汽轮发电机安装维护说明书.doc

汽轮发电机安装使用维护说明书

l 概说
1.1 发电机为隐极式同步发电机，由汽轮机驱动。
1.2 发电机采用晶闸管励磁装置励磁或励磁机励磁。
1.3 发电机采用封闭循环的通风系统，有空气冷却器。
1.4 发电机旋转方向从汽轮机端看为顺时针。
1.5 发电机的使用环境条件为：海拔不超过1000米；冷却气体温度不超过40℃；相对湿度不大于75％；不受昆虫、爬虫及腐蚀性气体侵蚀的室内。
1.6 空气冷却器的进水温度不大于33℃。
2 技术数据
2.1 发电机的重要技术数据如下：
发电机
冷却器
型 号
功率
（KW）
电压
（V）
COSΦ
频率
（Hz）
转速
(r.p.m)
效率
(%)
容量
（KW）
空气量
(m3/s)
QF—J3－2
3000
6300
10500
0.8
50
3000
95.3
135
5.4
QF—J6－2
6000
6300
10500
0.8
50
3000
96.4
240
9.6
QF一12－2
12023
6300
10500
0.8
50
3000
97
360
11
QF一15－2
15000
6300
10500
0.8
50
3000
97
450
18
注：有关派生系列规格在此不—一列出，具体技术数据见图纸
2.2发电机在额定工况下连续运营时各部份温升限度如下：
电机部分
温升限度（℃）
测量方法
定子线圈
80（B级）／100（F级）
埋置检温计法
转子线圈
90（B级）／110（F级）
电阻法
电机部分
温升限度（C）
测量方法
集电环
80
温度计法
定子铁心
80（B级）／100（F级）
埋置检温计法
2.3发电机在正常工作条件下运营时，轴承的出油温度不得超过65℃，轴瓦温度不得超过80℃。
2.4当发电机的功率因数为额定值，电压与额定值的偏差不超过±5％，且其频率与额定值偏差不超过土1％时，其出力保持不变。
2.5发电机在一般情况下，不保证过载运转。
3 结构简介
3.1发电机机座由钢板焊成，吊攀位于定子两侧面的中部，上端盖为铸铁结构，下端盖采用钢板焊接。为防止油污及灰尘进入电机内部，在端盖上设有高压气密封装置。
3.2发电机定子铁心是由经涂漆解决过的0.5mm，高矽扇形片套于鸠尾支持筋上叠压而成，全长提成若干段，形成若干辐向风道，铁心籍机壁压紧并焊接固定。
3.3发电机定子线圈采用全粉云母B级或F级绝缘，直线部份与端部均采用模压端部做成篮式渐伸线结构、经三个端箍成一整体，并通过环氧玻璃布板支架固定在机座两端。
定子线圈对半组成，端部连接采用银焊或磷银铜焊。
定干线圈有六个出线头。
3.4 发电机转子用整体优质钢锻成，冷却方式为空气表面冷却，在转子大齿上开有通风槽，通风槽楔上留有风孔，以改善转子表面散热效果．护环上开有通风孔以便更有效地冷却转子线圈的端部。
3.5 转子线圈是用裸铜线绕成，其匝间绝缘用绝缘垫条或半叠包以绝缘带。转子线槽槽楔采用非磁性材料制成，以减少漏磁。转子线圈端部以环氧玻璃布板垫紧。护环端部绝缘采用环氧玻璃布板。集电坏两端各一个，通过引出线与转子线圈相连。
3.6 转子本体，槽楔与护环构成阻尼系统，故不另设阻尼线圈。
3.7 转子护环采用非磁性钢锻件，以减少转子漏磁及损耗。中心环采用优质钢锻件，护环与中心环采用热套配合，护环与转子本体也采用热套配合，中心环采用环键作为轴向固定。
3.8 转子两端各装一离心式风扇。
3.9 集电环采用优质钢锻成，集电环上车有螺旋形小槽，可增强冷却效果，并有排灰作用。
3.10 发电机采用多进多余及进出风互相间隔的密闭循环通风系统。热空气通过用水冷却的空气冷却器进行冷却。为填补漏气，可通过空气过滤器补给新空气。
3.11 发电机汽轮机端的滑动轴承装在汽轮机的后气缸内或在气缸外面。非汽轮机端有一座式滑动轴承，轴瓦浇锡基轴承合金（ZChSnSbDll－6），采用球面轴瓦以自调中心线，轴承座用铸铁制成，轴承座与底板及油管间用绝缘隔开，以防轴电流。轴承用压力油循环润滑系统，润滑油由汽轮机的主油泵供应，润滑油用HU～20汽轮机油。
3.12 发电机有以下测温装置
3.12.l 定子线圈上下层之间及槽底埋置电阻温度计（铂100Ω）；
3.12.2 定子铁心中埋置电阻温度计（铂100Ω）；
3.12.3 机座出风口装有铂热电阻（铂100Ω）；
3.12.4 端盖两进风口及机座出风处，装有温度计；
3.12.5 轴承出油口装有温度计，轴瓦上装WTZ—288电接点压力温度计或装有电阻温度计（铂100Ω）；
3.13 发电机两侧的上下端盖内均装有灭火水管，上端盖上装有视察窗。
3.14 发电机底板由汽轮机端底板、座式轴承处底板及两个侧面底板四部份组成。
3.15 发电机有转子接地电刷装置。
4 安装说明
4.1 基础铺设
基础由客户根据安装图和具体条件而设计，并应考虑以下原则：
4.1.1 基础应有足够的承重能力，要能承受静的或动的负载，防止下沉、移动和振动。
4.1.2 应与汽轮机的基础做成一整块，以免因不均匀的下沉，骨架变形等引起机组中心线改变，而使电机受到损坏。
4.1.3 基础浇好后应先加重物进行预压。
4.1.4 地脚孔位置，必须准确按图，孔之大小应比螺栓大5～7cm，以便校正、灌浆。
4.1.5 混凝土应完全干固。
4.2 底板安装
4.2.1 基础检查，外部观测须无裂纹、气泡、以及其他外部缺陷，以铁锤敲打，声音应清脆，经试凿证明基础凝固结实牢固。
然后检查基础中心线的对的性，表面水平度及底脚孔的位置，大小深度、内孔是否清洁，基础尺寸高度相对位置是否对的。
4.2.2 在基础上放上楔形垫块和铁垫，数目不应太少，放置位置应在每个底脚螺钉处和集中负载的 将轴承座装于底板上，应注意保护轴承座的绝缘，轴承座与电机底板的接触处，必须清洁。地方。
4.2.3 将电机底板吊到垫铁上，找正中心线位置，并找正水平。
4.2.4 将轴承底板吊到垫铁上，找正中心位置及水平，并调整好中心高。
4.2.5 将轴承座装于底板上,应注意保护轴承座的绝缘,轴承座与电机底板的接触处,必须清洁。
4.2.6 将轴瓦清洗后，再装入轴承座内，加入润滑油，然后在轴瓦上放上电机转子。
4.2.7 调整汽轮机与电机转子在一条水平直线上。
4.2.8 仔细检查底板垫铁和基础是否紧密，然后旋紧底脚螺栓。
4.2.9 吊开转子，进行底板灌浆。
4.3 电机安装
4.3.1定子安装：将定子吊到底板上，调整好位置。定子的轴向位置应考虑到发电机转子在运转时两轴颈间的伸长以及由于汽轮机转子的相对伸长而引起发电机转子的轴向位移，因此安装时必须使发电机定子的中心线向非汽轮机例偏过一定的距离，以保证在负载时正常运转（参考数据见下表）：
功率（kW）
3000
6000
12023
15000
偏移距离（mm）
3
4
5-
5·

4.3.2 转子安装：先在转子的汽轮机端装一接长轴，然后将转子、轴承一并吊起，穿入定子（见下图），当转子重心临近非汽轮机测定干线圈端部时，接长轴已伸出定子内孔，可供钢丝绳第二次绑系，此时在定子铁心内圆垫以适当厚的纸板，使转子本体搁置在定子铁心上（护环不可搁在定于铁心上作支持点），再更换绑系，将转子移到规定位置。
4.3.3 根据联轴器检查发电机及汽轮机中心是否找正，并注意检查下列部位：
a．发电机定于与转子间气隙应均匀，互相差为气隙平均值的士5％。
b．装上端盖后，检查风扇与挡风圈的径向间隙与轴向间隙以及端盖密封圈与转轴间的径向间隙。
发电机型号
汽轮机端
非汽轮机端
δ1(mm)
δ2(mm)
Δ1(mm)
δ1(mm)
δ2(mm)
Δ1(mm)
QF-J3-2 6.3KV
10.5KV
≈3
0.25～０.372
≈10
≈3
0.25～０.372
≈16
QF-J6-2 6.3KV
10.5KV
≈3
0.25～０.57
≈10
≈3
0.25～０.57
≈18
QF-J12-2 6.3KV
10.5KV
≈3.5
0.25～０.57
≈10
≈3.5
0.25～０.57
≈20
QF-J15-2 6.3KV
10.5KV
≈3.5
0.25～０.372
≈10
≈3
0.25～０.372
≈20
4.3.4 冷却器安装：一般冷却器安装可根据安装图纸进行，安装时必须注意下列事项：
a．冷却器的安装应使冷却器进出水方面获得必需的温度阶梯。
b．为了使冷却器检修时能滴于冷却管内的水份，安装时它装成有一定的斜度。
c. 热风出风口与冷风进风口之间应有热绝级，以防止互相间的热传导。
d．冷却系统的四周应有密封，在风道内壁涂刷油漆，以保证冷却器空气的干燥和清洁。
e. 风路应圆滑光洁，以免增长空气阻力和通风损耗。
f．冷却器与基础应紧密配合。
5 使用说明
5.1 运转前的准备：
发电机在运转前必须具体检查以下各项：
5.1.1 各部份清洁情况；
5.1.2 发电机绝缘情况；
5.1.3 集电环与炭刷的接触情况；
5.1.4 炭刷压力是否正准，炭刷能否在刷握内自如滑动。
5.1.5 发电机出线是否良好。
5.1.6 轴承油路与冷却器水路是否畅通；
5.1.7 各紧固螺钉再旋紧一次；
5.1.8 轴承储油箱内润滑油牌号是否对的，油是否充足；
5.1.9 所有测温装置及其连接是否接装良好；
5.1.10 电机保护装置各仪表、开关是否良好及校准。
5.2 电机的干燥和绝缘电阻的测量：
为了防止线圈绝缘被打穿，在发电机运转前必须进行干燥解决，其方法有：
5.2.1 短路干燥法：
发电机在短路的情况下运转，转速不一定是额定转速，定子短路电流应逐渐增长，以免铁心与线圈的相对膨胀过剧而损坏绝缘，最后稳定的电流受定转子温度的限制，干燥时注意各部份的温度是否均匀。
5.2.2 铁耗加热法：
用电缆穿过定子铁心或在转子上绕以线圈，通入低压交流电，定子铁心或转子因铁耗而发热，使线圈干燥。
5.2.3 在应用上述方法干燥时应注意以下各点：
5.2.3.1 加热前用压缩空气将电机各部分吹干净；
5.2.3.2 温度应慢慢地上升，以免膨胀太快而损坏绝缘；
5.2.3.3 温度一般不超过70ºC（用温度计测量）出风湿度不应超过65ºC。
5.2.3.4 加热时测定电流温度及绝缘电阻的数值，并作出温度和绝缘电阻的关系曲线，一般每隔30分钟测量一次，直至电机冷却为止。
5.2.3.5 发电机之绝缘电阻符合下列条件之一，即可停止干燥（定子用1000伏摇表，转子用500伏摇表测量）
a．在15℃～30℃时，吸取比 R60/R15≥1.3
b. 在接近运营温度时，定子线圈绝缘电阻之值不小于
R=V/1000+P/100
式中：R——绝缘电阻（MΩ）， V——发电机额定电压（V）， P——额定容量 （KVA）；转子冷态绝缘电阻不小于l～2MΩ。
c．连续三、四次绝缘电阻的测量，一次比一次升高，并最后保持到稳定。
5.3 发电机的启动、并列与停车时应注意的事项：
电机开始转动时汽轮机要有一段暖机时间，再慢慢提高到额定转速，此时应进行以下检查。
5.3.1 检查轴承油温，轴承振动及其他运转部份是否正常。
5.3.2 炭刷是否因振动而有接触不良或跳动现象。
5.3.3 轴承座下面的绝缘垫板有无被金属短路的情况。
上述各项如正常，发电机即可并列，并列后即可接受负荷，负荷的增长速度应考虑以下几点：
a．汽轮机要有足够的时间适应负荷情况，以免叶片受过大的应力。
b．发电机定子电流应逐渐升高，使铜线和铁心间膨胀量相差不致太大。
c. 负荷增长的速度不得过大，负载的增长一般是，电机在冷态投入线路时，即可立刻运营在30％额定负载下，然后在30分钟内将负荷逐渐升高到正常值。
在发电机减负荷停车时，冷却器应参与调节，最后加以关闭，以便电机内部温度减少不致过快。
5.4 运转中应注意事项：
运转中除发电机电压、电流、功率、频率及各部份温升（定子线圈、转子线圈、定子铁心、轴承等）不得超过技术数据中规定的限度外，必须注意下列事项：
5.4.1 轴承的进油温度应介于30℃～40℃间，出油温度不得大于65℃。
5.4.2 冷却空气进风温度不得大于40℃，不低于0℃，相对湿度不得超过75％，冷却水温度不得大于33℃。
5.4.3 发电机运转中的轴承振动电机额定转速为3000转／分时，不得大于0.03mm，电机额定转速为1500转／分时，不得大于0.05mm。
5.4.4 集电环应在无火花情况下运转。
5.4.5 发电机内部着火时，应立即通水灭火。
此外在发电机运转中，应定期测量电机电压、电流、功率、频率各部份温升，轴承油温、油压、油量，冷却空气进风温度，出风温度，冷却水进水温度，水压、水量、发电振动等数据，一发现不正常现象，应立即采用措施，使恢复正常，否则应停机检修。
5.5 使用中故障分析
5.5.1 发电机电气不稳定现象。
这种一般是由于发电机的进相电流或退相电流所引起，有时由于系统电压太低及调速器不灵，也会引起不稳定及脱步。
5.5.2 发电机发不出电压
一般由于下述因素：
a. 励磁系统有故障；
b．在转子线圈有两点接地时，也会引起发电机的电压局限性；
5.5.3 发电机振动
一般是由下列因素引起
a. 发电机转子线圈匝间短路或转子线圈接地，使磁场失去平衡。
b．汽轮机与发电机连轴器之中心配合不对的。
c. 转子线圈变形、位置移动。
d. 转子失去平衡。
e．发电机定子铁心损坏，硅钢片松弛。
5.5.4 发电机转子轴向窜动
其因素大体为：
a. 发电机安装时，转子位置倾斜。
b．发电机安装不够妥善，在正常运转时，定子与转子中心线不符。
5.5.5 定子铁心损坏
其因素为：
a．硅钢片绝缘损坏、老化。
b．定子线圈绝缘被击穿时，硅钢片烧毁。
5.5.6 定子线圈的松弛与绝缘的破坏。
常见因素是：
a. 由于槽楔及垫块等材料干缩和松动，而引起线圈松弛。
b由干线圈绝缘老化，发电机内部冷却空气温度过低，线圈受冻开裂而
导致击穿事故。
5.5.7转子匝间短路及接地
其常见因素
a. 发电机转子绝缘陈旧，再加通风带来的灰尘滞积，吸期后绝缘性能减少所致。
b. 发电机内部冷却空气温度过低，也也许引起转子匝间绝缘和对地绝缘受损。
5.5.8 集电环的故障
集电环故障的因素重要是磨损，如情况严重，就应检查炭刷压力，电流密度，炭刷振动，炭刷品质与电流分派情况，并定期将集电环正负极更换。
5.5.9 轴承的故障
其常见的因素是轴电流所引起的侵蚀，轴电流所产生因素是轴承下绝缘的
损坏而引起。此外润滑油系统油量局限性，或其冷却系统发生故障后，引起轴承发
热与故障。
5.5.10 冷却器的故障
其故障因素大体为
a. 水管阻塞，水流不畅。
b. 污垢堆积，引起冷却效果的减少。
c. 水中含较多腐蚀性物质，而导致水管漏水。
5.5.11 发电机过热
其因素大体为：
a. 电机过载运转。
b．铁心绝缘损坏。
c. 线圈短路
d．空气冷却器及通风系统发生故障。
以上各故障的解决．应根据具体情况加以分析，研究解决。
6 维护检修说明
维护检修的重要工作就是及时清洁与定期检修，发电机在运转期间也应当定期清洁。一般在清洁时，应用约二个大气压力的干燥空气吹净。在清洁时压缩空气吹气的方向不得将污垢吹入机内，以免以后更难清除。汽轮发电机部位维护与检修之项目，分述于后：
6.1 轴承的检修
6.1.1 检查轴承合金与钢瓦的接合面有无裂纹，合金工作面有无研磨痕迹及是否显著磨损，表面及油槽内是否清洁。
6.1.2 轴承座与底板间的绝缘是否损坏。
6.1.3 轴承用油的牌号及粘度等是否对的，并应根据现场情况，定期更换，至少半年更换一次。
6.2 集电环检修
6.2.1 检查集电环与炭刷是否已显著磨损，炭刷压力是否对的。
6.2.2 炭刷架是否振动。
6.2.3 集电环是否清洁，圆度是否对的。
6.2.4 发电机长期运营后，应检查集电环外圆是否已磨损到极限尺寸，如外圆小于极限尺寸，则必须更换集电环。
6.3 转子的检修
6.3.1 一般情况下：
a. 擦净集电环主引线周边的异物
b．检查风扇紧固情况，并注意风叶和焊缝有无裂纹
c. 检查护环通风孔有无堵塞，并注意护环有无其它异常现象
d．检查轴颈表面情况
e. 用灯照亮花鼓简缺口，检查转子线圈端部
6.3.2 如抽出转子，再检查
a．转子本体与护环表面有无变色，并根据运营记录判明局部过热的因素。
b．转子槽楔有无松动。
6.3.3 转子线圈的检修
a. 测量转子线圈的绝缘电阻
b．检查转子线圈的槽楔是否松动
c. 检查转子线圈端部形状是否变形，端部间隔垫块有否松动和移动。
d．检查转子线圈匝间、端部及引线的绝缘情况是否需要换绝缘。
e.在检修后，如转子线圈已经重新绝缘，端部间隔垫块已经移动，则转子必须重新校动平衡。
在拆下转子线圈端部间隔垫块时，应先注以记号，以保证检修后装配时位置不会搞错。
检修转子线圈时，应根据下列工作程序进行：
a．用乙炔焰加热集电环200℃～250℃，此时用小锤轻敲，听其响声以辨别其已否松脱。
b．用特制工具将集电环拉出。
C．拆除风扇。
d．将中心环环键取出。
e．将护环上的所有通风孔及护环与转子接触处所有的孔隙用石棉絮塞
满。
f．将拆护环所需之所有工具设备准备就绪。
g．用拆集电环同样的方法，拆除护环，当护环拉出时，用钢束吊住，以利工作进行。
h．然后敲出槽楔，最后取出转子线圈。
6.3.4 定子铁心的检修
a．检查定于铁心绝缘，有否损坏及短路现象。
b. 检查定子铁心是否有松弛现象。
6.3.5 定子线圈的检修
a．测量定子线圈的绝缘电阻。
b. 检查定子线圈的槽楔有否松动，位置有否变动。
c. 检查定子线圈端部是否有变形，垫块有无松动，位置有否变动。
d．检查定子线圈端部的绝缘有否损坏。
e．检查定子线圈连接线的绝缘是否良好。
f．检查定子线圈是否清洁。
g．在所有检修完毕后，定子线圈应经烘燥及喷绝缘漆。
6.3.6 冷却器的检修
冷却器的故障大部份是由于管道阻塞及污垢堆积形成的，当进入发电机的冷却空气温度较正常情况升高5℃时，冷却器应即检修，并应检查水封有否损坏，水管有否渗漏现象，若只有少数水管渗漏，则可将渗漏水管的二端用木塞或橡皮封住，即可继续使用，唯冷却效果将减少。