发电机设备制造的质量控制.doc

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1、 汽轮发电机设备制造质量控制二零一八年三月1. 发电机设备简介同步发电机的功能是将原动机转轴上的动能通过发电机转子与定子间的磁场耦合作用，转换到定子绕组上变成电能。按照原动机的不同，通常分为水轮、汽轮、燃气轮及柴油发电机等。按照冷却介质的不同可分为空气冷却、氢气冷却、水冷却等。大型同步发电机已经没有完全的空气冷却了。现主要冷却方式为：水氢氢、水水空（氢）气冷却。本细则主要介绍的是汽轮发电机设备。（1）发电机的分类发电机按冷却方式分可分为气冷和液冷两大类，气冷一般分为空气和氢气冷却，液冷一般分为水、油、蒸发冷却介质（氟利昂类、氟碳）等。发电机的主要冷却部件包括定子绕组、转子绕组、定子铁心。根据冷

2、却方式的不同，发电机一般可以分为以下几种： 1）空冷即：定子绕组空气冷却、转子绕组空气冷却。2）.双水内冷即：定子绕组水冷却、转子绕组水冷却。3）.水氢冷即：定子绕组水冷、转子绕组氢冷。4）.全氢冷即：定子绕组氢气冷却、转子绕组氢气冷却。图: 常用汽轮发电机冷却方式与容量关系（2）发电机基本机构发电机本体，其最基本的组成部件是定子和转子，其辅机包括励磁系统、冷却器、氢油水控制系统（水氢氢冷发电机）。发电机定子定子主要由机座、定子铁心、定子绕组等组成。机座与端盖机座主要用于支撑和固定定子铁心和定子绕组。采用端盖式轴承的，机座还要承受转子重量。除此之外，在结构形式上还要满足发电机散热、通风和密封要

3、求。氢冷发电机的机座除满足上述一般电机要求外，还要能防止漏氢和承受住氢气的爆炸力。机座由高强度优质钢板焊接而成。机壳和定子铁芯背部之间的空间是电机通风系统的一部分，它的结构和气流方向随通风系统的不同而异。端盖是电机密封的一个组成部分，为了安装、检修、拆装方便，一般端盖由水平分开的上下两半构成，采用钢板焊接结构或铝合金铸造结构。大容量发电机常采用端盖轴承，轴承装在高强度的端盖上。定子铁心定子铁心是构成磁回路并固定定子绕组的重要部件，为了减少铁芯的磁滞和涡流损耗，现代大容量发电机定子铁芯常采用磁导率高、损耗小、厚度为-。35-0.5mm的优质冷轧硅钢片叠装而成。每层硅钢片由数张扇形片拼组成一个圆，

4、每张扇形片都涂了高温的无机绝缘漆。B级硅钢绝缘漆能耐温130，一般铁芯许可温度为105-120。涂F级绝缘漆，可耐受更高的温度。定子绕组定子绕组是是发电机的核心部件，要求其具有较好的绝缘性能，目前的发电机均采用双层、叠绕组，星形接法。发电机转子汽轮发电机的转子是由转子本体、护环、中心环、集电环、风扇和励磁绕组组成。护环的作用是承受转子绕组端部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。中心环对护环起固定、支持和保持与转轴同心的作用，也有防止端部绕组轴向位移的作用。集电环是励磁电流的输入端，励磁电流通过集电环输送到转子绕组。大容量汽轮发电机的转子铁心采用导磁性好和机械强

5、度高的优质合金锻钢件（如镍铬钼钒、镍铬钒、铬镍钼等），经检验合格后，加工制成。励磁系统将交流电转换成质量电流电，送入发电机的励磁绕组。冷却器用于冷却发电机内冷却气体的设备。氢、油、水控制系统氢系统用于对氢冷发电机的氢气和空气，进行这两种气体的置换，不漏气，自动监视和保持氢气的额定压力和纯度。密封油系统的功能是采用油密封机内的氢气以防止其向外泄漏,既保证发电机内部氢气不外泄，又防止空气和潮气进入发电机。同时也防止机外图1. 发电机主要部件2.汽轮发电机设备性能技术参数名词解释图2. 发电机结构图图3. 转子端部图2. 汽轮发电机技术参数名词解释发电机参数是发电机工作性能的主要技术数据，包括额定功

6、率、额定功率因数、额定电压、额定转速、短路比等。2.1额定功率额定功率是指发电机正常工作时的功率。2.2 额定功率因数在交流电路中，电压与电流之间的相位差()的余弦叫做功率因数，用符号cos表示，在数值上，功率因数是有功功率和视在功率的比值，即cos=P/S，额定功率因数是指发电机在额定工作状态下的功率因数。2.3 额定电压额定电压是指发电机在正常工作时的输出电压，发电机要保证在此电压下长期稳定运行。2.4 额定转速是指在额定功率下电机的转速。用符号“n”表示，单位为“转/分，汽轮发电机多为两极的，也有4极的。4极的：60*50/2=1500转/分， 2极的：60*50/1=3000转/分，

7、2.5 短路比在单位电压情况下，短路容量在数值上就等于系统导纳值，即为系统戴维南等值阻抗的导数短路容量越大，系统戴维南等效电阻越小，负荷、并联电容器或电抗器的投切不会引起电压幅值大的变化，因此系统比较强。 短路比是指表征系统短路容量除以设备容量，所以当短路比大，指这个设备是接到一个强的系统中，表明设备的投切对系统影响不是很大。2.6 转动惯量是刚体绕轴转动时惯性（回转物体保持其匀速圆周运动或静止的特性）的量度，用字母I或J表示。其量值取决于物体的形状、质量分布及转轴的位置。刚体的转动惯量有着重要的物理意义，在科学实验、工程技术、航天、电力、机械、仪表等工业领域也是一个重要参量。3. 汽轮发电机

8、国家和行业规程、规范和标准标 准 代 号名 称GB 156 标准电压GB 755 旋转电机 定额和性能GB/T 1029 三相同步电机实验方法GB/T 7064 透平型同步电机技术要求JB/T56082 汽轮发电机 产品质量分等JB/T 6204 高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐电压试验规范GB 14711 中小型旋转电机安全要求GB/T 7409.17409.3 同步电机励磁系统JB/T 8708 300600MW汽轮发电机无中心孔转子锻件技术条件JB/T7178 300600MW 汽轮发电机转子锻件技术条件JB/T 1267 50200MW汽轮发电机转子锻件技术条件JB/T 7026 50

9、MW 以下汽轮发电机转子锻件技术条件JB/T 7030 300600MW汽轮发电机无磁性护环锻件技术条件JB/T 1268 50200MW 汽轮发电机无磁性护环锻件技术条件JB/T 7029 50MW压力容器锻件超声波探伤JB/T 1269 汽轮发电机磁性环锻件技术条件以下汽轮发电机无磁性护环锻件技术条件GB/T2521 冷扎晶粒取向、无取向磁性钢带（片）GB/T3190变形铝及铝合金化学成份GB/T5585.1.2 电工用铜、铝及其合金扁线 JB/T7608高压交流线圈介质损耗角 正切试验方法及限值JB/T6204高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐压试验规范JB/T10098交流电机定子成型线

10、圈耐冲击电压水平JB/T6228汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定JB/T8446隐极式同步发电机转子匝间短路测量方法JB/T 6204高压交流电机定子线圈及绕组绝缘耐电压试验规范GB10068轴中心高为56mm 及以上电机的机械振动 振动的量、评定及限值；JB/T8446隐极式同步发电机转子匝间短路测量方法GB/T 20160旋转电机绝缘电阻测试JB/T 6229汽轮发电机直接氢冷、空冷通风道检验方法及限值JB/T6227 氢冷电机密封性检验方法及评定。JB/T6228汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定JB/T6227 氢冷电机密封性检验方法及评定；JB/T6204大型高压电机定子绝

11、缘耐压试验规范GB/T7409.17409.3 同步电机励磁系统GB1971-80电机线端标志与旋转方向GB10068.1-GB10068.2-88旋转电机振动测定方法及限值GB10069.1-GB10069.3-88旋转电机噪声测定方法及限值GB/T4942.1-旋转电机整体结构和防护等级（IP代码）IEC60043-旋转电机IEC60072-旋转电机的规格和额定输出功率DL/T 5072-2007火力发电厂保温油漆设计规程GB8923涂装前钢材表面锈蚀等级和除锈等级4. 汽轮发电机设备质量控制点4.1 水、氢、氢结构发电机生产工序流程图(300MW) 所谓的水、氢、氢指的是发电机的冷却方式

12、，即：定子绕组水内冷、定子铁心氢冷、转子绕组氢冷。生产工序流程图如下：4 CT装配 装 配加工制造装 配加工制造隔音装配密封座、密封瓦制造轴瓦制造轴承座制造轴承装配端盖装配端盖加工端盖装焊协作件加工下 料端盖装配挂装定位筋镗 序车 序机座装焊协作件加工机座下料定子机座技术资料准备总 装 试 验收尾打槽楔包绝缘焊线下线圈绑 环车 序加热、压紧叠 片加热压型下 线一次精车、静平衡镗 序铣 槽转轴粗、精车转 子四次精车出厂试验装导电杆二、三次精车套环器配 块装配机械加工装 焊协作件加工出线盒下料出线盒装配装配机械加工装 焊协作件加工下 料冷却外罩4.2 空冷结构发电机生产工序流程图(150MW)装 配机械加工 隔音装配机械加工装 配协作件加工装 焊下 料轴承装配镗序车序收尾装焊协作件加工下料外机座预装总装试验机座装焊镗序组对车序收尾装焊协作件加工下料内机座技术资料准备挂筋装焊引线包绝缘浸漆打槽楔、焊线叠片下线邦环加热、压紧叠片四次精车出厂试验装导电杆二、三次精车套环器配 块加热压型下 线一次精车、静平衡镗 序铣 槽转轴粗、精车转 子4.3 主要工艺流程及质量见证计划（1）转轴加工工艺流程及质量见证计划毛坯准备下线铣槽、精车加工粗、精车加工（加工外圆及架子口）原材料质保书及复检报告 车后尺寸检查 尺寸检查