2制造廠安裝公司設(shè)計(jì)院電廠調(diào)研所等單位精誠合作,共同努力,團(tuán)結(jié)造機(jī),至今發(fā)電機(jī)運(yùn)行情況良好,未發(fā)生過故障。它的順利投運(yùn),標(biāo)志著上海電站設(shè)備自行設(shè)計(jì)制造能力進(jìn)人了個(gè)新的里程碑。 作為承擔(dān)該工程主設(shè)備600MW汽輪發(fā)電機(jī)組的上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司來說,十多年來從優(yōu)化設(shè)計(jì)到科研驗(yàn)證工藝攻關(guān)到精心制造,從廠內(nèi)試驗(yàn)到現(xiàn)場安裝,凝聚了廣大科技工作者和工人師傅的心血。它的試制成功為我國的電力事業(yè),國民經(jīng)濟(jì)的發(fā)展作出了重要貢獻(xiàn)。 上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司,在試制過程中積極開展設(shè)備創(chuàng)優(yōu)達(dá)標(biāo)工作,塑精品,創(chuàng)名牌貫穿整個(gè)600MW發(fā)電機(jī)組的設(shè)計(jì),制造過程。這不僅為第臺成功投運(yùn),同時(shí)為今后我公司向電力部門提供同樣優(yōu)質(zhì)機(jī)產(chǎn)品打下扎實(shí)基礎(chǔ)。 2型水氫氫600汽輪發(fā)電機(jī)是海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司在在引進(jìn)西屋公司60051汽輪發(fā)電機(jī)考核機(jī)組設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上結(jié)合我公司產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)制造工藝特點(diǎn)及開展了大量科研工作后進(jìn)行創(chuàng)新設(shè)計(jì)的新產(chǎn)品。目的在確保可靠性的前提下對主要技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)進(jìn)行了優(yōu)化。提高發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)出力;提高發(fā)電機(jī)效率;提高強(qiáng)行勵(lì)磁頂值電壓倍數(shù)和勵(lì)磁增長速率等,達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平,來滿足國內(nèi)外市場的需要。 通過目前吳涇臺機(jī)組的實(shí)際運(yùn)行考驗(yàn),證明該型發(fā)電機(jī)具有設(shè)計(jì)周密先進(jìn)結(jié)構(gòu)合理性能良好運(yùn)行穩(wěn)定可靠性高等優(yōu)點(diǎn)。并具有高的綜合經(jīng)濟(jì)技術(shù)性能,最大連續(xù)出力高達(dá)68,肘評發(fā)電機(jī)效率高達(dá)98.94以上強(qiáng)勵(lì)倍數(shù)達(dá)到2倍以上等,達(dá)到和超過原水電部對引進(jìn)機(jī)組優(yōu)化的要求。而且該型發(fā)電機(jī)國產(chǎn)化率達(dá)到85以上,產(chǎn)品質(zhì)優(yōu)價(jià)低,達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平。該型產(chǎn)品已接合同有聊城電廠2臺定曲電廠2臺臺山電廠2臺嘉興電廠2臺。 發(fā)電機(jī)所提出的設(shè)計(jì)優(yōu)化要求,即與汽機(jī)匹配最大連續(xù)出力大于650MW,發(fā)電機(jī)效率試制988,勵(lì)磁強(qiáng)勵(lì)頂值大于2倍,勵(lì)磁增長反應(yīng)速度大于2. 采用引進(jìn)技術(shù)的計(jì)算方法,沿用引進(jìn)技術(shù)的成熟結(jié)構(gòu),對引進(jìn)技術(shù)60,產(chǎn)品原設(shè)計(jì)作有針對的優(yōu)化,優(yōu)化方案由西屋公司專家和國內(nèi)專家審議。 優(yōu)化設(shè)計(jì)在額定工況時(shí)的額定氫壓定為4兆帕,額定氫壓的降低有利于降低風(fēng)摩擦損耗,提發(fā)電機(jī)效率,在密封結(jié)構(gòu)不變的情況下亦將有利于漏氫量的減少。 設(shè)計(jì)按發(fā)電機(jī)壽命40年考慮。壽命期間承受10000次起停機(jī),強(qiáng)迫停機(jī)率小于600疋發(fā)電機(jī)優(yōu)化設(shè)計(jì)是在引進(jìn)西公司技術(shù)考核機(jī)組6,1賈發(fā)電機(jī)基礎(chǔ)上進(jìn)行的優(yōu)化設(shè)計(jì)。其特點(diǎn)容量上滿足與6001賈核電站汽機(jī)匹配的最大出力要求,而轉(zhuǎn)子最高溫度有所降低,發(fā)電機(jī)效率則有所提高98.9以上。 與引進(jìn)西屋考核600阽發(fā)電機(jī)相比其主要尺寸,轉(zhuǎn)子直徑由,1092增大至30,在保證機(jī)械強(qiáng)度的基礎(chǔ)上,增加轉(zhuǎn)子銅面積,提高轉(zhuǎn)子用銅量,降低轉(zhuǎn)子銅耗以提高效率。 與引進(jìn)西屋技術(shù)平圩電廠6001評相比,優(yōu)化設(shè)計(jì)的主要改進(jìn)有增大了最大連續(xù)出力。額定容量為6001賈時(shí)最大連續(xù)出力可達(dá)680肘賈。 提高了發(fā)電機(jī)的效率。從平圩電廠考核機(jī)組發(fā)電機(jī)98.67提高到98.94. 提高了勵(lì)磁頂值電壓和勵(lì)磁增長速度。勵(lì)磁頂值電壓2倍平圩電廠考核機(jī)組1.67倍。提高勵(lì)磁系統(tǒng)控制系統(tǒng)計(jì)算動態(tài)性能。 簡化結(jié)構(gòu)和制造工藝。采用分別布置在汽勵(lì)兩端,每個(gè)風(fēng)扇僅有29片動葉和20片靜導(dǎo)葉片單級風(fēng)扇替代平圩電廠考核機(jī)組原有5級動葉片,共有530片動葉片和968片靜葉片。 轉(zhuǎn)子采用開口槽替代了原考核機(jī)組的半開口槽,簡化銑刀品種和減少加工工時(shí),減少了轉(zhuǎn)子銅線的品種規(guī)格。 提高了運(yùn)行可靠性。降低了電機(jī)運(yùn)行氫壓,運(yùn)行氫壓由0.51MPa降到0.4MPa. 提高轉(zhuǎn)子低周疲勞次數(shù)。設(shè)計(jì)上按滿足1萬次啟停機(jī)進(jìn)行計(jì)算,滿足班制調(diào)峰運(yùn)行要求。 改進(jìn)轉(zhuǎn)子阻尼結(jié)構(gòu),提高了負(fù)序能力穩(wěn)態(tài)負(fù)序能力與瞬態(tài)負(fù)序能力達(dá)到了122采用合理先進(jìn)的結(jié)構(gòu)。磁極引線采用我廠先進(jìn)的舌形固定結(jié)構(gòu),替代西屋公司的徑向螺釘固定結(jié)構(gòu);選用耐老化的氣隙隔板,并使定轉(zhuǎn)子各風(fēng)路分配更趨合理;采用屏蔽式輕型結(jié)構(gòu)的電流互感器,安裝方便,減少出線盒振動;采用新型的轉(zhuǎn)子槽楔結(jié)構(gòu),降低了風(fēng)摩耗;軸承座密封支座上采用雙層絕緣,使發(fā)電機(jī)整個(gè)使用期間都能隨時(shí)測量軸承的對地絕緣狀況。 方便運(yùn)輸3定了最大運(yùn)輸寬度從考核機(jī)組4.5減少到4整體定子運(yùn)輸重不超過32,1.為遠(yuǎn)程陸路運(yùn)輸,開發(fā)了段機(jī)座,定子最大運(yùn)輸?shù)闹夭怀^26,1=上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司上海電機(jī)廠圩6,賈不同的結(jié)構(gòu)以及我國電網(wǎng)對發(fā)電機(jī)合分析試驗(yàn)研究驗(yàn)證。結(jié)合上海市科研結(jié)合生產(chǎn)重點(diǎn)工業(yè)會戰(zhàn)項(xiàng)行和機(jī)械部九國產(chǎn)化科研攻關(guān),共完成了20余項(xiàng)科研項(xiàng)目,其中有若干項(xiàng)直接指導(dǎo)了上海優(yōu)化600以汽輪發(fā)電機(jī)的施工紙的設(shè)計(jì),有的已經(jīng)試驗(yàn)驗(yàn)證,其主要項(xiàng)目如下風(fēng)系統(tǒng)研兄。 研究。 600MW發(fā)電機(jī)臥式冷卻器及機(jī)座的強(qiáng)度和振動研究。 優(yōu)化設(shè)計(jì)6001賈汽輪發(fā)電機(jī)用氫冷卻器的優(yōu)化研究。 大電機(jī)與大電網(wǎng)相互作用動態(tài)仿真研究。 端部電場及防暈研究計(jì)算。 6001識汽輪發(fā)電機(jī)定子采用內(nèi)外機(jī)座研究。 2轉(zhuǎn)子線圈逋風(fēng)孔鉆斜孔及去毛刺技術(shù),該項(xiàng)系為600汽輪發(fā)電機(jī)采用氣隙取氣的通風(fēng)技術(shù),其轉(zhuǎn)子線圈為斜通風(fēng)孔結(jié)構(gòu),由于該通風(fēng)孔在整個(gè)7長的相互間孔距尺寸精度要求島±0.7,數(shù)量多整臺為70000只孔,因此對線圈的加工從設(shè)備工模具刀具各方而進(jìn)行工藝試驗(yàn)最終在保證設(shè)計(jì)樣對該斜孔的各檔尺寸面粗糙度要求,消除了因機(jī)械加工產(chǎn)生的毛刺,有效防止了線圈匝間短路的產(chǎn)生,確保了轉(zhuǎn)子線圈的制造質(zhì)量。 3轉(zhuǎn)子槽楔的加工研究由于轉(zhuǎn)子采用氣隙取氣的通風(fēng)方式,在設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)上對轉(zhuǎn)子的進(jìn)風(fēng)孔為對接斜腰形孔,且要求圓滑過渡,出風(fēng)孔為斜腰形孔,這比以往的槽楔通風(fēng)結(jié)構(gòu)增加相當(dāng)大的難度,且工作量大,為此組織力量進(jìn)行工藝攻關(guān)。通過調(diào)整加工工藝改進(jìn)工夾具等方面采取系列措施,最終摸索出6001轉(zhuǎn)子槽楔的加工工藝及其加工要點(diǎn)。 46001疋定子線圈裝配是整個(gè)制造過程中的關(guān)鍵工序之,在這道工序中,端部層間支撐管灌樹脂是裝配中的關(guān)鍵技術(shù)之,技術(shù)要求高涉及面大,該難關(guān)體現(xiàn)在,樹脂的真空狀態(tài)灌注充實(shí)有效不泄漏無法返工。 諸如此類的攻關(guān)項(xiàng)目不列舉,它為我們600MW發(fā)電機(jī)整個(gè)制造成功奠定了基礎(chǔ)。 貫徹全面質(zhì)量控制,精心制造本公司參加由上海市經(jīng)委和上海電氣集團(tuán)公司組織吳涇2600阽賈發(fā)電機(jī)組的塑精品創(chuàng)名牌的質(zhì)量承諾會后,在全體職工隊(duì)伍中開展了質(zhì)量就是生命的教育,根據(jù)60051評發(fā)電機(jī)關(guān)鍵另部件生產(chǎn)的工序,建立了38個(gè)工作小組,廣泛開展了級保級的質(zhì)量承諾簽字活動,使600厘識產(chǎn)品深人人心,由于在生產(chǎn)全部過程中,各崗位認(rèn)真對待質(zhì)量承諾,至今為止,在600MW發(fā)電機(jī)制造過程中,通過全面質(zhì)量控制,由用戶參加監(jiān)控鑒證點(diǎn)27項(xiàng),并對所有關(guān)鍵工序都建立了完整制造記錄和檢驗(yàn)記錄,詳細(xì)記錄了制造過程的質(zhì)量情況,并有操作者和檢驗(yàn)員簽字,形成產(chǎn)品檔案。 2精心制造。 在600制造過程中,由于全體員工堅(jiān)持質(zhì)量第精心操作精心加工,嚴(yán)格按檢驗(yàn),使制造過程中的關(guān)鍵工序的檢驗(yàn),如定子的鐵心鐵損試驗(yàn)定子氣密試驗(yàn)定子線圈氣流量試驗(yàn)交直流耐壓試驗(yàn)水壓試驗(yàn)電位外移法試驗(yàn)轉(zhuǎn)子的匝間試驗(yàn)?zāi)碗妷涸囼?yàn)阻抗平衡性試驗(yàn)引線氣密試驗(yàn)等均次性通過。 3抓好關(guān)鍵配套件的產(chǎn)品質(zhì)量。 配套件外協(xié)件的產(chǎn)品質(zhì)量也是本公司產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,為此我公司認(rèn)真挑選有資格的廠商進(jìn)行配套,并積極會同吳涇電廠業(yè)主共同進(jìn)行監(jiān)制和驗(yàn)收,主要配套設(shè)備氫油水系統(tǒng)與分包的制造廠也分別建立大類24項(xiàng)的現(xiàn)場質(zhì)量鑒證項(xiàng)目,氫冷卻器出線套管電流互感器等外協(xié)件由業(yè)主共同參加國內(nèi)外制造廠產(chǎn)品的驗(yàn)收工作。 并對上述設(shè)備進(jìn)人我公司后進(jìn)行總裝試驗(yàn)重新整理油漆后出廠。 六結(jié)論上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司設(shè)計(jì)制造的QFSN600MW汽輪發(fā)電機(jī)在制造廠工程試驗(yàn)結(jié)果與吳涇電廠安裝運(yùn)行明該發(fā)電機(jī)性能優(yōu)良,效率很高,各部件溫升低,各項(xiàng)參數(shù)與設(shè)計(jì)值接近,漏氫量小,轉(zhuǎn)子振動小。這與設(shè)計(jì)周密性和制造及檢驗(yàn)的嚴(yán)格性是分不開的。從試驗(yàn)數(shù)據(jù)與國內(nèi)外600MW汽輪發(fā)電機(jī)的技術(shù)數(shù)據(jù)對照還可以看出,優(yōu)化設(shè)計(jì)6加水氫冷汽輪發(fā)電機(jī)不僅完全達(dá)到了水電部優(yōu)化設(shè)計(jì)的性能要求,提高了國產(chǎn)化程度,而且達(dá)到當(dāng)代國際先進(jìn)水平,不比國際上任何發(fā)電機(jī)制造廠商制造的發(fā)電機(jī)性能差。主要優(yōu)點(diǎn)有1額定功率和最大連續(xù)容量均有較大的裕度。 電力部門要求在冷卻水溫為20時(shí)600賈發(fā)電機(jī)的最大連續(xù)容量需達(dá)到654MW,0.9功率因數(shù),以便與汽輪機(jī)的最大功率相匹配。1987年進(jìn)行聯(lián)合優(yōu)化設(shè)計(jì)時(shí),核電部門又提出需要額定功率為650最大連續(xù)容量為680MW,因此優(yōu)化設(shè)計(jì)設(shè)法降低勵(lì)磁損耗和改進(jìn)通風(fēng),優(yōu)化設(shè)計(jì)600的額定氫氣壓力自考核機(jī)組的518壓降低到0.413時(shí)轉(zhuǎn)子繞組最高溫升和平均溫升分別為53.8和40.4設(shè)計(jì)值,短路與空載溫升試驗(yàn)推算,轉(zhuǎn)子平均溫升為40定子繞組冷卻水溫升為21當(dāng)進(jìn)水溫度為50時(shí),定子繞組最高溫度為92.7.當(dāng)氫氣壓力為0.413壓下容量為6501疋時(shí),定子冷卻水溫升為25,定子繞組最高溫度為10轉(zhuǎn)子繞組最高溫升與平均溫升分別為60.5和45,溫升也尚有裕度,0.51壓下容量為680MW溫升試驗(yàn),定子繞織水溫升25.1轉(zhuǎn)子繞組平均溫升47.6以標(biāo)準(zhǔn)6化,定子鐵心溫升41.張標(biāo)準(zhǔn)矣7化達(dá)到和超過了電力部對優(yōu)化設(shè)計(jì)600識汽輪發(fā)電機(jī)效率,98.8的要求,比進(jìn)口的600MW汽輪發(fā)電機(jī)的效率都略高些600MW考核發(fā)電機(jī)的效率98.67提高了0.27,這在發(fā)電機(jī)設(shè)計(jì)是較難做到的。 3勵(lì)磁電流和勵(lì)磁容量;助磁頂值電壓和勒磁反應(yīng)速度高。,600MW考核發(fā)電機(jī)載勵(lì)磁電壓與轉(zhuǎn)子銅耗分別從考核機(jī)的5898478,2816評減小到40400,和1608胃。這不僅提高了效率降低了轉(zhuǎn)子繞組溫升,而且可以利用600肘賈考核機(jī)組原配的無刷勵(lì)磁機(jī)就可以達(dá)到電力部提出的勵(lì)磁頂值電壓2倍按垣電阻負(fù)載慮和勵(lì)磁反應(yīng)速度大于每秒2倍額定勵(lì)磁電壓的要求。在額定負(fù)載運(yùn)行時(shí),無刷勵(lì)磁機(jī)及其整流元件電負(fù)載大大降低,可靠性及壽命均提高。如果采用靜態(tài)勵(lì)磁,由于勵(lì)磁電流小,炭刷滑塊磨擦發(fā)熱也較易解決。 4調(diào)峰能力強(qiáng)。 本發(fā)電機(jī)按壽命40年并可滿足調(diào)峰班制運(yùn)行設(shè)計(jì)在發(fā)電機(jī)運(yùn)行壽命期間,允許機(jī)組開停機(jī)1次。轉(zhuǎn)子齒頂齒根和槽模的幾何形狀都設(shè)計(jì)成避免應(yīng)力集中,其機(jī)械應(yīng)力計(jì)算都以用到材料的屈服強(qiáng)度50以內(nèi)為設(shè)計(jì)極限值考慮到應(yīng)力集中也不會超過材料的屈服強(qiáng)度。定子繞組端部固定中的絕緣支架系通過反磁彈簧板固定在定子鐵心端部結(jié)構(gòu)件上,當(dāng)開停機(jī)或運(yùn)行溫度變化,銅鐵膨脹不同時(shí),繞組端部可沿軸向自由伸縮,有效的減小繞組絕緣中產(chǎn)生的機(jī)械之力。轉(zhuǎn)子槽絕緣內(nèi)面槽楔下墊條靠銅線側(cè)轉(zhuǎn)子護(hù)環(huán)下絕緣筒內(nèi)圓等與轉(zhuǎn)子繞組相接觸部分皆貼有聚氟乙烯滑移層,這樣在開停機(jī)和負(fù)荷變化時(shí)轉(zhuǎn)子繞組能較自由的熱脹冷縮,防止繞組變形和絕緣損傷。 5進(jìn)相運(yùn)行和承擔(dān)負(fù)序能力高。 本發(fā)電機(jī)定子端部采用磁屏蔽分塊壓板結(jié)構(gòu),附加損耗小試驗(yàn)已經(jīng)證明,該發(fā)電機(jī)可以進(jìn)相95功率因數(shù)額定功率運(yùn)行。此時(shí)不會發(fā)生定子端部過熱等吳涇電廠因附近用電不平衡負(fù)荷較多,提出連續(xù)運(yùn)行時(shí)的負(fù)序電流最大值121為10秒,皆高于國標(biāo),8170641996和正43 19.經(jīng)結(jié)構(gòu)和科研計(jì)算,大齒上以加阻尼槽,小齒第槽皆用鈹鈷銅槽楔材料等措施能夠達(dá)到121=10,1221 6定子繞組端部固定結(jié)構(gòu)可靠振動小1工程試驗(yàn)時(shí),定子端部繞組振動測量結(jié)果,2倍定子額定電流短路振幅加額定空載振幅,最大點(diǎn)振幅為徑向741切向68,軸向32皆為峰峰值,這小于西屋公司標(biāo)準(zhǔn)254,定子端部繞組模態(tài)試驗(yàn)橢圓型振型的頻率,汽端為68.6出,勵(lì)端為64.9出皆遠(yuǎn)離倍頻頻率。定子繞組端部固定的大錐環(huán),直接伸至定子線棒出槽口處,在遇到突然短路錯(cuò)相合閘大電流沖擊時(shí),繞組在此處損傷程度也較小。 7發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子動力特性好。 上海汽輪發(fā)電機(jī)有限公司優(yōu)化設(shè)計(jì)的6001貝汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子及勵(lì)磁機(jī)轉(zhuǎn)子,經(jīng)轉(zhuǎn)子動力分析,單轉(zhuǎn)子臨界轉(zhuǎn)速遠(yuǎn)離工作轉(zhuǎn)速,避開工作轉(zhuǎn)速15,轉(zhuǎn)子振動不敏感。給安裝平衡帶來方便。在發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)單轉(zhuǎn)子平衡都達(dá)到制定的高標(biāo)準(zhǔn),發(fā)電機(jī)勵(lì)磁機(jī)連機(jī)小軸系試驗(yàn),小軸系各瓦軸的絕對振動均小于40+達(dá)到承諾的要求。 8發(fā)電機(jī)定子振動特性好。 發(fā)電機(jī)定子總裝后包括轉(zhuǎn)子冷卻器等所有部件,機(jī)座模態(tài)試驗(yàn),橢圓型固有頻率130股132避開電網(wǎng)倍頻頻率100脫裕度大,在現(xiàn)場安裝時(shí),發(fā)電機(jī)定子機(jī)座載荷分配采用應(yīng)力應(yīng)變法測定子機(jī)座底腳處載荷使其合理分配到基礎(chǔ)上,較大程度改善在現(xiàn)場安裝時(shí)的定子振動,第1臺吳涇電廠測定定子機(jī)座振動小于2絲。 9發(fā)電機(jī)的漏氫量小。 由于發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子采用先進(jìn)引進(jìn)技術(shù)的雙流雙環(huán)密封,定子密封結(jié)構(gòu)和密封材料及采用最新的引進(jìn)技術(shù)結(jié)構(gòu)和材料,因而優(yōu)化型600偌址⒌緇,┣飭啃。,懺,緋Ф001評發(fā)電機(jī)補(bǔ)氫量實(shí)測為7.7524補(bǔ)氫率為1.4,小于標(biāo)準(zhǔn)值。 發(fā)電機(jī)嗓音低。 吳涇電廠1號機(jī)組現(xiàn)場噪音實(shí)測值均小于8738,低于吳涇電廠技術(shù)協(xié)議9,要求。