灯泡式水轮发电机组安装使用维护说明书

产品型号和名称名称规格和技术参数主要结构和工作原理运输和储存安装和概述启动和试运转运行和维护发电机自用电气设备一览表1.产品型号和名称型号SPWG5000-44/3640名称灯泡式水轮发电机2.名称规格和技术参数2.1主要规格2.1.12.1.22.1.32.1.42.1.52.1.62.1.72.1.8额定容量额定电压额定电流额定功率因数额定频率额定转速飞逸转速相数PS=5555/5000KVA/KwVN=6.3KVN=509ACOS©n=0.9（滞后）N=50HzN=136.4r/minf=380r/min2.1.92.1.102.1.112.1.122.1.13额定励磁电压额定励磁电流定子、转子绝缘耐热等级：旋转方向励磁方式测速装置fn=202V2.1.142.2技术参数2.2.1fn=287AP级从上游侧向下游侧看为顺时针方向可控静止励磁残压测频2.2.22.2.32.2.42.2.52.2.62.2.7飞轮力矩（正向水推力：反向水推力：电机纵轴同步电抗Xd=1.2338（设计值）电机纵轴瞬变电抗X'd=0.4491（设计值）电机纵轴超瞬变电抗X”d=0.3035（设计值）流道河水水温不高于28C要求轴承油冷却器和空气冷却器冷却水温不高于灯泡外径3.78m。

GD）不小于1200KN•怦P正=700KNP反=950KN2.2.82.2.93主要结构和工作原理3.1总体28C,冷却水压应满足0.3Mpa要求本灯泡式发电机组是三相同步水轮发电机，卧式布置安装在水轮机的上游端，发电机和水轮机在结构上组成一个机组有一根共用的主轴组合轴承布置于发电机的下游端发电机转子为悬臂式发电机主要构件安装在一个不漏水的机壳里，布置在流道河水中，流向水轮机的水就直接环绕该壳而过该壳体形似灯泡故称为灯泡式机组该灯泡体的支撑方式，整个机组采用水机管形壳刚性支撑和灯泡体泡头下部有两个钢柱支撑，就发电机本身而言其支撑主要依靠机座法兰与水机管形壳用螺栓固定连接及前述的钢柱支撑该机主要结构部件有：定子、转子、机架、灯泡头、进人筒、流道盖板、通风冷却系统、油水气管路系统、基础部分及辅助的接线系统等该机由于处于水下工作，整个灯泡壳体的各个部件的连接部分均设有耐油橡胶条，并在两部件的结合面涂以7302液态密封胶该机由于工作环境潮湿，设有必要的防凝露及排水措施3.2 定子定子外形尺寸03780X2090mm重量24t定子主要由机座、铁芯和绕组组成，其一端法兰与水轮机管形壳通过64-M36螺栓把合固定。

另一端法兰与泡头法兰通过64-M36螺栓把合固定定子铁芯为贴壁结构以利定子部分损耗通过机座壁传导到流道河水中机座为钢板卷焊结构，定子铁芯长720mm外径03640mm内径03280mm共204槽定子铁芯扇形片交错叠压并借助于定位筋与机座固定，全圆17拼，每拼12槽定子铁芯两端有“U'形齿压条及齿压板压紧，为减小齿部弹开，在铁芯两端50mm尺寸范围内冲片间隙用粘结剂粘结成整体，以加强端部的刚度定子绕组为叠绕组，每极每相槽数为1.545,每线圈有5匝，由6根2.24X6.5SBEB-30/155双玻璃丝包扁铜线绕制而成主绝缘采用F级桐马粉云母带，防晕层直线部分为低阻，端部为高阻半导体玻璃布带，主绝缘和防晕层一次热压固定成型定子线圈嵌线时槽内衬以桐马低阻半导体玻璃布及采用涤沦毡适形垫条，以此保证线圈在嵌线入槽后的紧量定子三根主引线：U、VW和三根中性引出线U2、V2、W2均在下游侧，引出线采用电缆3.3 转子转子外形尺寸为①3271mX1100m,重21.4t转子主要由磁极、转子支架等组成每个磁极与转子支架磁轭圈的连接是通过4个M36螺栓固定转子支架与水机轴采用止口和8个M72K3螺栓及4个①100联轴销钉连接。

磁极包括磁极线圈、磁极铁芯和阻尼绕组，磁极铁芯由1.5m钢板冲制而成的磁极冲片借助于磁极拉杆和磁极压板叠压而成磁极线圈由31匝6X21铜扁线绕制而成线匝间、极身绝缘及上下绝缘托板热压成一体，以此提高了线圈的防潮和电气性能转子支架不单幅板结构由磁轭圈、幅板、环板、筋板和中心环焊接而成，磁轭圈由钢板卷制焊接成，中心环为锻钢件阻尼绕组由嵌在每个磁极铁芯靴部位上的阻尼条和及其两部连接的阻尼环构成阻尼环极间连接采用连接线方式连接3.4 组合轴承组合轴承外形尺寸为①2400mX1250m,重7.34t组合轴承由支撑环，上油箱，油箱，镜板，正、反推力轴承和径向轴承等，各部套构成组合轴承承受着轴向水推力和径向载荷组合轴承布置在发电机的下游侧,通过32个M36螺栓与水轮机管形壳连接固定3.5.1 供油、供水、供气管路系统供油系统本机组的供油方式为重力油箱供油重力油箱直接把冷油供给组合轴承,组合轴承排出的热油回到高低压稀油站油箱,热润滑油经低压泵打入油冷却器冷却冷却后的油打入重力油箱径向静压静压轴承高压油供油系统由高低压稀油站的高压泵把油加压经节流阀,单向阀进入径向轴承3.5.1.1 组合轴承低压润滑油供油量及供油压力供油量供油压力正向推力：30l/min0.2Mpa反向推力：30l/min0.2Mpa径向轴承：20l/min0.2Mpa径向静压轴承供油量及供油压力供油量：5.8l/min供油压力：16Mpa高位油箱和高低压稀油站a、高位油箱容积1250l高位油箱的安装高程要保持在距机组轴线高程25m以上，从此高程保证高位油箱的油压。

B高低压稀油站高低压稀油站由油箱、高压泵组和低压泵组系统、回油箱管路空气过滤器、水气滤网、电加热器、信号温度计、液位信号器等组成低压供油部分油压1Mpa,流量1031L/min，电动机功率5KVy电压380V,油箱容积2m2高压供油部分电动机功率2.2KW,电压380V高低压稀油站一方面收集了机组轴承润滑系统中的回油，轴承密封盖处的泄漏油等，并把这些润滑油通过油泵加压，依此压力使油通过油冷却器及管路送至组合轴承，当油温低时，电加热器给油加温，以使润滑油保持在25C〜35C之间，高压泵为两套，低压泵为两套，以互为备用确保机组润滑油的安全供给3.5.2.1 排水系统空气冷却器，油冷却器均由电站提供压力水源，水压，水量均应保证冷却器要求的数据3.5.2.2 排水系统灯泡头、定子的凝露水、油冷却器的排水由排水管排至水井空气冷却器的水排至电站下游侧3.5.2.3 供气系统制动用压缩空气的气源由电站提供正常制动气压为0.7Mpa通风冷却系统本机组采用强迫冷却通风方式辅以定子铁芯贴壁结构，轴向密闭循环通风风路冷却系统包括：轴流风机、空气冷却器、前挡风板、后挡风板、定子、转子等共同组成冷风经风机分三路：分别为磁极间、定转子气隙、定子铁芯齿部的轴向通风孔。

热风汇集在定子下游端部，经转子幅板孔过前机架汇集到灯泡头下产经空气冷却器冷却，冷却后由风机送入定子，形成循环3.6.1 空气冷却器（由两个空气冷却器并联组成）空气冷却器冷却水的消耗量60m/h，冷却水压降约0.025Mpa冷却器的工作水压0.3Mpa,单个空气冷却器的最大换热容量90KW冷却器最高进水温度28C3.6.2 风机本机采用两台轴流风机，具体性能如下：3.7 所需风量3.5m/s所需压力应大于100mmH2O电动机功率7.5KW电压380V灯泡头外形尺寸e3780X2630伽，重量8.4t灯泡头是钢板焊接结构，为了尽量减小水力损失，灯泡头外形制成流线形它承受轴向水推力及水压力和水浮力3.8 进入筒进入筒外形尺寸：e1100X2280伽，重量1.63t进入筒是钢板焊结构，监测元件引出线及油水、制动管路引出通道也是监护运行从员检修吊物的通道3.9 测量装置测量发电机定子线圈和铁芯温度，在定子铁芯槽中共埋置12个PT100Q铂电阻测温线圈，埋置的槽号和位置详见定子测温装置图为了监视机组的安全运行，在发电机下列部位还设有测温元件在空气冷却器中安装冷风2个，热风2个，WZZP-269铂热电阻在正推力瓦中安装4个，在反推力瓦中安装2个，在径向轴瓦中安装2个，在油箱中安装2个，均为WZP-269的铂热电阻。

埋设的详细位置见组合轴承图3.10 制动管路本机组设有机械制动装置，当边境证速下降到额定转速的20%时投入机械制动，制动气压为0.7Mpa制动管路由e100制动器、空气过滤器、电磁空气阀、压力表、限位开关、阀门等组成制动器共四个，装在发电机定子上游前机架上，制动气压释放后能气动复位，制动器上装有限位开关和辅助接点，以便监视制动闸板位置发送复位信号，为了润滑制动器，在制动管路中设有油雾器以润滑制动活塞和气缸3.11 防潮装置在发电机定子上游侧空间里装有容量3KW电压为220V的电加热器2个，分别固定在前机架下游端面上，发电机在长期停机时加热器投入运行3.12 流道盖板及基础流道盖板外形尺寸4542X3642X700伽，重量7.4t流道盖板、基础及支墩、灯泡体形成发电机的部分流道，基础承受着发电机各种力矩的作用4.1 4、运输和储存发电机所有零部件均由制造厂根据尺寸、重量及结构特点分别包装，在运输过程中吊运必须按箱上的标记进行4.2 所有零部件运到工地后，应开箱检查运输过程中有无损坏并按装箱单清点有无缺件4.3 运到电站的零部件一般均应保存干燥清洁的库房中4.4 拆箱后的零部件应小心放在框架或木垫上，以加工的工件表面应涂以防锈脂和防锈漆。

至少每三个月检查零部件有无腐蚀，如有则必须立即加以清除对镜板等高精度零件的工作表面尤应加以注意，慎重地加以保护4.5 必须特别注意定子转子的存放，应保证其线圈绝缘不受任何潮湿和机械损伤其仓库房的室温不低于5C5、安装说明书本书只以本发电机安装时主要特点及特殊要求作简要说明，但不包括为确保安装质量所必须执行的全部内容5.1.1 安装前的准备工作安装前，安装人员必须熟悉下列文件规程（1）本产品技术条件（2）本产品说明书（3）随机供给的图纸以及图中规定的技术要求（4）发电机其它技术文件（5）制造厂提供的试验及检查记录5.1.2 安装现场必须清理干净符合要求5.1.3 认真校对各大件的重量和起重设备的能力，并予先考虑大件的起吊及搬运方法5.1.4 清点并熟悉制造厂提供的专用安装工具5.1.5 发电机在流道内的安装工作是在水轮机安装工作基本完成后进行，水轮机管形壳安装应达到设计要求5.1.6 发电机的零件应尽可能在安装间内进行予装和组装，及有关的喷漆等工作5.1.7 安装程序在安装间内将组合轴承全部安装至水轮机主轴上5.1.8 冷却器及风机在灯泡头内组装5.1.9 吊装水机主轴（包括组合轴承）并调整好主轴轴线，将支撑环把合在水机管形壳上并打上销钉。

5.1.10 把灯泡吊入流道并放置在流道的前部将转子吊入流道，找正后与水机主轴把合紧，把合时用电加热器5.1.11 在定子上安装制动管路，制动器，挡风板和立挡风板吊装定子并调正主气隙值，下游侧与水机管形壳把合注：定子自起吊开始至安装完毕不允许一点着地）在定子下部用要架支撑5.1.12 将集电环及两根转子引线安装在集电环轴上，并吊入流道与转子把合5.1.13 将刷架、集电环罩安装在定子上，并调整好5.1.14 检查以上装配合格后在定子与水机管形壳把合面外侧钻销孔，并装入定销5.1.15 将泡头吊起与定子把合后，并装入套筒及定位销5.1.16 装上前挡风板，踏板及风机和泡头内扶梯，水机受油器5.1.17 装进入筒吊装流道盖板与基础把合5.1.18 吊装进入筒上部，扶梯上部分5.1.19 安装油水管路，辅助接线5.2 盘车机组安装过程中，在具备盘车条件睛进行盘车测量各重要部件的摆度值5.3 测量部位允许摆度径向轴承轴颈大于0.03集电环轴环处不大于0.2法兰不在于0.1施工和安装要关注的问题水轮机管形壳的安装质量不公涉及到水机，过电机的安装也影响巨大因为电机安装的基准和基础是水机管形壳，所以在施工过程中，管形壳的安装不仅要满足水机也要满足电机的要求。

如管形壳与机座把合对轴线的垂直度、波浪度、管形壳把合面处的把合质量都严格加以控制，故制造厂特提请设计院，电站施工部门和安装部门要注意到这一点6、启动和试运转在发电机安装完毕后，投入正式运转前，必须对机组进行一次综合性的起动试定，在此以前必须由专门小组负责机组安装工作的质量部门进行全面检查和评定，同时制订具体的起励试验大纲，并按此进行一系列的调整试验6.1.1 起动前的主要检查项目安装质量检查检查发电机及其辅助设备的安装质量是否符合制造厂提供的设计图纸及其它文件的规定6.1.2 清洁检查发电机及其辅助设备应彻底清扫，尤应注意转动部件上不得有任何杂物6.1.3 间隙检查检查发电机的气隙内是否有杂物，制动器与制动环之间的间肃是否符合图纸要求，挡风板上的绝缘板与转动部分接触的间隙是否严密以确保挡风的密封的作用6.1.4 组合轴承及润滑油管路系统检查组合轴承润滑油供油量是否调到规定的数值，油压是否正常，油箱的油面是否正常，油加热器、油冷却器工作是否正常6.1.5 通风系统与冷却供水系统检查检查风机及其管路系统，空气冷却器及油冷却器供水系统管路是否畅通无误，阀门动作灵活，处于正常工作状态（冷却水水压及水量符合设计要求）。

6.1.6 制动管路检查经制动器通以设计压力的压缩空气，检查制动器升降及复位是否灵活，限位开关信号是否正常6.1.7 检查灯泡头、进人筒、定子机座与水接触面的密封情况6.1.8 检查和验证自动化元件，检测元件整定值是否正确无误6.1 起动前发电机应具备的条件6.2.1 上述检查工作已经结束6.2.2 供油系统油泵起动，油冷却器已投入运行，高位油箱已储油6.2.3 组合轴承的油箱已充润滑油，并有回油排出6.2.4 确认镜板与正推力轴承瓦间有间隙存在6.2.5 转子处于静止状态，但制动器活塞已复位6.2.6 静压轴承已工作6.2.7 通风冷却系统已工作，风机已运转，空气冷却器已工作（冷却水的水量、水压供给正常）本系统也可在带负荷前起动6.2.8 监测元件、仪表全部正常6.2.9 防潮加热停止工作6.2 发电机的第一次起动试验6.3.1 发电机不带励磁进行空转试验以检查机组机械部分的制造和安装质量，主要检查内容如下：6.3.1.1 机组转动部分和固农副产品分有无碰撞和磨擦6.3.1.2 测定机组转动部分的摆度和固定部分的振动摆度应符合5.3条规定，支撑环的振动值不大于0.2mm（双幅）6.3.1.3 检查运转后各轴承的温度及其变化情况。

6.3.1.4 检查正、反、径向轴承供油量及其分别的油压值6.3.1.5 整定高位油箱及高低压稀油站油位信号器接点6.3.1.6 检查径向静压轴承装置投入运行是否正常6.3.2 试验中应注意的事项：手动开机后，在3-5分钟内使机组转速逐步上升至额定转速的50%，维持2-3分钟如无异常现象才允许继续升至额定转速，如在运转工程中发现异常现象应立即消除或停机处理6.3.2.1 机组起动后1小时内，每隔15分钟记录一次轴承温度，1小时后隔30分钟记录一次温度，当机组空转到轴承温度达到稳定后即可停要并作全面检查，尤应注意转动部分另件是否松动或脱落，制动器活塞是否复位等6.3.2.2 要停机过程中应注意的事项：（1）停机前径向轴承需投入高压油，直到停机后才切除2）当转子转速降到20%额定转速时投入制动器进行制动3）停机后一般不关闭轴承润滑管路长期停机时关闭轴承润滑管路4）停机后10分钟关闭风机，长期停机时关闭空气冷却器冷却水循环6.4第二次起动试验检查与试验项目测量发电机的残余电压及相序发电机的三相短路干燥录制发电机短路特性自动励磁调节器调试发电机定子直流泄漏试验录制发电机空载特性测量轴电压试验中的注意事项发电机三相短路干燥前，应在开机前接好三相短路线，在短路干燥过程中，用调节定子中电流的方法控制线圈温度，其最高温度不应超过80C,温度上升每小时不超过5C。

当绝缘电阻大于5.937（MO）时停止干燥6.5.1.1 超速试验试验目的整定残压测速装置6.5.1.2 检查机组在150%额定转速下运行时各部分的振动，摆度和转动部件有无松动情况及径向轴承工作情况甩负荷试验试验目的通过甩负荷试验,检查调速器工作的可靠性注意事项机组以手动方式起动,以手动准同期方式并入系统带上规定的负荷（分别以额定负荷的25%、50%、75%、100%）跳开发电机油开关,负荷突然甩掉,观察调速器能否迅速自动关闭导叶并稳定在空载位置6.6.2.1 甩负荷试验中,应记录水轮机各要求数据和发电机各要求的摆度和振动值七十二小时试运行6.7.1发电机带额定负荷连续运行72小时,全面观察机组的性能开始8个小时带二分之一负荷,其余时间带满负荷6.7.2 检查自动励磁装置在带负荷情况下性能型式试验机组除在安装及起动试运转过程进行交接试验外,第一台机组投入运行后,应根据电站的具体条件,由订单位决定是否进行下列各项发电机型式试验项目效率及损耗的测［定短时过电流试验飞逸转速试验6.8.4额定励磁电流和电压变化率的测定685电压波形正弦性畸变率的测定6.8.6绕组电抗和时间常数的测定7运行和维护水轮发电机的机组能否长期运行，不仅取决于机组的设计、制造、安装质量、而且与用户能否正确地使用和精心维护有密切的关系，因此机组在运行时要注意下列事项。

7.1运行条件水轮发电机组的运行条件应符合JT的规定发电机的起动应满足下列条件：7.1.1高低压稀油站工作正常（即低压泵、高压泵工作正常）,油冷却器，滤油器等工作正常，高位油箱已储满油，组合轴承已充满且组合率回油管已有回油（证明正、反推力轴承油糟润滑油）,且转子仍处于制动位置，制动器活塞已复位7.1.2径向轴承已投入高压油7.1.3通风冷却系统已工作，风机已运转，空气冷却器已工作（即水泵已运转并给冷却系统供水，水量水压正常）7.1.4监测元件，仪表全部正常7.1.5防潮加热器停止工作7.2发电机停机过程注意事项均应符合6.323中提到的要求7.3发电机如长期处于停机状态，除应做到7.2之外，还应完成下列事宜：轴承油槽的油放尽储油关闭高位油箱的出油阀门停止空气冷却器和油冷却器的供水，并将其内的水排除干净，将加热器投入，并使用机内温度高于机外温度防止电气部件受潮7.4日常监视7.4.1温度监视发电机在额定容量、额定电压、额定频率和额定功率因数下发电机线圈、铁芯和轴承的最高温度不得超过表内规定部位测量方法允许最咼温度定子线圈埋置检温计法120定子铁芯埋置检温计法120转子线圈电阻法130正向推力轴承检温计法65径向轴承检温计法65集电环温度计法1207.4.2轴承监视监视运行中振动和音响，定期测量机组各部分的摆度及振动值如下:径向轴承机架允许双幅度振动量小于0.12mm径向轴承颈摆度值小于0.03m集电环滑环处摆度值不大于0.2m7.4.3绝缘监视7.4.3.1定子绕组每相绝缘电阻在换算至100C时，不得低于按下式计算的数值：UnR=（MQ）1000+100式中：Un—电机额定线电压（V）Sn—电机额定容量（KVA）743.2转子绕组绝缘电阻一般不小于0.5MQ（用500V兆欧表）。

743.3集电环的绝缘电阻一般不小于0.5MQ743.4注意观察绝缘电阻是否下降或有臭氧味，火花及转子接地等7.4.4组合轴承油面监视观察轴承供油，回油是否畅通，如有断流要及时处理或停要以防烧瓦事故发生7.4.5集电环装置监视观察集电环表面及电刷工作情况，电刷与集电环接触是否良好，电刷引线是否有局部过热等现象，并及时清理炭粉，防止其扩散污染定子、转子与结构部件7.4.6冷却器及油冷却器和排水应畅能无阻7.4.7油面及供油系统的监视观察高位油箱，高低稀油站的油面，油泵及油路中各元件，监视仪表元件和测温元件均应处于正常状况7.4.8排水系统的监视观察灯炮头、定子机座上游及下游侧的内澡有无凝露积水，如有凝露水应及时排出7.4.9各连接部位水密封的监视注意观察和及时发现灯泡头、机座及进人筒，流道盖板等部位的连接处有无渗漏现象并及时处理7.4.10油路系统中，各密封连接处的监视注意观察整个油路系统，各种法兰、仪表、监视元件、阀门等联接处，组合轴承的油密封处，大轴护套等有无渗漏现象，并及时处理7.5发电机如出现下列情况之一应立即停机迅速检查及处理7.5.1各种电气故障7.5.2发电机内部着火7.5.3线圈、定子铁芯的轴承局部过热或温度突然升高。

7.5.4供油中断，组合轴承油槽回油管无回油，高位油箱油面过低7.5.5机组漏水7.5.6风机故障7.5.7机组振动过大7.6定期检查除在日常运行过程中对机组进行监视和及时处理缺陷外，还应定期对发电机进行全面检查和修理，每次检修的时间间隔及项目应根据机组各另件的结构特点和磨损情况而定，每次检修均应有记录7.6.1 定子铁芯有无松动、锈蚀、槽楔及绑绳有无松动，线圈端部及风道情况，检查三相绝缘电阻值，测量吸收比并进行比较分析，并测定绝缘老化数据以监督其绝缘状态和寿命7.6.2转子线圈清洁情况，并测定绝缘电阻值，及时掌握绝缘水平，所有的紧固件有否松动现象，阻尼环接触是否良好等763组合轴承及油管路系统正向反向推力轴承瓦，径向轴承瓦的瓦面情况，润滑油和成份化验和更换，反向推力轴承橡皮垫老化情况的检查静压径向轴承及液压元件的检查，油冷却器及滤油器及时清理等764制动管路制动块磨损情况，制动器活塞升降是否灵活765风机和空气冷却器检查风叶片有无裂纹，转动部分螺栓紧固情况，电动机轴承情况，空气冷却器冷却铜管与承管板处有无渗漏现象766电加热器检查其对地绝缘是否良好8、发电机自用电气设备一览表8.1油泵名称型号台数输油量最大工作电动机运行方式L/minMPa额定功率KW额定电压V轴承供油泵21030.65380连续高压油顶起泵25.6162.2380起动停机用8.2风机用电动机名称型号台数额定功率额定电压KWV电动机27.53808.3电机用加热器名称型号台数额定功率额定电压备注KWV固定式电暖气SRK1—523220长期停机时用。