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QF、QFW、QFRW系列大型交流三相隱極同步發電機
QF、QFW、QFRW Turbine Generator
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一、概述

  QF、QFW、QFRW系列汽輪發電機是我公司在引進吸收國外先進技術的基礎上自行開發的系列產品。廣泛應用于高爐爐頂煤氣余壓發電(TRT)、水泥窯余熱回收發電、天然氣或煤氣的利用發電、城市垃圾焚燒發電、秸稈焚燒發電、煤矸石煤泥再利用發電、小型熱電聯產發電、地熱發電及企業自備電廠等,在為用戶提供合理的節能環保方案的同時,還可給用戶帶來可觀的經濟效益。

  我公司結合六十多年中大型高壓交流電動機的制造經驗,針對行業特點,采用國內外先進技術,通過成熟可靠的設計生產體系,采用新技術、新材料、新工藝不斷完善產品設計制造,選材考究、制造精良,使該系列產品成為了具有運行更可靠,結構更緊湊、振動更小、噪聲更低、戶外適用更強的、重量更輕、效率更高的成熟產品。

功率范圍: 3000~60000kW
電? ?壓: 6300V、10500V
轉? ?速: 3000r/min或3600r/min
額定頻率: 50Hz或60Hz
頻率: 50/60Hz及變頻
防護等級: IP23、IP44
絕緣等級: F
定? ?額: S1
冷卻方式: IC01、IC81W、IC91W
安裝方式: IM7311、IM7321、IM7121、IM7123

在系列基礎上派生的戶外(W)、濕熱帶(TH)、戶外濕熱帶(THW)電動機的性能指標、安裝與外形尺寸與基本系列的相同。

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二、型號說明

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三、優勢特點

1.先進的優化設計手段
結合本公司長期生產中型高壓電動機的成功技術,采用先進的設計手段,對三相隱極同步發電機機進行優化設計。

磁場分析 性能分析
軸系計算

2.可靠電機制造技術

2.1發電機的定子
機座為鋼板焊接結構,結構輕巧堅固,機座沿軸向被分成許多進出風區。兩端端蓋上設有視察窗及氣密封結構。端蓋及底蓋用螺栓固定在機座上,勵端的底蓋下面裝有出線絕緣板,發電機的定子引出線從此板上引出。
定子鐵心采用優質硅鋼片沖制疊壓而成,硅鋼片的兩面涂有堅固的絕緣漆膜,能有效的防止扇形片片間短路。鐵心通過鴿尾槽沿周向固定在機座的支持筋上并分段用高壓力壓緊,防止鐵心振動及振動引起的絕緣損壞,每段間設有由工字鋼撐起的徑向通風道以便通風散熱。
定子繞組是由多股薄膜繞包銅扁線迭成的,直線部分采用360°編織換位,以降低附加損耗。線圈的絕緣等級為F級,采用云母帶連續包扎模壓成型,線圈端部用滌綸繩與支架和端箍綁緊,從而使得機組對突然短路具有了較高的耐受能力。下線后通過VPI真空壓力浸漆,增加介電強度,整體性更好,提高產品的耐用性和可靠性。

2.2發電機的轉子
轉子鍛件采用高強度優質合金鋼鍛造而成,該鍛件有良好的導磁及機械性能,在鍛件兩端進行取樣試驗及超聲波探測,以保證鍛件質量和性能的可靠性。該系列發電機臨界轉速設計值與額定轉速的隔離裕度大于30%,運行安全穩定性更高。
采用轉子分度高精度開槽技術,轉子齒槽分度關系到轉子磁場高次諧波在定子表面產生的附加損耗大小,以及轉子線圈安裝完成后,整個轉子徑向方向上的質量分布均勻度,因此轉子的各槽加工分度采用轉子分度高精度開槽裝置。該裝置的分度精度可達到±3.7″,可使發電機開槽分度精度得到有效保證。
細長軸的加工,由于靜撓度存在,而使車床裝夾工件時始終夾不緊,同時損壞機床主軸的精度,最終會影響轉軸的加工精度。我公司采用了包括增加柔性支撐點(采用液壓柔性支撐代替剛性支撐)等工藝方法,保證了此類細長軸的加工精度。

轉子線圈由裸銅線多匝扁繞而成,30MW及以上發電機采用含銀銅導線,匝間絕緣為0.2 復合材料2層,槽絕緣采用F級絕緣材料多層烘壓而成。位于轉子線圈端部的護環是由不導磁鋼加工而成,以降低發電機的附加損耗。

2.3發電機軸承
壓力油循環的滑動軸承,裝在用鑄鐵制成的軸承座內,滑動軸承上具有能自動調心的球面軸瓦,在該軸瓦的內表面上涂有一層巴氏合金,可防止發電機高溫運行時發生鉛錫共晶。軸承座與機殼分離的這種結構,可保證軸承內的潤滑油霧不會泄漏到發電機中去。軸承與汽輪機共同一套供油系統。在軸承兩側均設有出油孔,為防止發電機的軸電流經由軸承形成回路,發電機所用的軸承(勵端)都按標準進行了絕緣處理。

2.4冷卻系統
冷卻定轉子的介質是空氣,冷卻方式為帶空氣—水熱交換器的封閉式循環空氣冷卻。發電機的冷卻系統是根據空氣流動原理并結合發電機出力而設計的,由位于轉子上的風扇提供壓頭。為使發電機內的冷卻空氣能夠順暢地流通并有效地冷卻發電機,發電機機座被沿軸向分成了許多風區,定子鐵心被分成了許多段,段與段之間設有由工字鋼撐起的徑向通風道,轉子本體上開有軸向通風槽,通過以上措施使發電機內部的冷卻空氣分配合理,各部分的溫升分布均勻。冷卻器采用多組設計,使得當其中一組冷卻器因清理而停止運行時,發電機至少能帶2/3或3/4的額定負荷連續運行,此時發電機有效部分的溫升不超過允許值。
為給發電機冷卻風路補充干凈空氣,空冷器密封間還安裝有空氣過濾器。

2.5無刷勵磁系統
無刷勵磁系統由交流主勵磁機、永磁副勵磁機、旋轉整流盤三大部分組成,主、副勵磁機轉軸及旋轉整流盤所在軸段與轉子轉軸為一體式整體鍛造,裝在軸承外端。
交流主勵磁機為轉樞式結構,轉子鐵心由優質冷軋硅鋼片疊壓而成,轉子線圈為雙層波形線圈,電樞線圈三根引出線通過無緯帶綁扎后引至旋裝整流盤。永磁副勵磁機為高頻三相同步電機,該機提供的電壓穩定,不受系統電壓影響,在系統電壓降低時能迅速提供強勵電壓,系統電壓恢復時間短,提高了機組的穩定性和可靠性。旋轉整流盤采用三相全波橋式整流,每橋臂兩只二極管并聯,每個二極管串接一個保護熔斷器,整流盤上還裝有接地保護裝置。旋轉整流盤通過勵磁引線與發電機轉子線圈相連。勵磁系統冷卻空氣取自發電機進風口,冷空氣從發電機端進入,一路經主勵磁機定子磁極間間隙和氣隙,冷卻定子鐵心和磁極線圈,另一路經電樞鐵心下的通風槽進入,由徑向通風道進入氣隙和線圈端部,冷卻電樞鐵心和電樞繞組,此兩路風合并后經整流盤冷卻整流元件,利用整流盤的風扇效應將熱風排出。

2.6測量及保護裝置
為保證發電機的安全運行,在發電機中均安裝有定子鐵心、定子繞組、軸承的溫度檢測裝置,以及進出風的的溫度檢測裝置,以便對發電機的運行情況進行監測。發電機定子端部裝有滅火管,必要時可噴射出滅火劑或水。定子機座兩端的下方還裝有加熱器,在發電機停機時可自動啟動,使發電機內部的溫度高于環境溫度而不凝露,保證發電機絕緣安全可靠。
還可根據用戶需要選配軸承測振裝置。

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