MW、300MW单机已较为普遍，

600MW的单机也逐步进入一些大的电力系统。单机容量增长的原因是：

（1）可降低电机的造价和材料消耗率。例如，一台600MW（内冷）机组比一台

100MW（氢外冷）机组，其单位材料消耗率只有60%；

（2）可降低单位基建安装费用。若以200MW机组电厂单位安装费用为100%,

则500MW机组的费用只需85%；

（3）可降低运行费用。如煤耗及单位千瓦的运行人员和厂用电都比单机容量较小的

机组低。

一、总体结构

QFSN-300-2发电机为隐极式同步发电机。主要由定子、转子、轴瓦及端盖、氢气

冷却器、油密封装置、风扇及座环、座板、刷架、隔音罩等部件组成，见图1-1。该型

号发电机具有以下特点：

（1）改进了发电机的装配结构，减小了外型尺寸，便于检修和运输。

（2）铁芯背部装有组合卧式弹性定位筋结构，机座与铁芯连接采用弹簧板，减少机

组振动，见图1-2.

（3）改进了定子线棒的固定方式，减小了线棒振动和磨损。

a、定子线棒在槽内固定，采用了适形材料及尼龙水笼带通热空气进行加温固化，

在槽楔下增加波纹板，在扩大槽处充填半导体楔块，端部线圈采用绑绳、“T”型压板结

构，使端部线圈加固后成为一体。

带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

转子

冷却外隔板■板

图1-1QFSN-3OO-2型汽轮发电机主要部件示意图

图1-2弹簧板式隔振系统结构图

1-机座壁；2-定子铁心段；3-定位筋；4-弹簧板；5-螺钉

b、定子端部线圈支架采用弹性结构，增加滑移层。这样端部线圈在机组运行中，

只能轴向伸得维，不能径向移动。

c、定子端部线圈在压板与压板之间，增加了三道绑绳。

(4)定子端部引线，采用圆铜管，上下层引线，错开半个节距以增加放电距离。

(5)出线为两路并联，通过过渡引线，经软联接到套管上，安装方便。

(6)改进了转子线圈的进风方式及滑动配合，减小了线圈变形。

(7)发电机增加了风区隔板，防止冷热风混流，提高了通风成效。

(8)在两端压指处，增加风区隔板，防止端部漏风。带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

2

(9)采取防止端部漏磁措施，提高了进相能力。

(10)在定子压圈外侧，增加铜屏蔽，防止端部过热。

(11)转子强化了阻尼措施，提高了运行中承担负序能力。

二'定子结构

1、机座

发电机的机座采用整体结构机座＜D3800mm,长8150mm,机座外壳由优质钢板卷

制成筒后，套装焊接而成。机座焊接好后要进行退火处理、水压试验和严格的气密检

查，因此，机座具有足够的强度和刚度以及气密性。机座内部为适应通风冷却的需要,

构成轴向和径向多路通风的风区。机座沿轴向设置卧式弹簧板，构成机座与铁芯间的

弹性支撑结构，以减少在发电机运行时，由定、转子铁芯间的磁拉力在定子铁芯中产

生的倍频振动对机座的影响，使铁芯传到机座和基础上的倍频振动减到最小。

机座底部设有排污孔道和用以连接氢、油、水控制系统的法兰接口。

2、定子铁芯

定子铁芯由0.5mm扇形低耗无方向性的冷轧硅钢片迭装,并经冷态和热态加压、装

叠而成。扇形硅钢片的两侧表面涂有F级环氧绝缘漆。

定子铁芯轴向用反磁支持硅钢片螺杆并通过整体钢压圈将铁芯压紧。在端部压圈

外侧装有铜屏蔽，压圈内侧和齿压板之间装有磁屏蔽。这样屏岐结构使发电机具有较

底的杂散损耗，故结构件运行温度较底，并能满足进相运行的要求。见图1-3,定子铁

芯装配图。

■1

图1-3QFSN-3OO-2型汽轮发电机定子铁心装配图

1-定位筋：2-压图；3-铜屏蔽：4-压指；5-测温元件；6-通风沟

3、定子绕组

发电机定子绕组数据：定子槽数Zi=54,极数2P=2,绕组节距y=l~23,并联支路

数2a=2。绕组接法YY,每极每相槽数q=9,每槽有效导体数Sn=2。定子绕组为水内

冷，线棒的股线是空心的。但考虑到这种空心股线的高度会增大，涡流损耗增加，而

采取了由实心股线和空心股线交错组成，其中1空4实为一组结构，每个线棒由6组

组成，高方向三组两排，见图1-4。棒在槽内股线进行540。罗贝尔换位以减少附加损

耗，见图1-5。在换位处垫0.9mm厚环氧玻璃多胶粉云母板。主绝缘采用玻璃云母带

I•格式瓦位国：水平：居中，相对于:页画

3

(PBNE)连续包缠模压形成，单边绝缘厚：槽部5.65mm,端部5.75mm,线棒表面

防晕层结构对排除定子绕组的电晕放电现象成效良好。

图14QFSN-300-2型机定子槽及其嵌.线

(a)线棒断而；(b)定子梧嵌线

1-空心导线；2-实心导线；3-环氧粉云母带绝缘：4-槽楔；

5-弹性波纹板；6-半导体玻璃板；7-上层线棒：8-下层线棒：9.运彩材料

图1-5定子槽内线股540。换位

绕组槽内部分的固定采用上、下层线棒间放有中温固化适形材料，以使相互保持

良好接触，紧固可靠，防止了机械磨损和电腐蚀。为了使上、下层线棒间的适形材料

与线棒紧密结合，在下完线后用尼龙带通氮气进行压形和固化。下线前定子槽内喷9210

半导体漆。

定子端部线棒的固定，对于大容量发电机特别重要。因其端部线棒伸出较长，当

发电机突然短路时，冲击电流的电磁力很大，会造成线棒击穿、相间短路、引起线棒

以双倍工作频率在槽内振动。电磁力与线棒电流平方成正成比。运算表明，正常运行

状态的上层线棒整个长度上的电磁力可达60(X)~7000kg,在突然短路时可增大到

200-300倍，这是不可忽视的问题。为此采用端部加固结构，支架绑环压板结构，见

图1-6。为适应机组调峰需要，支架通过弹簧板与压圈固定，形成定子端部能沿轴向伸

带格赢：位置：水平：居中，相时于:页碓

4

缩的挠性结构。所以，安装支架和绑环时既耍保证18个支架与铁芯同心，又要保证

18个支架间隔相等，并向心。这可以通过支架样板和向心样板来保证，如果与样板不

符合，则调整弹簧板。上、下层线棒间，下层线棒与支架及绑环间，上层线棒与压板

之间均垫有适形材料，使端部线棒成为一体，防止运行中线棒磨损。绕组端部的伸缩

靠弹簧板和滑移层来实现，端部绕组的金属紧固件均采用非磁性材料。

图1-6(a)定子绕组出槽口处线棒固定图1-6(b)QFSN-300-2型

1-涤纶玻璃丝绳：2-垫块；3-楔；端定子绕组部固定

4-造形材料；5-线棒

1-环氧玻璃布连接片2-反碳螺杆：3-定子

端部绕组：4一定子铁心；5-绝缘端环：6-

挡板；7-支架板

全铜屏蔽环为双“T”形整体式，由紫铜板模压而成，其厚度大于磁通透入的深度，

可有效地减小定子端部的附加损耗。在铜屏蔽环与铁芯压圈间留有间隙，供冷却氢气

通过。铜屏蔽环与压圈间在电气上为短路连接，两者垫以铜垫，并利用定子线圈端部

绝缘支架的固定螺钉将两者结合，绝缘支架固定螺钉本身则对地绝缘，以避免环流通

过时引起螺钉发热而松动。

5、主引线

定子绕组经主引线及绝缘瓷套端子引出至出线盒外部，主引线、相间连接线、出

线瓷套管和中性点引线瓷套管均采用水内部直接冷却。

定子出线盒采用非磁性钢焊接而成，装配在定子机座励端底部，与机座形成统一

的密封整体，定子引线由紫铜管弯制而成。

该发电机共有六个出线端子，其中在出线盒底部下垂的三个为主出线。另外，斜

70。角的三个为中性点，其瓷套端子内部采用紫铜波纹管钎焊密封，由非磁性钢弹黄压

紧密封垫片，当发电机输出功率和机体温度发生变化时，也能保证密封良好。

定子绕组相组连接线、主引线采用了可靠的固定结构，使之在事故状态庞大电磁

带格赢：位置：水平：居中，相时于:页碓

力的作用下，不产生有害变形或位移。

发电机定子出线端采用套管式电流互感器，安装方式为套在出线瓷套端子外周并

用螺栓固定在出线盒上。V|、V2相出线互感器为铜壳，其余互感器为铝壳。固定互感

器的螺栓及其结构件均采用非磁性材料。发电机主出线与三相封闭母线连接。中性点

通过母线板短路，然后用中性点外罩封好并接地。

三、转子结构

转子由转子铁芯、励磁绕组、护环、中心环等部件组成。

由于汽轮发电机转速高达3000r/min,当转子直径为1米时，转子圆周的线速度就

达170米/秒，因此，离心力十分庞大。受转子材料的限制，一样转子直径在12米以

下，为增大电机容量，就只能增加转子长度，所以，汽轮发电机成为一个细长的圆柱

体，如图1-7所示。

图1-7QFSN-300-2型汽轮发电机转子外形及主要尺寸图

1-联轴器;2-铁心;3-护环

1、转子铁芯

带格赢：行距：固定值20磅】

转子铁芯是电机主磁路的一

部分，由整块的高强度高导磁性

合金钢锻造而成，并把转子铁芯

和转轴锻铸成一整体。轴有中心

孔，供检查锻件质量及装导电杆

用，本体开有轴向槽32个，以供

嵌线用，大齿上开有8个阻尼槽。

在本体磁极表面沿轴向平均地开

有横向槽，以平稳本体两个方向

的刚度，降低倍频振动，见图1-8。图1-8转子槽分布

(a)切削好的转子敏件横断面；(b)转子横向月

［带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距一

6

2、转子绕组

转子采用同心式绕组，每匝线由两股铜

排组成，槽内部分为中间铳双排孔构成斜流进气

式气隙取气冷却风道，见图1-9。端部铜排铳

成凹形，两个凹形铜排彼此对合形成一根空

心导体，并与槽内部分的斜向风道相通。绕

组的匝间绝缘采用环氧玻璃布板粘接到铜线

上的结构，匝间绝缘上开有与铜线对应的双

排通风孔。转子绕组槽内部分用开有风斗的

铝合金槽楔固定，槽楔上的风斗通风孔，在

进风区为迎风方向，在出风区为背风方向，

以形成通过斜流孔道气体的流动压头。槽部

楔下垫条与铜线的接触面粘有滑移层，在负

荷变化而转子导体伸缩时可以自由滑动，以图1-9转子统组槽内部分风路示怠图

（槽楔一个风头供两路风）

适应调峰工况运行。

转子绕组绝缘分为匝间绝缘、槽绝缘、垫及护环绝缘。转子绕组两端正常时的励

磁电压只有302V,但在不正常时也可能显现较高的操作过电压。绝缘材料受到机械应

力和热应力同时作用，因此转子的绝缘材料也应具有高的机械强度、耐热性和耐电强

度。该发电机具有完善的阻尼系统，由以下三部分组成：a、铝合金槽楔下部加镀银铜

连接头端头，槽楔用铝青铜且与转子紧配：b、护环下加镀银质梳齿阻尼环；C、大齿

镶有阻尼绕组。

阻尼绕组在正常稳态运行时不发挥作用，而在负荷不平稳或电机发生振荡时，阻

尼绕组中感应电流对负序电流会起屏蔽作用，从而减弱负序磁场引起的杂散损耗，降

低转子发热并使振荡衰减。为使负序电流易于通过转子表面，各槽楔接缝处下部均有

镀银铜块，使槽楔构成良好电流通路，强化阻尼系统主要用以提高发电机本身的负序

承载能力。

3、护环和中心环

转子绕组的两端的端部外面套有钢环，称为护环。护环的作用是承担转子绕组在

高速旋转时产生的离心力，保护绕组端部不致沿径向发生位移、变形和偏心。护环的

一端套在转子本体端部。当转子升速时，护环的配合公盈会减小。当达到规定的超速

值时，转子本体与护环之间仍存在足够的公盈。为了防止护环相对于转子本体有轴向

移动，在护环与转子本体配合处装有开口环键。两端开有夹紧孔，用随机工具可以收

拢环键进行护环拆装。本型发电机采用悬挂式中心环，见图1-10所示。

带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

7

图1-10悬式护环装配部位图

1一转子端部；2-开口环健3-护环；4-中心环：5-弹簧压环：6-平稳块

4、引线及集电环

转子引线是指转子绕组与集

电环间的连接线，共有正、负线

各一条，横截面呈半园形，埋设

在轴中心孔内。它是励磁电流经

集电环进入转子绕组的唯独连

接。图1-11表示引线与转子绕组

连接，图1-12表示引线与集电环

之间的连接。由于引线一端通转

子绕组，有氢压；另一端通集电环,即大气，故引线从中心孔走有利于氢气密封，且

每根导电杆两端均带有绝缘和密封圈的镀铜螺钉固定在轴上。每个螺钉上有两个橡胶

密封圈，对电机内外起着良好的密封作用。

集电环分为正、负两个环，装于发电机励磁机侧的轴承外侧。其材料除要求有足

够的机械强度外，还要求耐磨。因而，它是用合金锻钢制成，对其表面还要进行硬度

处理，深度达3毫米。集电环一样用热套方法（一样先加温到250-300℃）套在轴上

的绝缘套筒上。

四、轴承与端盖

该型发电机采用端盖式轴承，椭园形轴瓦，端盖采用优质钢板焊接结构，具有足

够的强度、刚度和气密性。上端工端盖设有观察孔，下眼工端盖设有较大的回油腔，

使汽侧密封回油极为通畅，以防止向机内漏油。轴瓦与轴瓦间为球面接触的自调心结

构。为了防止轴电流流经轴颈，支撑轴瓦球面的瓦套及轴承定位销钉均与端盖绝缘，

见图1-13。轴承起支撑转子的作用，置于端盖内，它由轴承座和轴瓦两部分组成。由

于轴承采用了运行稳固的椭园形轴瓦，轴承靠轴承座上的两个球面支撑块支撑，形成

不连续球面接触，能更好地保证调心作用，使轴瓦与轴接触更好。上工距轴承盖上设

置有测量轴颈振动的装置，下半端盖的下部设有轴承和油密封系统连接管口。为防止

带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

8

轴电流流经两轴承，在发电机两端的下述部位加绝缘：密封座与端盖之间；油密封轴

承进出油管和外部管道之间；轴承油档与端盖之间。

图1-12引线与转子集电环的连接图1-13QFSN-300-2型发电机端盖（励端）

1-转子轴；2-集电环；3-通风孔；■中强筋：2-入孔；E-温度计接口：

4-螺旋沟；5-绝缘套筒；6-励端联轴器；Q-油密封氢侧进口：P-油密封敏侧差压表；

7-导电杆：8-导电螺杆：9-风扇N-油密封氢侧进口：M-轴承油进口：I-分离箱

排气接口：J-油密封空侧进油：

K-油密封空侧差压表：H-发电机轴承回油：

L-油密封空侧压力表

五、氢气冷却器

氢气冷却器是通过水和氢气的热交换带走发电机的部分损耗，见图1-14和图1-15。

主要由绕片式铜冷却管和两端水箱组成。冷却器横置于发电机顶部，采用汽、励端各

一组的布置方式。

冷却器的外罩为可拆装式结构，减轻发电机定子的运输重量，同时减小了发电机

定子外形尺寸。每组冷却器由两个冷却器组成，水路为各自独立的并联系统。当停运

一个冷却器时，尚可坚持发电机组80%的额定负荷运行。

图1-15氢冷却器在机座

图1-14氢气冷却器示意图内垂直布置方式

六、主要技术参数

额定容量：S»=353MVA（发电机连续运行时，所能输出的最大视在功率）

额定功率：P„=300MW（发电机正常运行时，所能输出的最大有功功率）

额定定子电压:U„=20KV（发电机额定运行时，机端定子三相绕组的线电压）

额定定子电流:I„=10189A（发电机连续运行时.，定子绕组答应通过的最大线电流）

带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

9

额定功率因数：cosO,=0.85（滞后）（同步发电机的额定功率和额定容量的比值）

额定频率：t=50比

额定转速：N„=3000r/min

定子线圈接线方式：双Y（并联）

额定励磁电压：U/302V

额定励磁电流：LL2510A

带格式的：字比：'4

额定氢压：0.34MP.31Mpa

定子绕组直流电阻（75℃）：0.00262Q/相

转子绕组直流电阻（75℃）：0.1145。/相

定子每相对地电容A、B、C三相各为：0.209UF

直轴同步电抗%:180%

横轴同步电抗X.：175%

直轴瞬变电抗X',：20.2%

横轴瞬变电抗X\：33.6%

直轴超瞬变电抗X”"16%

横轴超瞬变电抗X”“：17.2%

失磁异步运行能力MW/min150/30

断水运行时间Sec30

灭磁时间常数TdmSec3.0

短路比SCR0.6

进相运行时间长期连续运行

「带格式的：下标|

各参数之间关系：额定功率P'=1.732U、hcos6,；额定转递转速:ns=60f/p（其中：f

为电网频率，P为同步发电机磁极对数，本机磁极对数P为1）。

带函瓦位国：水平：居中，相对于:页边距）

10

第二节汽轮发电机的通风系统及测温装置

一、发电机的通风系统

发电机采用径向多流式通风系统，汽、励两端的风路对称。冷却氢气依靠转子上

的两只单级轴流式风扇进入后，分成四路：第一路经机座上的进风管进入铁芯的各进

风区，冷却铁芯后经机座上的出风管道聚集于氢气冷却器进行热交换，然后沿外端盖

之间的风道，返回风扇并完成其循环；第二路氢气的大部分，通过边端铁芯径向气隙

隔板与护环外圆间的间隙，进入铁芯端部段出风区与定子铁芯风路相汇合，小部分直

接进入齿压片及边端铁芯风道，冷却边端铁芯风道，冷却边端铁芯后与定子氢气相汇

合并完成其循环；第三路氢气自铜屏蔽环外圆周，进入铜屏蔽环与铁芯压圈间的间隙，

冷却铜屏蔽和铁芯压圈，并沿径向聚集于各相应的齿压片通道，再经齿压片风道与定

子铁芯出风区氢气相汇合，并完成其循环；第四路冷却氢气自中心环与轴柄间的通风

道进入转子绕组端部风区，冷却转子绕组端部后进入气隙相应的定子铁芯端部出风区，

并完成其循环。

1、定子铁芯的风路

发电机的定子铁芯采取径向通风方式，运行中氢气的流向如图1-16所示。

铁芯沿轴向交替地分成九个风区：四个冷风区，用C表示，五个热风区，用H表

示。热风经过氢冷却器后，由于其热量被冷却水带走变成冷风从风扇进入定子各冷风

区（C）,再沿定子铁芯外圆四周径向内圆，进入气隙，这一区域刚好是转子的进风斗

将风兜入转子再斜流到相邻的出风斗，经过气隙又径向地从铁芯段间的风道流到热风

区（H）,然后再经定子机座外圆的内道聚集流向发电机两端的氢气冷却器。

2、转子风路

转子通风采取气隙取气斜流式。转子和定子一样也分为九个风区：四个进风区，

五个出风区，与定子的进风区一一对应，见图1-17。转子气隙取气方式见图1-9,旋

转时由于转子表面的进风斗对气隙气流的相对运动形成正压，出风斗邻近为负压，形

成氢气在转子导体槽内流动的压力源。整个转子的进、出风路见图1-18。

图1-17定于铁心和转子通风的对应关系图1-16定于铁心内氢的流向

C-冷风区；H-热风区；A-A,B-B——断面位置

带格式的：位置：水平：居中，相对于:页边距

II

林于**稣子*体___________________!

.:出风区।进风区,।一出面区1进风区产运

IIHHJ山lllUIII山山而川讪”

图1-18转子风路及温升示意图

二、测温装置

大型同步发电机的测温装置主要指对定子绕组、定子铁芯、冷风区、热风区、氢

气冷却器的温度以及密封油、轴承等的运行温度进行测量的装置。当某一测点温度超

过标准限额时，测温装置能及时发出警报。以便分析判定和处理。

QFSN-300-2型汽轮发电机机座外侧装了3个测温接线板,励端方面的左侧为第一、

第二接线板；右侧为第三接线板。各接线板用导线与发电机内各测温元件相连，对外

则与控制屏上的温度巡检制量相连。批注[U1]:不通

(I)测量氢气温度的测量元件15个WZPD-2膜式钿电阻(PHOO)设置在气体风

道中，其中励端汽端冷却器出风处埋置测量热风温度的各4个，进风处埋置测量热风

温度的各2个，第I、V、IV风区出风处埋置测量热风温度的各1个。

(2)在定子绕组汽端总出水汇流管的水接头上埋设铜热电阻元件WZPDK-0420

(PtlOO)54个以测量每匝定子绕圈的出水温度；定子每槽的第58段铁芯处上、下层

线圈之间埋置热电阻WZPD-32个，一个工作，一个备用，以测量定子出线的出水温

度；在定子出线Ui、V、Wi、U2、V”W?、冷却水出口处各埋置热电阻WXPDK-0420

(PtlOO)1个，以测量定子出线的出水温度；在定子铁芯的8、32、57段的第7、26、

43齿的齿细部各埋置热电阻WZPD-3C-LB1个，以测量定子铁芯的温度。

(3)在端盖、机座中央、进出水管路上，装有WSS-401双金属温度计，在氢侧

回油管和轴承回油管上，装有WZPK-221(PtlOO