发电机说明书立式.docx
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发电机说明书立式
目录
一．基本数据
二．电气数据
三．主要部件重量一览表
四．结构说明
五．运输及贮存
六．发电机的安装
七．发电机的干燥
八．发电机的试验
九．使用、维护及检修
SF4000-40/3800
水轮发电机安装使用维护说明书
一、基本数据
型号：
SF4000-40/3800额定励磁电压：
200V
额定容量：
5000KVA额定励磁电流：
337A
额定电压：
6300V额定转速：
150r/min
额定电流：
458.2A飞逸转速：
409.9r/min
额定功率因数：
0.8（滞后）绝缘等级：
F/F
额定频率：
50Hz转动惯量：
230T.M2
总重：
91T励磁方式：
静止可控硅励磁方式
发电机旋转方向：
从上向下看为顺时针方向
二、电气数据：
定子铁心外径：
3800定子铁心内径：
3450
定子铁心总长（连通风沟）：
660通风沟：
12x8
单边气隙：
6定子槽形尺寸：
16.6x83.2
定子每槽有效导线数：
8定子槽数：
252
定子线圈：
6-
双玻璃丝包铜线
定子及转子绝缘等级：
F/F级
定子每极每相槽数：
2
定子绕组接法：
Y
定子线圈跨距：
1—7
纵轴超瞬变电抗值：
Xd“=0.203
纵轴瞬变电抗值:
X’d=0.286
短路比:
1.234
转子导线尺寸:
3.55x31.5
转子每极匝数:
35.5
三、主要部件重量一览表：
序号
零部件名称
数量
重量（吨）
备注
单件
全部
1
总重
1
91
2
定子装配
1
24
3
转子装配
1
40
4
上机架装配
1
11.5
5
下机架装配
1
5
6
吊转子工具
1
0.5
四.结构说明:
1.发电机型式
本水轮发电机为立式、悬垂式、密闭内部循环空气冷却，定子中的热风经由装在机座外周的4个空气冷却器冷却后，分上、下两路进入发电机中。
由装在转子上的风扇及磁极的打风作用，而把风压入定子中进行冷却。
2.定子
定子机座采用分两瓣结构，在厂内分别叠片下线，分瓣运输到工地后再组圆并下合缝处线圈。
机座最大外径为φ4600㎜，定子铁心是用二面涂有绝缘漆的δ0.5钢带50W310叠压而成，藉拉紧螺杆定位及压板压紧。
定子线圈为框式绕组、Ｆ级绝缘、线圈中的股线为双玻璃丝包铜线，整个线圈绝缘是采用铜马环氧玻璃粉云母带连续绝缘，并经热压成型，线圈直线部分表面包有低阻带，端部表面包有高阻带及热收缩聚脂薄膜，以减少电晕。
定子绕组中装有测温线圈共12个，每相每支路各放有２个电阻温度计，分别测量每相的上、下层线圈之间和槽底的铁心温度。
3．转子
转子由包括主轴、磁轭和磁极等部件组成。
主轴材料采用锻钢45A，为空心轴，供水机受油器管路通过。
磁轭由3mm厚16Mn钢板叠压而成，用拉紧螺杆将磁轭固紧，磁轭通过磁轭键、卡键和锁定板楔紧在转子支架上。
转子支架为圆盘式焊接结构，与轴配合采用热套方式。
磁极由δ1.5薄钢板叠压而成，并装有纵横阻尼绕组，用单T尾固定到磁轭上。
磁极线圈为F级绝缘，用3.55x31.5软铜线边绕而成,每匝铜线间垫以0.11间苯二酚环氧玻璃坯布，整个线圈包括铜排、绝缘及托板经热压成型。
磁轭的上、下侧各装有风扇。
4.上、下机架
上、下机架均用钢板焊接而成，辐射式、4条支臂。
上机架内装有推力轴承和导轴承。
该推力轴承担负起水轮机的水推力，水轮机及发电机的转动部份的重量。
下机架内装有下导轴承，其支臂上则装有制动器装置。
5.推力轴承及导轴承
推力轴承为支柱式，推力轴瓦经托盘而支持在支柱螺栓头上的球面上，能自动的调正轴瓦的倾斜度来建立适当的楔形油膜。
轴瓦的高度可由支柱螺栓来调整，支柱螺栓藉锁片固定，推力轴承座与上机架、导轴瓦与上机架之间是绝缘的，以防止轴电流对轴瓦表面的腐蚀。
上、下导轴承皆为支柱式，轴瓦的间隙可藉支柱螺柱来调整。
上、下机架的油槽内均装有油冷却器。
6．制动器
本水轮发电机装有活塞直径为￠120的制动器4个，制动时使用0.5-0.7Mpa的压缩空气，当发电机转速降至额定转速的25%时投入制动。
制动器兼作顶起转子之用。
顶起转子的油压约为13.2Mpa，可由一个可移式高压电动油泵及送油管供油，撤去油压后，油从原路回到油泵贮油箱内。
放下转子后，应以压缩空气将制动器内的积油吹净。
在检修推力轴承或进行其它须将转子留在顶起的位置时，应将制动器上的螺母升起顶住制动环（二者之间垫以玻璃布板或其它垫片，以保护制动环的制动面）这样就可以撤去油压，而转子不会下落，若需放下转子时可再通入高压油，把转子顶起离开螺母，再把螺母旋落，然后慢慢卸去油压，转子即落于推力轴承上。
7．集电环
集电环装于发电机主轴的上端，便于在发电机运行时检查炭刷运行情况。
集电环是用钢料做成，用绝缘螺栓紧固于集电环套筒上，而套筒则紧套于轴上，炭刷装在炭刷盒内，并紧压于集电环上。
发电机磁极引线经过发电机主轴面，并用槽楔板压紧而接于集电环上。
8．测温装置
上、下机架的油槽及其轴瓦和定子机座侧的空气冷却器的进出风口，都装有温度信号计或电阻温度计，温度信号计可在达到预定温度时，发出预告信号或停机信号。
9．油位计及油样活门
上、下机架的油槽均装有油位计及油样活门。
并预留有装设浮子继电器的位置。
油样活门是供给把油槽内的油取出以化验其成分。
10．灭火装置
靠近定子线圈的上、下端，各装设一圈灭火管，包括水喷雾头、环形管、接头、火灾探测器（电站自备）等。
当发电机内部发生故障而过热时，探测器会发出警号，即可把水引入灭火。
五．运输及贮存
发电机的零部件由制造厂根据其尺寸、重量及重要性，分别予以装箱，零部件运到工地后，安装单位应根据制造厂的“产品装箱发货明细表”进行点收，并察看各部件在运输时的保护是否良好，经上述检查后，应贮存在干燥及清洁的库房内。
而下列发电机的零部件，应保持在室温不低于+50C的库房里，并且不能让灰尘、泥土及带有腐蚀性的气体侵入该库房内：
1．定子装配及定子线圈
2．转子装配
3．推力轴承轴瓦、镜板、导轴承及支柱螺栓等
4.集电环及炭刷装配
5.空气冷却器和油冷却器
6.全部绝缘材料、皮革、橡皮等
六．发电机的安装
发电机能否长期的安全运转，在很大程度上决定于安装维护的质量，在未安装前不仅要了解本说明书的内容，而且要熟悉所安装发电机的结构，特殊要求等有关图纸和文件。
1．安装前的准备事项
安装前首先依据工厂的“产品装箱发货明细表”，再度核对和检查各装配的零部件是否齐全，并检查是否曾受过机械损伤。
检查完毕后清扫干净，根据安装的先后次序把零部件排列在安装工地上，并保持其清洁及不受机械损伤。
电站安装发电机各部份的基础尺寸，应再与制造厂的“基础”进行核对是否相符，机座、下机架的垫板标高。
定子高压引线的位置。
发电机励磁电缆及各温度计的引出位置。
油水管路的位置等是否与电站设计和制造厂的“外形图”是否相符。
以上若有不符之处，应及时改正。
安装前还须了解下列事项：
起吊工具、电站布置、起吊用钢丝绳工具等是否齐全。
以及发电机最重件的重量。
（各主要装配件的重量见“主要部件重量一览表”）。
2．发电机的安装程序如下：
（1）把下机架、定子等基础板安装好（预埋件）。
（2）装置下机架（上已安装好制动系统）于下机架的基础板上。
（3）安装定子（在安装间内已完成定子装配），并根据水轮机轴找正中心。
（4）把转子（在安装间内已完成转子装配）吊入发电机定子内，由制动器支持，并根据水轮机轴找发电机轴的中心。
（5）把上机架装置于定子上。
（6）安装推力轴承瓦及上导轴承瓦。
（7）把转子由制动器上转为支持在推力轴瓦上。
（8）进行人工盘车，找准推力轴承瓦平面对轴线的垂直度。
（9）再度校正发电机轴对水轮机轴的中心线。
（10）安装下导轴承。
（11）将发电机作试验性质的盘车（不带水轮机）。
（12）联接发电机及水轮机的主轴法兰。
（13）再把水轮发电机组作一次总体盘车。
（14）将所有的附件如空气冷却器、测温装置、油水系统等全部安装完毕。
3．下机架的安装
发电机的安装是由下机架开始的，首先必须找好下机架的基础板的水平，然后将下机架放置在基础板上，要求下机架的水平为每米不超过0.05毫米。
在下机架上必须先装好制动器管路上各种零件。
转子的制动环平面与制动器表面有10毫米的间隙。
因此转子在未放到制动器上之前，各制动器表面应垫以厚为10毫米的玻璃布板，其长宽尺寸与制动器上制动板相等。
各玻璃布板的厚度应相等。
若发现制动器高度有不等时，应在它下面加以薄垫，使各制动器的高度相差在0.2毫米以内。
4．定子的安装
在安装定子前应先安装下挡风板，并在下挡风板上配开通入灭火水管的引入水管的孔（应注意检查灭火水管的引入管应与下挡风板的开孔相对应）。
根据定子内圆对水轮机主轴找中心，调整其误差为+1毫米，定子需安装在规定的标高上。
若标高有不够的地方，可在定子基础板上加垫片。
机座顶平面的水平调整为每米0.05毫米以内。
5．转子的安装
转子装配上的制动环的下平面与制动器的表面距离为10毫米。
故转子在未嵌入定子内孔前，应再检查下机架制动器上的垫板是否等高。
然后利用吊转子工具把转子吊入定子中而支承于制动器上，其靠背轮应符合设计标高。
找发电机轴中心必须调整到与水轮机靠背轮侧面重合在一条沿垂线上。
二者靠背轮平行度之偏不大于0.03毫米。
定子铁心的中心与转子中心线应重合。
定子与转子间最大及最小气隙和平均气隙之差不超过+8%。
6．上机架的安装
上机架在装配到定子上时，应先清除其上面的灰尘、泥及铁锈。
特别要注意油槽内的清净。
油槽内清洁后应涂以耐油红丹漆。
上机架对发电机轴找正中心后，便可以安装推力头。
推力头的外圆应与上导轴承座的内圆必须同心，允许误差为+0.5毫米。
在安装推力头入轴之前推力头下面的镜板及其间的绝缘板都安装好。
并打入定位销，紧固镜板用的螺栓的拧紧程度必须均匀。
镜板与推力轴瓦未装配前，两者的磨擦面应先用酒精洗净，然后在其上涂一层细薄而均匀的润滑脂（其厚度约为0.1-0.5毫米）。
研刮轴瓦合金面，应使接触面积能达到80%以上。
在推力头套入轴后并用推力头卡环锁紧后，8块推力轴瓦必须紧贴在镜板上，此时必须注意到每块轴瓦应受到均匀的压力。
推力轴瓦所处位置的高低是藉调整支柱螺栓的高低而达到。
推力轴瓦经调节到紧贴在镜板上之后，必须再度校正发电机轴靠背轮位置是否正确，亦即水轮机与发电机轴的中心位置仍须保持不变。
当装配推力轴瓦时，必须注意瓦间挡块与推力轴瓦边缘的间隙必须保持1-3毫米，这是为了使轴瓦在运转时有一定程度的松动。
推力轴瓦调整好后，便进行安装油冷却器，电阻温度计及信号温度计等（参阅“辅助接线图”）。
安装上导轴承瓦后，将转子原支承在制动器上转为支承在推力轴瓦上。
此时需将转子吊起1-2毫米。
把垫在制动器上的玻璃布板取下，然后将转子放下。
转子放在推力轴承瓦上后，即可进行找正发电机轴中心线与推力瓦平面的垂直度。
垂直度是藉人工盘车时，在发电机靠背轮处测量轴的摆度大小而定。
在人工盘车时，还可测量制动环的摆度，其值不能大于1毫米。
在人工盘车前，上导轴承瓦与推力头之间是没有间隙的。
这是为了保证转子围绕原来的几何中心旋转。
如果不这样则发电机中心线将可能在导轴瓦与推力头所造成的间隙范围内移动。
如果在盘车时发现摆度超过允许值时，不得在推力头与镜板间填塞垫片。
而应刮削推力头平面或绝缘板调整。
将发电机轴与水轮机轴用螺栓紧固地联接起来。
发电机与水轮机轴联接好后，先行调整上导轴承瓦与推力头的间隙，其间隙最小为0.1毫米，最大为0.15毫米。
7．空气冷却器的安装
空气冷却器安装前需用洁净且干燥的压缩空气吹除各种污垢和铁屑，并按空冷器技术要求进行半小时的水压耐压试验。
空气冷却器和定子机座接触地方，必须严密无隙。
8．制动器管路的安装
制动器管路的安装，须视该电站的实际建筑配置和参考“制动管路图”进行安装。
根据电站建筑的具体情况。
将钢管按需要割断，弯需要的形状，准备妥当，管子的内面必须小心地用压缩空气吹净里面的泥灰垢、铁锈、铁碎等脏物。
制动器制动时用压缩空气（压缩空气的压力为0.5-0.7Mpa）。
制动器顶起转子时用油压（油的压力为13.2Mpa）。
当转子被顶起后，可将制动器的螺母旋上托住转子，这时可将油压解除，而转子仍在被顶起的位置。
9．轴承油水管路安装
油水管路的安装应根据“油水管路”图，并结合电站的实际情况而配置，所有钢管按需要配制，钢管内必须用压缩空气清理干净。
在发电机的中心全部找正后，再安装上机架的油冷却器，上机架的油冷却器应在上导轴承未装上前就须装配完毕，并按油冷却器装配技术要求的试验压力进行水压试验30分钟。
油冷却器试验后，在没有漏水的情况下方向油槽内灌油。
上机架及下机架内正常的油面为浸没导轴承瓦的一半处，最低允许油面为不低于正常油面50毫米。
上机架内油槽装油的容积约为1.25m3。
下机架内油槽装油的容积约为0.25m3。
10．电阻温度计及信号温度计的安装
电阻温度计的各种电缆应按需要以线夹固定之。
定子线圈、轴瓦、空气冷却器等都埋藉有电阻温度计以测量其温度。
同时在轴瓦及空气冷却器等处还适当装有信号温度计，在超过某一定温度时，它将发出信号。
各种温度计的安装位置应参照制造厂提供的“辅助接线”图以进行安装。
所有装在推力轴承瓦及上导轴承瓦上的电阻及信号温度计，均应与轴瓦绝缘。
11．集电环的安装
连接集电环短轴，把发电机转子引线引上集电环接线螺栓后，吊装连接座，调整刷握与集电环表面距离为3-4毫米。
12．发电机的起动
电机起动前必须全面检查一下各零部件是否全部安装妥当，安装牢固，然后用压缩空气将电机吹净。
机组启动前推力轴承和各导轴承槽中的油温度不能低于+100C，但又不得高于300C，全部检查完毕禁止外人进入，与水轮机起动负责人商妥起动时间和顺序等。
电机起动并使转速达到50%额定转速，在此转速运行5-10分钟，再些时间检查电机运转是否正常，有否噪音、摩擦、振动及撞击现象，倘若一切正常，即可将转速增加到额定转速值。
机组启动后要注意每块轴瓦温度上升速度是否均匀一致。
如发现某一轴瓦温度急剧上升必须立即停车检查。
经持续运行3-4小时轴瓦温度将达一稳定值。
当电机带上负荷油槽中热油温度不得超过600C，推力轴瓦温度不超过550C，导轴瓦温不超过700C。
电机运转不允许有不正常振动，当发现有此情况要寻找原因设法消除。
电机摆度及振动允许值，参照总装配图的技术要求。
七．发电机的干燥
一般电机采用三相短路方法干燥，开始时使定子短路。
电流为额定值的20%，使每小时温升不得高于30C，如温升太快可打开空气冷却器阀门调节。
增加励磁（但不能超过额定值）使温升速度为每小时60C左右，放置在定子线圈中的测温元件温度不应超过750C，放置在铁心上的测温元件不应超过650C，使热风温度不超过650C。
在最初每隔30分钟测量一下定子线圈温度，当温度日恒定为700C左右时，每隔一小时测量一下温度，测量一下绝缘电阻值，并把温度和绝缘电阻值关系绘制成曲线来表示。
当绝缘电阻值停止上升变为恒定，在此温度下维持24小时左右，然后检查线圈的绝缘电阻值是否大于U/（1000+P/100）兆欧（注U——额定线电压、伏；P——额定功率、千伏安）。
定子绝缘电阻吸收比是否大于1.3，当满足了这二个条件即说明电机干燥工作已经完成了。
八．电机的试验
电机干燥后即可投入电机试验。
电机试验需会同订货方代表、制造厂代表、依验收技术条件的规定进行试验、鉴定。
九．使用、维护和检修
1．保证清洁
为保证发电机寿命，维持电机内外的清洁是很重要的。
不允许有灰尘、油及水弄脏电机，特别是定子线圈，如定子线圈弄脏了，运行时容易引起电晕，严重影响绝缘寿命。
电机润滑油系统必须保持清洁，不然容易造成轴承温升高或烧瓦。
线圈弄脏了要清洗，一般用干燥的压缩空气把脏物吹出来，但积聚的脏物含有油质时需用溶解剂如四氯化碳或甲苯、乙苯、二甲苯擦净，如清洗过程中将线圈表面漆剥落，必须用原来的漆喷好。
集电环等处可用干的清洁无色的布擦净。
2．运转时有下列情况之一时应立即停机检查：
（1）剧烈的打击声，轴的振动及摆动突然增大。
（2）推力轴承各导轴承和油温显著提高超过出厂所规定的允许值时。
（3）冷却水停供。
3．定子线圈及定子铁心的维护
对发电机定子线圈应经常用测量绝缘电阻的方法来检查绝缘的情况。
当发电机运转一年以后就应仔细检查线圈各部及进行清扫并检查线圈外部情况。
如：
（1）线圈端部有无变形。
（2）端部垫片、直线部分、扎绳是否有变形、松动掉落等情况。
（3）槽内的线圈是否有松动情况。
（4）绝缘是否有擦损伤处。
如线圈表面漆有脱落需补刷者，应将线圈表面彻底擦净后再涂或者喷漆。
在电机停机或检修时要检查定子各部分的焊接缝，检查硅钢片的压紧程度及硅钢片边绝缘处是否有腐蚀的情况。
4．转子及转子线圈维护
机组短时运转后，应立即检查每块极靴有否松动，磁极线圈有否松动，机组启动前应测转子线圈的绝缘电阻，这样的测定应定期进行。
在机组运行一年以后，应对转子进行下列检查：
（1）磁极线圈有无松动，有无移位。
（2）检查转子线圈的清洁，当有脏物时应清除。
（3）检查层间绝缘及对壳体的绝缘。
（4）检查线间的连接线。
（5）检查转子上各个螺丝有无松动情况。
（6）检查线圈接至集电环引线情况。
5．上油盘推力轴承及上导轴承
推力轴承和导轴承是发电机主要的部件，因此在运行中要特别仔细检查，当电机运转时须注意下列情况：
（1）监视推力轴承，导轴承油盘内的油面。
（2）监视推力轴承和导轴承油的温度。
（3）监视冷却器供水情况。
在机组运转时必须注意到油面因漏油而下降及因冷却管路水漏
出而使油面升高。
油盘内浮子继电器应调节至油面降低40毫米时发出警报信号，降低至80毫米时发出机组停车的脉冲电流。
油盘内应注入规定粘度为恩格拉4-4.50的油，发电机运转时必须特别注意清洁和经常的取油样化验，以检查有否污脏、水份、酸性有否增加，油分析每月应进行两次。
在电机运转初期，油分析最好更经常一些，应从油盘底部取分析油样。
推力轴承和导轴承的轴瓦，当运转时不应超过700C，当轴瓦和导轴瓦温度比正常时升高，是运转时零部件发生故障的主要标志，这时应检查原因排除故障。
温度信号计应调整超过实际规定的50C时发出信号，超过100C时切断，一年四季温度变化时应相应改变调整温度。
运转时推力轴承油槽内的油温为20-450C，导轴承的油温允许至500C，推力轴承各轴瓦和油间的温度差最好调整超于一致约200C左右，用调整冷却水流量来达到。
机组启动时推力轴承槽内油的温度不应低于100C，因油温低，其粘度增加，影响轴瓦和镜板间油的循环条件。
6．制动器
当制动器系统不正常时不允许机组启动。
制动器升起的情况下绝对禁止启动，每次机组停车，将转子顶起以后必须检查制动器。
发电机检查和任何一种检修，都必须在用制动器将转子制动或顶起时才能进行，这是为了避免导水机构漏水冲动转子，引起电机转动。
在停车24小时以上再启动以前用制动千斤顶顶起转子10-12mm，在此以后去掉压力启动电机。
7．检修
一般电机每三年进行一次大检修，每年或一年进行检修，每三个月进行一次小检修。
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