1、4X300MW机组电气检修规程4贵州西电黔北发电总厂4300MW机组电气检修规程CPIQBDGK02061 总则1.1 搞好发电厂的设备检修，是保证发电设备安全、经济运行，提高发电设备可用系数，充分发挥设备潜力的重要措施，是设备全过程管理的一个重要环节。各级管理部门和每一个检修工作者都必须充分重视检修工作，提高质量意识，自始至终坚持“质量第一”的思想，切实贯彻“应修必修，修必修好”的原则，既要反对为抢发电量或回避事故考核而硬撑硬挺及为抢工期而忽视质量，该修的不修；又要防止盲目大拆大换，浪费资财。1.2 根据当前我国检修管理水平和设备的实际情况，现阶段仍然要贯彻以“预防为主，计划检修”的方针。各
2、级检修管理部门要加强检修计划的管理工作，搞好调查研究，力求检修计划切实可行；电厂要严格对待检修计划，不要随意变更或取消，如非变动不可，应提前报请上级主管部门批准。应用诊断技术进行预知维修是设备检修的发展方向，各主管局可先在部分管理较好且检修技术资料较完整的电厂进行试点，积累经验，逐步推广。1.3 发电厂的检修组织机构分集中制和非集中制两类。检修体制应符合改革精神，本着因厂制宜、讲求实效、队伍精悍、指挥灵活、提高劳动生产率的原则进行。集中制检修是发展方向，有条件的电厂要逐步实施；新建电厂原则上要按不同形式的集中制设立检修机构。1.4 检修机构的基本职责是：1.4.1 在规定的期限内完成规定的全部
3、作业，达到质量标准，确保机组安全、经济运行以及建筑物和构筑物的牢固。1.4.2 尽量采用先进工艺和新技术、新方法，积极推广新材料、新工具，提高工作效率，缩短检修工期。1.4.3 节约原材料，做到合理使用，避免错用、浪费，及时修好替换下来的轮换备品和其它零部件。1.4.4 文明施工，遵守有关规章制度，爱护设备、建筑物以及施工机具。1.4.5 经常了解、检查设备和系统状况，及时消除设备缺陷。1.4.6 为电厂检修而组织的独立核算的检修单位，应保证及时承接并完成电厂的计划检修和事故抢修任务。1.4.7 搞好安全工作，防止发生人身和设备损坏事故。1.4.8 电厂和检修机构应做好以下检修管理的基础工作：
4、1.4.8.1 根据本规程和主管部门的有关规程制度，结合当地具体情况制订实施细则或作出补充规定（制度），如检修质量标准、工艺方法、验收制度、设备缺陷管理制度、设备异动管理办法、备品管理办法等。1.4.8.2 搞好设备和系统技术资料、技术状况的管理，要收集和整理好设备、系统原始资料，实行分级管理，明确各级职责。1.4.8.3 加强对检修工具、机具、仪器的管理，做到正确使用，加强保养，并努力进行研制或改进。1.4.8.4 搞好材料和备品的管理工作。1.4.8.4.1建立和健全大修人工、材料消耗和费用统计管理制度。1.4.8.4.2建立设备状态监督制度。1.4.8.4.3严格执行各项技术监督制度，做
5、到方法正确、数字准确、结论明确。1.4.8.4.4对建筑物、构筑物的管理，要做到定期观测、检查，并做好记录归档（水力发电厂的水工建筑按专门规定执行）。1.4.8.4.5加强检修队伍的建设，提高职工素质，造就一支责任心强，懂得科学管理，有实践经验和技术精、工作作风好的检修队伍。1.4.8.4.6不断完善检修经济承包责任制。1.4.9 检修管理人员要努力提高管理水平，学习国内外先进的检修管理方法，开展全面质量管理、定额管理、目标管理和寿命管理等，应用运筹学、网络图、诊断技术等手段，把检修管理提高到新的水平。1.4.10 必须严格执行验收制度，加强质量管理。已开展全面质量管理的单位，按PDCA（P计
6、划，D实施，C检查，A总结）循环的C环节进行验收；尚未开展全面质量管理的单位，继续按“三级验收”规定的办法验收。1.4.11 为了促进发电设备的技术进步，可靠地延长设备使用时间，应逐步把检修工作目标从以恢复设备性能，实现以技术进步中心的改进性检修。1.4.12 为保证检修工作的顺利进行，无论由哪种形式的检修机构负责检修工作，电厂都要动员和组织生技、劳资、物资、财务和后勤部门的力量，根据检修的要求，制订切实可行的措施，密切协作，促进检修工作的完成。对内部承包和外部承包工程，电厂要严格审查承包单位的资格，并与承包单位按经济合同法签订包括检修项目、工期、质量、材料、费用等内容的合同。1.4.13 检
7、修人员应达到“三熟、三能”。“三熟”是：熟悉系统和设备的构造、性能；熟悉设备的装配工艺、工序和质量标准；熟悉安全施工规程。“三能”是能掌握钳工手艺；能干与本职业密切相关的其它一两种手艺；能看懂图纸并绘制简单零部件图。为了适应参数、大容量机组的检修需要，并促进老机组的技术改造。必须提高工人、技术人员和管理人员的素质：技术工人一般应是技工学校毕业生；技术人员和管理人员的文化水平要达到中等专业学校毕业及以上水平；对原有的检修人员和新招收的人员，都应通过有计划的培训，提高他们的理论水平和实际工作能力。1.4.14 集中检修机构，应积极创造条件使检修作业逐步地向专业化、标准化、工厂化过渡。2 300MW
8、机组发电机检修工艺规程2.1 发电机结构、参数、检验周期2.1.1 发电机组的结构2.1.1.1 发电机通风与冷却系统QFSN-300-2-20B发电机采用定、转子相匹配的“四进五出”多流式通风系统。转子本体部分采用气隙取气铣孔斜流式氢内冷，转子端部采用纵横两路氢内冷。转子本体沿轴向分为四个进风区，五个出风区。利用转子高速转动时槽楔上风斗的兜风和甩风作用所形成的压头，使氢气流经转子绕组上由铣孔组成的“V”形斜流风道，以冷却转子本体中段绕组。转子端部绕组的冷却由两路风道来实现：在转子绕组端部，每根铜线（半匝）沿长度方向铣有“n”形槽，上下两半匝组合成风道。一路风沿纵向风道进入本体段、经一风区相应
9、的斜流风道从槽楔风孔甩入气隙。另一路风沿横向（切向）风道，利用风道的鼓风和大齿甩风槽的抽风作用进入气隙。机座配置隔板和风管，与铁心径向风道一起组成定子“四进五出”风区，与转子风路系统相匹配。热风经机座两端小外皮上的风孔进入端罩顶部的冷却器罩，经罩内冷却器冷却后再经风扇鼓入机内，形成连续的密闭循环通风系统。发电机转轴装有轴流式风扇，提供足够的压力以保证发电机冷却所需的总风量。定子绕组与定子引线为水内冷，同一线圈上、下层线棒并联为一支路（如是引线线圈则与孔线串联），全台共54个并联支路，冷却水从励端汇流管进，汽端汇流管出。定子出线（连同过渡引线）分A、B、C三相三个并联支路，由位于出线罩壁的管口进
10、出水。2.1.1.2 发电机结构简介2.1.1.2.1 定子机座为中段机座和两端罩组成的三段式组合结构。中间段与铁心长度相近，沿轴向的环形板即铁心的支撑件，也是风区隔板，隔板间有腰圆形风管，两端端罩罩住定子线圈端部，四个卧式冷却器置于两端端罩顶部的冷却器包内。2.1.1.2.2 三端式机座之间用螺栓连接,各接合面处除用橡胶圆条密封外,还用气密罩封焊,端罩两侧下部设有排水阀兰,接液位信号器以便冷却器漏水时可及时报警.2.1.1.2.3 整个机座按防爆要求设计,经受1.0MPa/15分钟的水压实验和0.4MPa的气密实验,具有足够的强度和良好的气密性。2.1.1.2.4 为了减少发电机运行时定子铁
11、心所产生的双倍频率的振动对发电机基础的影响，铁心之间采用轴向组合式弹性定位筋作为隔振结构。为方便检修，两端罩下端设有人孔门。两端的端盖为焊接结构，分上下两半，既是定子端头的封盖也是轴承的支撑件，具有足够的强度与刚度。2.1.1.2.5 定子铁心及其固定定子铁心用0.5mm无取向冷轧硅钢片制成的冲片叠压而成，冲片两面刷F级硅钢片漆，整个铁心分为若干段，每段铁心间设有径向风道，铁心通过多根鸽尾定位筋和两端的T形非磁性压圈紧固，片间压力为2106pa，采用热压工艺，以保证铁心在长期运行后仍有足够的紧量。为保证边端铁心的整体性，边端铁心采用粘结结构，齿部用非磁性刚压指压紧。为减小端部损耗与温升，提高进
12、相运行能力，采取如下主要措施：边端铁心冲片齿部开小槽，内圆设多个阶梯，压圈上装设全铜屏蔽。2.1.1.2.6 定子绕组定子绕组采用条形蓝式线圈，每根线棒由空心导线和实心导线按一定的比例合成双排导线，绕组中空心铜线通入冷却水进行冷却。线圈股线在槽内540度换位，以减小附加损耗。定子绕组对地绝缘采用环氧F级粉云母带热弹性绝缘，主绝缘外设有防晕层，端部渐开线部分用不同阻值的绝缘带来改善端部电位 分布，以防止运行时产生电晕放电。绕组端部采用蓝式结构，端部线棒为渐开线形，以保证间隙均匀并减小端部损耗。2.1.1.2.7 定子绕组的槽部及端部固定1）槽部固定径向固定槽底和层间垫有适形材料，线棒放入槽内后，
13、采用膨胀管热压工艺，使线棒在槽底及层间各处接触面服贴，受力均匀，槽口处用槽楔楔紧，楔下设有波纹板，以保证槽楔对线棒长期稳定的压力，从而有效地避免了槽内线棒的振动磨损。切向固定在铁心的扩槽处打入对头斜楔，防止切向磨损，在其他部位也用半导体垫片填满线棒与槽壁之间的空隙，使线棒紧贴槽壁（顺转向一侧）以降低表面电位，避免电腐蚀。端部固定 线圈端部设有若干个固定在压圈上的绝缘支架及三个玻璃钢绑环上。上下层之间设轴向楔块。绝缘支架由L形弹性支架固定在压圈上，使整个线圈端部在受热膨胀时沿轴向伸缩。 线圈绑扎固定在上述绑环及支架上，绑绳为浸胶的高强度涤纶玻璃丝绳，下层线圈沿绑环及支架进行小绑，沿线棒端部渐开线
14、方向，若干线棒相互大绑。在线棒鼻端用粗的涤玻绳进行绕绑。线棒间用绝缘垫块外包浸胶后的适形材料塞紧，线棒与支架 、绑环等接触处均垫以适形材料，使之接触可靠。整个端部经热烘固化后为一牢固的整体。2.1.1.3 定子水电联接 定子水电连接采用“水电分开”结构。线棒鼻端股线由两排变换成三排，两边是实心线，中间是空心线，电连接由上、下层线棒的实心线对焊实现。而水连接是将每个线棒的空心铜线套入一个“烟斗”式过度接头内，然后用一个三通接头将上、下层线棒的两个“烟斗”并联，再用聚四氟乙烯绝缘引水管与汇流管连接。 汇流管用不锈钢制成，其连接管的接口在机座上方，它与机座外皮间用穿墙绝缘结构，以便在通水时测量定子绕
15、组的绝缘电阻，接口法兰处有接地装置，便于运行时汇流管可靠接地。 定子绕组冷却水由励磁汇流管经引水管进入绕组空心铜线，带走定子绕组损耗，经汽端汇流管回到外部水系统。2.1.1.4 定子引线及出线定子引线采用空心紫铜管制成，与相应的定子引线线棒串联构成一个水支路。定子出线为六根，出线与引线之间用薄软紫铜皮连接，具有良好的柔软性，以满足机组运行时温差膨胀的需要。出线端子垂直布置在出线罩的下方，前后左右距离均为1200mm，以满足安装分相封闭母线的需求。定子出线由导电杆、绝缘瓷瓶、固定法兰等组成。导电杆亦为水内冷，它与相连的过渡引线组成的水路由设置在出线罩中的进水管单独供水。出线套管能满足套装多个电流
16、互感器的要求。2.1.1.5 定子出线罩 定子出线的底板为非磁性铜，为了增加钢度及便于排污，底板成弧线，四壁板为碳钢，外侧壁上开有检修入孔。出线罩与端罩间除用橡皮条密封外，在安装就位后还焊装气密罩作为永久密封。下部对应六个引线处设有吊装电流互感器的螺孔。2.1.1.6 转子绕组 转子绕组为氢内冷，绕组形式为同心式，每极八个线圈串联，两极间也是串联，每槽内放有多匝线圈，每匝线圈由两根含银半硬铜线组成，槽内部份的每根扁铜线上按设计要求铣出两排斜向不同的斜通风孔，两排斜通风孔的位置按不同方向错位，以形成两排方向相反的斜流风道，由槽底凹形铜线分风区将它们连通。线圈端部由上、下两半匝铜线上的凹形槽组成的
17、风道通风冷却。绕组对地绝缘采用环氧粉云母聚酰亚胺薄膜和玻璃胚布复合绝缘压制的槽衬。匝间绝缘采用环氧玻璃布板和聚酰亚胺薄膜聚芳酰胺纤维复合箔。2.1.1.7 转子槽楔与楔下垫条 槽楔采用高强度，非磁性的合金材料制成。端头槽楔为铜合金材料，它具有较高的导电率及高温机械性能。中间各段槽楔为铝合金材料，其上面加工有特殊的进出风孔，以便当转子旋转时充分利用所产生的正负压头，强迫冷却气体流经转子绕组风道。各段槽楔下方设镀银铜连接块，以提高转子承担不平衡负荷的能力。转子楔下垫条由环氧玻璃布板制成，其上有特殊的风孔，以实现“一斗两路”的风路系统。2.1.1.8 护环、中心环及风扇 发电机采用悬挂式护环、中心环
18、结构。护环为18Mn18Cr高强度非磁锻钢，护环与转子本体热套后用环键轴向定位。 中心环为优质合金钢锻件，由护环支撑，它与转子绕组端部轴向之间设置了弹性支撑，中心环与轴柄间有一定间隙，作为转子绕组端部线圈的冷却气体通道，其间装有由尼龙塑料制成的导风叶，当转子旋转时，导风叶可使进入中心环下的气流与转子旋转时同步，转子绕组端部线圈迎风区与背风区均匀，并产生有用的压头。转轴两端的风扇为旋浆式，每个风扇有28个叶片，叶片用合金铝模锻而成，叶片由其尾部的螺栓固定在风扇上，风扇环热套在转轴上。2.1.1.9 转子绕组引出线转子引出线由径向导电螺钉和位于转轴中心孔的导电杆组成，螺钉与导电杆由具有较高强度及导
19、电率的铬铜棒制成，它们之间用螺纹连接。 导电杆外有环氧玻璃布管作为绝缘，导电螺钉与轴孔间，用橡胶密封圈密封。2.1.1.10 集电环与电刷 集电环与电刷是实现励磁电流从静止部份传到转动部份的机构。集电环上有通风孔，两集电环之间有离心风扇以冷却集电环。冷风由隔音罩尾部的进风孔进入，在冷却集电环之后，经碳刷底架通道进入机坑风道排出。集电环用耐磨性的合金锻钢制造，表面车有螺旋沟以改善电刷的接触性能。集电环对转轴绝缘，绝缘筒用H级材料压制成，每个集电环上有36块电刷，由恒压弹簧提供接触压力。2.1.1.11 隔音罩 隔音罩罩住碳刷集电环，以实现隔离噪音，隔音罩为钢板焊接结构。2.1.1.12 轴承和轴
20、密封 发电机采用端盖轴承，椭圆轴瓦，轴瓦外圆上固定三块镶块，坐在轴承座上，镶块与轴承座为球面配合，能使轴瓦自动调正与轴心一致，镶块与瓦体之间设有双层绝缘，以防止轴电流，并在运行中能测量绝缘电阻，轴瓦下部设有高压油顶装置，启动及盘车时可用高压油顶起转子，防止轴颈与轴瓦干摩擦。 油密封采用单流环式，压力油在密封瓦和轴之间形成一道油障，有效的阻止机内氢气向外泄，压力油由外部的油系统控制。油封及轴瓦设有内挡油盖，以防止油外泄及进入机内。2.1.1.13 冷却器与冷却器包 氢气冷却器置于发电机两端端罩顶部，冷却器包中，冷却器水管具有良好的抗腐蚀性和耐磨性。冷却器包由钢板焊接而成，在现场它与端罩之间用螺钉
21、连接后再焊气密焊缝。 冷却器在其两端用螺钉与冷却器罩连接，其连接结构不仅具有可靠的密封性，而且是一种柔性支撑结构，对连接件之间因制造安装误差及温差变形引起的位移有较好的适应性。2.1.1.14 测温装置 电阻测温元件均为Pt100（铂电阻），机内测温元件均预埋在机内，引线端子接至机座（或端罩）外皮测温接线板上。2.1.1.15 定子线棒测温每槽上，下层线棒间埋设测温元件，在靠近发电机定子绕组出水汇流管的各个水流接头上，设置一个端面测温元件，定子冷却水路的进、出水各装一支万向型温度计2.1.1.16 定子铁心测温发电机定子铁心的汽机端热风区、铁心中部热风区和励端热风区三个风区的齿部和轭部装设共1
22、8个Pt100双支热电阻（三线制）：在发电机励磁线圈，铜屏蔽及压圈上呈120角各埋设六只热电偶（共18只）；汽端只在一个角度的屏蔽压圈及压指上埋设热电偶各2只（共六只）2.1.1.17 风温测量在定子机座的九个风区与两端罩的冷却器出风区均设置有风温测量元件，另外在两端端罩上对应与氢气冷却器出风位置，机座中部对应与热风区及隔音罩顶部热风出口位置还设置表盘式（直读）温度计。2.1.1.18 定子引出线测温在定子出线出水管的每条支路上的出水接头处，设置端面铜热电阻测温元件，（每相一个，共三个）。测温引线接至设置在出线罩后侧面上的测温接线板上。在发电机的冷却进水管、定子水路进出水管、轴承、油封进出油管
23、处设有双金属温度计。2.1.1.19 发电机的连接方式发电机与汽轮机采用刚性连接，联轴器置于汽轮机轴承箱内。2.1.1.20 转轴接地电刷为防止轴电流的不良影响，汽励端采用接地铜辫代替接地碳刷，彻底解决“气垫”问题和维护工作。2.1.2 发电机主要技术数据2.1.2.1 发电机规格型号及性能参数名 称参 数名 称参 数名 称参 数型号GFSN-300-2-20B额定氢压0.25MPa（g）转轴振动0.075mm（P/P）额定容量SN353MVA最高氢压0.30MPa（g）额定功率PN300MW定子接线YY轴承振动0.025mm（P/P）最大连续输出功率Pmax333.436MW出线端子数6定子
24、线圈层间RTD 120额定定子电压20kV绝缘等级F（温升按B级考核）定子铁心（RTD） 120额定定子电流10190A额定励磁电压389V转子线圈（电阻法）110额定功率因数0.85（滞后）额定励磁电流2047A集电环（温度计）120名 称参 数名 称参 数名 称参 数额定频率50Hz励磁方式自并励定子端部构件允许温度120额定转速3000r/min短路比0.6进口H2温3546冷却方式水氢氢效率98.9%发电机出口H2温65制造厂东方电机股份有限司承受负序能力（稳态）I2=10%In轴瓦(RTD) 90承受负序能力（暂态）I22=10S轴承油密封回油(RTD) 702.1.2.2 冷却介质
25、的压力,流量和温度名 称参 数名 称参 数定子冷却水流量45t/h氢气冷却器进水温度2033定子冷却水进口水温4248氢气冷却器出水温度43定子冷却水出口水温 65氢气冷却器水流量4100t/h定子冷却水导电率0.51.5us/cm氢冷却器进水压力0.10.2 MPa定子冷却水压力P0.10.2MPa（g）发电机机壳容积72m3氢气冷却器数量4发电机漏氢量5%/24h或10Nm3/24h2.1.2.3 发电机主要尺寸和电磁负荷名 称参 数名 称参 数定子铁心内径DO1270mm转子外径2120mm定子铁心外径Da2550mm转子本体有效长度5100mm定子铁心长度L15100mm转子重量528
26、00Kg气隙（单边）75mm转子槽数32定子槽数54槽转子槽形半梯形定子并联支路数2路转子槽绝缘单边厚度1.5mm定子线负荷：1379A/cm气隙密度10376GS定子槽主绝缘单边厚度5.7mm转子匝间绝缘厚度0.5mm定子总重量196t转子每槽线匝数11护环直径1200mm护环盘长度740mm定子空心线圈尺寸mh壁厚4.710.3mm转子槽尺寸mh42（34.8）170（46.7）括号内尺寸为梯形尺寸定子实心线圈尺寸mh、210.3mm转子槽部电流密度6.918 A/mm2定子每槽线圈股数空心16n、实心56n转子端部电流密度7.479 A/mm2名 称参 数名 称参 数定子线圈电子电流密度
27、上层/下层5.651/6.877A/mm22.1.2.4 发电机主要部件材质、型号名 称参 数名 称参 数定子硅钢片型号50H310护环材质型号18Mn-18Cr最小磁感B5000（T）1.67/1.66转子槽楔型号Ly12-CZ最大磁损P1.5W/g2.64/2.74转子端头槽楔材质铝青铜硅钢片厚度0.5mm集电环型号50Mn定子铜线型号无氧退火铜Tu2电刷型号NCC634（72块）导体电阻率0.0171459/m风扇环材质镍铬合金钢转子材料型号25Cr2Ni4MOV风叶型号锻铝LD5转子铜线型号含银铜线HtyMBy转子铜线电阻率0.01748mm2/m2.1.3 发电机组检修周期及标准项目
28、2.1.3.1 检修周期 汽轮发电机的大修周期为34年。小修周期6个月。2.1.3.2 检修项目2.1.3.2.1 大修标准项目：1 ） 发电机大修前试验； 2 ） 发电机解体，抽出转子； 3 ） 定子各部吹灰、擦试、清理检查； 4 ） 定子绕组水路整体反冲洗； 5 ） 绝缘引水管、汇水管的检查处理； 6 ） 端部绕组、弓形引线及紧固件的检查处理； 7 ） 定子槽楔、气隙隔板的检查处理； 8 ) 定子铁芯检查处理； 9 ) 定子绕组水路水压试验及处理； 10) 过渡引线、出线套管及出线罩的检查处理； 11 ) 端罩、端盖、挡风罩的检查处理； 12 ) 氢冷却器吊出、清扫，水压试验； 13 )
29、氢冷却器回装、复原； 14 ) 定子喷漆； 15 ) 转子绕组修前的电气试验； 16 ) 转子吹灰、擦试； 17 ) 转子通风孔风速试验； 18 ) 转子槽楔、护环、中心环、风扇座、风扇叶片、平衡块的检查处理； 19 ) 转子护环、中心环、风扇叶片的探伤检验； 20 ) 转子绕组端部底匝检查； 21 ) 转子绕组绝缘电阻、直流电阻、交流阻抗的测试； 22 ) 转子励端中心孔气密试验； 23 ) 滑环及刷架、电刷的检查处理； 24 ) 发电机回装，转子就位； 25 ) 定、转子气隙测量； 26 ) 刷架吹扫、检查、就位、调整、隔音罩回装； 27 ) 发电机端盖装复及汽机找中心； 28 ) 发电机
30、整体气密试验； 29 ) 发电机修后试验； 30 ) 起动后测转子交流阻抗，发电机的空载短路特性及振动幅值；2.1.3.2.2 小修标准项目1 ) 发电机本体小修标准项目2 ）排氢置换；3 ) 进入出线罩，检查端部、过渡孔线及出线套管；4 ) 清洗定子冷却水中的过滤器，定子回路整体反冲洗；5 ) 发电机整体气密试验及漏点处理，端盖补充注入密封胶；6 ) 滑环、刷架及电刷的清扫、检查、调整；7 ) 氢冷却器入口清理、检查；8 ) 电气试验；9 ) 充氢置换；2.1.4 发电机组检修前的准备工作2.1.4.1 大修前二个月左右，班长及技术员应收集发电机有关资料及图纸，核实技术状况，制定大修标准项目及特殊检修项目。并组织有关人员检查和落实大修项目、材料预算、备品配件人员分工等。确保大修按期开工。2.1.4.2 应清点检查发电机大修专用机具是否完好。2.1.4.3 大修开工前应组织检修人员进行大修动员及安全思想教育，明确安全责任、质量进度等方面的要求。并按划定区域将有关机具、材料云至现场。2.1.4.4
