湘潭电机风力发电机运行和维护手册.docx
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湘潭电机风力发电机运行和维护手册
2010年05月出版
目录
1安全规范5
1.1注意5
1.2定义，警告5
1.3安全和应用规范7
1.4处理方法8
1.5制造商声明9
1.6符合性声明10
2描述/技术数据11
2.1用途11
2.2解释11
2.2.1定子11
2.2.2转子11
2.2.3静态加热器12
2.2.4减磨滚柱轴承12
2.2.5冷却和通风12
2.2.6监控设备13
2.2.7滑环室13
2.2.8电气连接13
2.3技术数据15
2.4相关图纸16
3安装/装配24
3.1运输，存储24
3.1.1运输后的检查24
3.1.2存储防范25
3.2吊装25
3.3固定26
3.4连接26
3.4.1基础配置26
3.4.2装配联轴器27
3.4.3粗略连接27
3.4.4精细连接28
3.5定子绕组连接29
3.6接地电缆连接30
3.7辅助电路连接31
3.8收尾工作31
3.9螺栓连接的扳紧扭矩32
3.10在长时间停机或存储之后检查轴承润滑32
4试车33
4.1准备33
4.1.1检查绝缘电阻33
4.1.2收尾工作35
4.2接通36
5参数37
5.1极限温度37
6运行38
6.1接通38
6.2停机期间38
7维护40
7.1维护40
7.1.1维护时间表41
7.1.2常规清理和维护检查42
7.1.3维护减摩轴承42
7.1.4维护电刷44
7.1.5维护滑环47
7.1.6清洁滑环室47
8一般说明48
8.1备件清单48
9附加的使用说明书（可选，其它供应商）59
10.1速度监控器60
注意
由于各种原因，此运行规范没有包括所有的细节并且可能没有考虑某些单独的应用模块。
如果您需要更多的信息或有任何此运行规范不能解决的问题，请毫不犹豫的向本制造厂家索取必要信息。
另外，我们必须指出此运行规范的内容不是任何以前或当前协议、承诺或法律关系的一部分或附件。
任何与制造厂家有关的责任都将依据相关的订购单执行，其中也包括全部的和专有的捆绑担保规则。
此运行规范既不扩充也不限制这些合同的担保责任。
1安全规范
1.1注意
在发电机安装和试车之前请仔细阅读此运行和维护手册。
运行和维护手册必须被小心的保存。
严格遵守此手册所列出的规则是在担保之下提出要求的前提。
工作日记（参见第9章）必须被小心保存。
1.2定义，警告
有资质的人员
依照此运行规范或产品上的警告需要熟悉产品的安装、装配、试车和运行并具有相关资质的人员执行工作，例如：
1）接受按照标准的安全要求进行与接通和断开、接地和电路及设备的标志有关的内容训练。
2）接受按照标准的安全要求进行维护和相关安全设备的使用方法训练。
3）急救训练。
危险
表示如果不注意相关的警告将会导致死亡或重大的人身伤害或财产损失。
危险
警告
警告
表示如果不注意相关的警告可能导致死亡或重大的人身伤害或财产损失。
小心
带三角的警告标志表示如果不注意相关的警告可能导致轻微的人身伤害。
小心
小心
没有带三角的警告标志表示如果不注意相关的警告可能导致财产损失。
注意
表示如果不注意相关的提示可能导致不愉快的结果或情况发生。
注意
注释
是与产品有关的重要信息或运行规范中需要特别注意的部分。
注释
警告
当电气设备处于运行状态时，这些装置将一直处于危险状态。
因此如果不注意相关警告可能导致严重的人身伤害或财产损失。
只有具备相关资格的人员才能被授权操作这些装置。
这些人员必须十分熟悉所有的警告并且遵守此运行规范中的维护措施。
要安全无误的运行此设备除了需要小心的运行和维护以外还需要正确的运输、专业的储存、安装和装配。
必须遵守国家的相关安全指导方针。
1.3安全和应用规范
危险
这些电气设备是用于工业电力站的安装单元。
在运行时，这些安装单元有赤裸的带压部分和附加的转动部分。
因此，在未经允许的情况下打开必要的盖子并进行不恰当的使用、错误的操作或不充分的维护，可能导致重大人身伤害或财产损失。
如果设备被用于非工业地区，其安装位置将通过适当的装置（例如保护围栏）和标志禁止未被授权的人员接近。
遵守运行规范中的这些条款是在担保之下索赔权力的前提。
工作日记（第9章）必须认真的编写和保存。
如果个人要为设备的安全负责，他必须保证：
◆设备的基础施工工程，例如运输、装配、安装、试车、维护和修理工作，都将由负责的专家执行或控制。
◆运行规范和电机文件在施工期间总是有效的。
◆装配、连接、环境和运行条件的技术资料和详细数据都将被严格的记录。
◆设备的特殊安装和安全防范是必须的，并且必须遵守人身安全保护设备的使用方法。
◆无资格的人员禁止操作或接近电机。
因此，此运行规范只是建议电机的常规运行由有资格的人员来操作。
运行规范和电机文件可以使用交付合同上同意的语言书写。
注释
推荐使用由XEMC提供的与电机的交付使用相关的支持和服务，如施工、装配、维修业务。
1.4处理方法
注释
此电机没有包含任何危险物质。
危险物质定义为致癌物质、诱导有机体突变的物质、有毒物质、放射性物质、水质污染物、导致全球变暖的物质、消耗臭氧层的物质、在德国化学法和危险物质法案——附件VI：
“禁止使用或调制的某些物质”中包括的所有特殊物质。
在拆卸电机之前，先从轴承上排出润滑油（对于滑动轴承）或清除润滑脂（对于减摩轴承）。
在拆卸电机时可以使用普通工具执行这一工作。
从铁芯组件中取出绕组以前，首先请专业维修人员通过特殊的装置将绕组加热到400℃使它们单个分离，然后从铁芯中取出。
电机各个零部件的处理方法如下：
部件
原料
处理方法
轴承
油脂
废料的处理需要特殊的监控
轴承
润滑油
废料回收再利用
主轴
钢
废料回收再利用
机座/轴承座
钢板/铸钢
废料回收再利用
不带绕组的铁芯
电工钢板
废料回收再利用
绕组
铜，混合部分绝缘材料
废料回收再利用
电缆
铜，绝缘材料
废料回收再利用
导电环
接线母排/刷握
铜
黄铜
废料回收再利用
玻璃纤维部件
信号光缆
过滤垫
风箱
不同的有机原料
废料回收再利用
碳刷
石墨
废料回收再利用
2．描述/技术数据
2.1用途
此设备被设计为利用风能的发电机。
其特点是高效率、长寿命和高可靠性。
2.2解释
此电机符合以下规章制度：
额定值和性能IEC/EN60034-1（GB755-2008）
防护等级IEC/EN60034-5（GB/T4942.1-2006）
冷却方法IEC/EN60034-6（GB/T1993-1993）
结构类型分类IEC/EN60034-7（GB/T997-2008）
声压级测定IEC/EN60034-9（GB/T10069.1-2006）
振动强度测定IEC/EN60034-14（GB10068-2008）
2.2.1定子
定子铁心是整圆硅钢片冲制，由扣片、通风槽板和压圈等零部件组成。
定子冲片采用50WW600冷轧硅钢板，T4涂层，冲片冲出扣片槽，先将冲片全部叠压后扭斜，用扣片拉紧焊牢，叠压时沿轴向分成9个叠片段，段间放置导风片，形成径向10mm宽的通风沟，总铁心长800mm。
定子绕组为双叠绕组，每线圈匝数为2，每槽导体数为4；相互串联的线圈间的连接采用并头套，线圈组与导电环间采用银铜焊，在爬电距离不够的地方半叠包云母带两层、半叠包玻璃丝带两层，刷TH1158漆。
电枢绕组嵌完线、并头后，VPI浸ET90聚脂改性二苯醚无溶剂漆一次，普通一次，烘干清渣后。
套入机座。
定子端部绑扎分别采用玻璃丝芯涤纶套管和空心涤纶套管将绕组与固定件和端箍等绑牢，后再经真空整体压力浸漆，使绕组端部具有足够的强度和刚度，汇流排之间有专门的夹板相互隔离。
既保证电气绝缘强度,又满足电机低电压穿越时的绕组端部受力不至损坏的要求。
2.2.2转子
转子由转轴、转子铁心、转子绕组、滑环、风扇等零部件组成。
转轴（35CrMoA）采用焊筋轴；转子铁心由50WW600冷轧硅钢板冲制。
转子绕组为双层波绕，线型为扁铜线；槽绝缘采用0.25复合材料6650一层；线圈绝缘：
耐电晕云母带TJ5461、粉云母带5453-1S、无碱带ET100迭包而成。
线圈对地耐压6600V，1min；转子绕组端部的绑扎用无纬带绑扎，厚度要求不小于5mm；并头后，未连中性线，做相间耐压4880V，1min；对地耐压5380V，1min。
嵌线装配完毕后，浸ET90聚脂改性二苯醚无溶剂漆真空一次，普通一次。
绕组终端K,L,M是通过轴中心孔输出的N极轴终端并连接到滑环装置。
风扇为离心式、后倾45°式结构，电机不能正反转，额定工作时，工作风量为2.6m^3/s，整个转子要求经严格的动平衡检查，校动平衡时与风扇一起进行，平衡块安装在绕组支架上，要求平衡精度为G2.5级，许用剩余不平衡量8000g.mm。
其离心转速是2640rmp。
滑环与轴采用无键连接，一个φ8销孔定位，3个M10的螺栓紧固。
两者采用过渡配合，滑环通过一个接地电刷接地——在滑环室内的无驱动端。
接地刷刷握配备有接地刷摩损监控设备。
可以通过辅助接线盒收集相关信号。
在主轴的无驱动端安装了一个主轴速度传感器。
参见附上的制造商文件操作这个装置。
重要
转轴终端编译器的最大偏差半径为：
0.1mm。
参见附上的制造商文件安装和操作这个装置。
2.2.3静态加热器
在发电机和滑环室内装配了静态加热器。
通过辅助接线盒连接。
连接位置的容量和电压等信息请参考电机的外形图和铭牌。
（2.4章节）
2.2.4减磨滚子轴承
利用端盖将轴承室安装在机座中心。
一个深沟球轴承安装在D侧（驱动端）的轴承室内，为定位轴承。
另一个深沟轴承安装在N侧（非驱动端）的轴承室内，为非定位轴承，轴承游动间隙±2mm，保证轴向不干涉。
两个轴承完全绝缘，非定位轴承轴向预加载（采用柱形弹簧进行轴向预紧）。
这一预加载提供了低噪声运行条件并具有运输锁紧的功能。
定位轴承的尺寸选择适合于吸收电机适当大小自身产生的线性和轴向的力（5°倾斜角，轴向磁拉力）。
它没有任何吸收外部导入的附加轴向载荷的设计。
两个轴承室内均有油脂甩油盘，可以从轴承室内排出多余的油脂。
因此在轴承外盖的底部有开口和一个油脂收集器。
主轴轴承座的密封是由内向外的迷宫式密封，满足IP54防护等级。
轴承外盖上配备有符合GB1152规定的锥形油嘴AM10×1，用于重新添加油脂。
2.2.5冷却和通风
发电机采用空气－空气的冷却系统。
发电机内部循环有两种：
一种是风路小循环结构（即径向通风结构）；一种是风路大循环结构（即轴向通风结构）。
小循环：
内部的空气循环由一个内部的风机和转子的自然通风产生。
风扇从径向冷却的发电机中抽取热空气通过冷却器的铝制管道，并将已经冷却的空气强迫压回电机。
大循环：
内部的空气循环由发电机尾端一个内部的风扇产生。
风扇从发电机中抽取热空气，通过离心风压将热空气压于冷却器的铝制管道，并将已经冷却的空气吸回发电机。
发电机外部循环是利用安装在驱动端的一组径向风机产生外部气流，从驱动端吸入周围的空气并加压通过冷却器的铝制管道。
空气排出的时候被设计成有一部分冷空气会吹过滑环室（或根据需要，配备有一专用冷却风机）。
如果没有特殊要求，冷却条件符合VDE0530的规定。
通过发电机内部的冷空气必须没有腐蚀性气体和水蒸汽（相对湿度最大为80％，粉尘含量最大为1
，
含量最大为1.5
）。
2.2.6监控设备
发电机装备了以下监控装置：
－每相绕组各两个电阻式温度计（铂，0℃时100欧）
－每个轴承一个双支电阻式温度计（铂，0℃时100欧）
－空气进出口各一对个双支电阻式温度计（铂，0℃时100欧）
－一个接触器用于监控主电刷
－一个接触器用于监控接地电刷
2.2.7滑环室
滑环室位于发电机N侧（非驱动端）的外部。
滑环室防护等级IP23。
滑环本体在轴向滑动，拆卸方便。
滑环箱装在非驱动端轴承端盖的中心位置，其中安装了一个主电刷固定支架和一个接地电刷固定支架。
3个绝缘滑环和1个接地环在滑环室内运行，接地环用于输送轴接地电流。
滑环箱的适当开口用于方便维护电刷、电刷固定支架和滑环。
电刷磨损通过一个微型开关监控（主电刷和主轴接地电刷）。
可以在辅助接线盒中轮流检查两个相关信号。
2.2.8电气连接
2.2.8.1定子连接
绕组引线头（U,V,W）引至定子接线盒，可以用3个M16螺栓连接电缆接头。
2.2.8.2滑环室的连接
这些电缆接头直接连入装在滑环箱上的转子接线盒内。
2.2.8.3保护和接地电缆的连接
电机装配了以下保护和接地连接：
◆定子接线盒内和转子接线盒内至少有一条内部保护电缆接头（辅助接线盒例外）。
所有连接都绘制成红色并带有保护或接地电缆标志。
2.2.8.4停机加热器的连接
停机加热器的接头位于辅助接线盒内。
2.2.8.5冷却器的连接
冷却器的接头也连接在辅助接线盒内。
2.2.8.6监控设备的连接
电阻式温度计、电刷监控的微型开关和所有测量装置都连接到辅助接线盒内。
2.3技术数据
发电机型号
DFWG1500/4
发电机名称
双馈风力发电机
容差
DINEN60034-1/IEC34-1
测量值
见检查证明
标称额定功率
1551kW
标称视在功率
1551kVA
运行等级
S1
标称电压
690V
10％
标称电流
1086A
标称频率
50Hz
2.5％
标称转速
1750rmp
转速范围
1000-1750-2016rmp，nmax2050rmp
旋转方向
CCW（逆时针方向）
安装形式
IMB3
电机/端子保护等级
IP54/IP54
标称功率因素
1.0
效率
在cosphi1.0时96.6％
转子开路电压
1870V
转子电流I2
在cosphi1.0时420A
失速力矩
1.6×MN
惯性力矩
69kgm2
可接受的振动范围：
●<5Hz振动位移≤0.2mm
●5到50Hz振动速度Veff≤4.5mm/s
●>50Hz振动加速度a≤2m/s2
传热等级
F
冷却类型
空气－空气热交换
停机加热器
定子：
2×300W；230VAC
滑环区：
300W；230VAC
环境温度
-30℃到＋50℃
总重量
7000kg
2.4相关图纸
●DFWG1500/4外形图A
●DFWG1500/4外形图B
●定子出线盒
●转子出线盒
●电机辅助元件接线布置图
●警示牌
●截面图
1用于外部空气流动的外部风机
2空－空冷却器
3内部循环风机
4排气口
5N侧轴承端盖，带深沟球轴承（非定位轴承），独立并预加载荷（见2.2.4章节）
6主电刷刷握
7主电刷25×32×80
8滑环装置（含接地电刷）
9滑环室
10速度检测装置（编码器）
11转子接线盒
12碳灰收集盒
13辅助接线盒
14接地螺栓
15定子接线盒
16转轴
17定子叠片铁芯（定子绕组）
18转子叠片铁芯（含转子绕组）
19机座
20D侧轴承端盖，带深沟球轴承（定位轴承），独立（见2.2.4章节）
21运输固定支架
3安装/装配
3.1运输，存储
危险
发电机机座提供了用于装卸与运输的吊装孔。
一定要使用一个带4个可调节载荷吊点的吊具（表现为一个支架连到发电机上）。
重量参见发电机铭牌或外形图。
3.1.1运输后的检查
目测检查发电机运输后任何潜在的损伤。
立即修理较小的损伤。
通过重新油漆整个机座表面来修理所有机座上的油漆损伤。
除非电机在10天内安装，否则一定要做好安全的存储措施。
3.1.2存储防范
电机、机械部件或备件应该存储在防风雨影响、干燥、温度适宜和无振动的房间内。
好的存储条件对以后的调试和维护有非常积极地作用。
房间内要保持适当的温度，避免在电机部件上凝结水珠。
防腐蚀保护：
◆所有的机械部件在存储之前都要做防腐蚀保护。
◆任何裸露部件都要使用防腐蚀漆、防腐蚀油脂或蜡进行防腐蚀处理。
◆任何涂油脂的部件和位置都要用油浸纸、塑料薄膜或类似物品包裹。
◆油脂层一年之后要重新涂抹，因为到此时其保护效果已经减弱了。
◆所有存储的部件需要定期检查。
◆只有在装配电机的时候才能清除相关位置的防腐蚀保护介质。
◆使用无腐蚀性溶剂来清除防腐蚀保护介质。
3.2吊装
小心
电机运行期间部分在机座上装配的电缆或安装的其它元件可能是高温的。
遵守电机文件资料和电机外壳上固定铭牌中规定的技术数据。
电机在制造厂家的车间内已经进行了防腐蚀保护。
这些防腐蚀保护只有电机开始安装和组装时才能被清除。
此外，遵守以下规定：
联轴器
电机适合使用直接弹性联轴器。
联轴器应该是动态平衡的。
不得使用产生或者传输额外轴向载荷的联轴器（除了技术规范中规定的轴向载荷以外的）。
噪声
在任何安装的工作场地评估噪声等级，必须考虑三相交流电机在标称载荷下运行时会产生超过70dB（A）的噪声（A级声压级）。
3.3固定
稳定的基础、准确找平的机身和转子的极佳平衡能产生一个平稳的低振动的运行状态。
电机将被固定在4个带有地脚螺栓的固定基础上。
也可以将电机安置在抗扭的底座上。
电机底部支撑面与水平面的允许偏差
0.2mm。
安装在减震器上时，应该执行减震器制造厂家说明书的规定。
为了安全的固定和传输驱动扭矩，应该使用符合ISO898-1规定的推荐强度等级的固定螺栓，例如10.9级。
3.4连接
警告
当使用任何化学清洗剂时必须遵守相关的安全数据清单上的警告与规范。
所有的化学溶剂都必须与各部件兼容，特别是塑胶部件。
为了确保电机正确的连接和安全的固定，必须具有与操作程序相关的详细的专业知识。
其中包括：
◆基础的准备
◆选择和装配联轴器
◆测量实际运行的径向跳动和轴向偏差
◆轴向和水平定位。
如果对于这个工作有任何一项活动和工序是未知的，建议与本公司的服务中心联系，取得支持
3.4.1基础配置
◆安装工人必须确保当地运行条件符合电机的保护等级要求。
◆应该提供合适尺寸的钢筋混凝土埋置基础钢板。
在混凝土浇注和架设期间必须将钢板保持水平。
◆水平面的允许偏差可以参见外形图。
◆安装操作人员按照外形图的规定确定抗振基础的尺寸和制备基础。
最小混凝土强度等级为DIN1045/DINEN206规定的C20/25（B25）。
◆在设计电缆管道的时候要考虑电缆的弯曲半径和接头标高。
3.4.2装配联轴器
◆确定联轴器安装侧的膨胀温度，检查轴颈和联轴器孔的尺寸和形状。
◆使用汽油将主轴上的防腐蚀蜡膜清除。
◆使用石油溶剂油和溶剂石脑油清理所有的配合表面。
◆确保使用烘炉或燃气环形喷燃器或感应加热装置均匀的加热联轴器对轮（监控温度）。
由专家执行此工作。
◆快速准确对中地将联轴器对轮安装到主轴上。
◆避免所有的冲击和碰撞，确保轴承不被损坏。
◆遵守联轴器制造厂商的使用说明书的规定。
◆确保联轴器对轮能被拆卸。
◆拆卸联轴器对轮需要使用合适的装置。
3.4.3粗略找中
◆把发电机放在固定基础上，这时应该避免任何冲击，并用工具校正；使转轴中心准确定向。
◆在电机底部和固定基础之间插入调节垫片，实现准确对准轴线。
◆平衡所有的平面。
◆检查与发电机装配有关的所有尺寸（见外形图）。
◆在粗略对中之后，在基础板上标记发电机底脚孔和锥销孔位置。
◆从基础上吊起发电机。
◆在基础板上钻出底脚螺栓安装螺孔。
◆预钻锥销孔栓（没有安装减震器时）。
3.4.4精确找中
◆必须的测量工具：
千分表，千分表支架。
◆利用调节垫片使电机找平。
◆通过轴向和径向对准，同时稍稍拧紧地脚螺栓。
◆使用千分表检查（整圈）。
◆以同时旋转4×90°的增量取得测量值。
◆计算每个测量点的所有实测值的平均值。
比较平均值。
发电机和电机转轴中心的偏移量和联轴器端面平行度偏差不能超过以下值：
转速（rmp）
频率（Hz）
x（mm）
<1800
50
0.02
联轴器同轴度偏差和表面平行度偏差。
弹性联轴器也需要精确找中。
保留较小的偏差将延长联轴器的使用寿命。
遵守联轴器制造商的规范和采取以下预防措施：
◆交叉的紧固地脚螺栓。
◆注意壳体不得变形。
◆利用塞规检查发电机底脚是否已经用螺栓无间隙的固定在基础板上（完全入座）。
◆找中后，配铰锥销孔。
◆敲入锥销。
注意
调节垫片应该覆盖所有接触面（调节垫片轴向长度＝支承板底脚的轴向长度）。
3.5定子绕组连接
◆由专业人员装配电缆连接点（接线盒）的安装侧电缆。
◆保证使用符合标称电流容量和有确定编号的合适的电缆接头，以规定的顺序进行电缆敷设、电缆穿墙和电缆连接。
◆允许的最大电缆外径参见“接线盒外形图”填料函规定的尺寸。
◆在裸露带电元件之间按照标称电压要求保证最小爬电距离。
◆确保所有电缆都有序排列，避免混乱、短路和产生电弧。
◆按照防护等级的要求密封电缆接入口。
◆确保使用了正确的端子标记、电路连接、良好的接触和紧密的螺纹连接。
◆依照图纸设计的规定，顺时针方向旋转的相序是K、L、M连接到U、V、W，而逆时针方向旋转的相序是K、L、M连接到V、U、W。
◆旋转方向的指示参见指示牌或检验证书。
劳动保护
所有控制电路的连接不属于运行电路，并带有终端保护或接地电缆。
这些元件的保护或接地电缆的电阻最大不超过0.1欧姆。
在修理工作期间应特别注意这些情况。
所有的装配、连接和安装工作只有由受过训练的人员依照相关规定和标准来完成。
这些工作将严格的按照安装场地的预防以外事故的规定执行。
3.6接地电缆连接
◆依照国家相关标准进行外部接地电缆和电缆连接点（接线盒）的接地和保护电缆的连接。
◆在安装场地应该遵守设备运行使用说明书的规定。
电机部件的接地导线应符合安装的相关标准，例如符合IEC/EN60204-1，对于横截面积超过35
的功率传递主电缆，其接地导线截面积至少是主电缆的50％。
在接电缆时必须确保：
保证电缆末端适当的接触面积和使用适当的防腐保护，例如无酸石蜡油膏。
◆在螺栓下面有螺帽和垫片。
3.7辅助电路连接
◆确保辅助接线盒内温度传感器、静态加热器、（自动加油泵、
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