为了降低通风系统的损耗,采用所谓单路通风系统。定子绕组采用表面冷却,转子绕组本体采用径向副槽内冷。端部采用两路的风路结构。发电机的外形图发电机通风系统示意图发电机采用F级绝缘系统。为了确保高压定子线棒绝缘的可靠性,提高散热效果,不仅采用了常规发电机的模压成型预固化的线棒,而且在绕组装配后进行了定子整体真空压力浸渍(VPI)。转子的对地绝缘为NHN复合薄膜环氧树脂模压绝缘,其特点是具有很高的介电性能、耐热性能和机械强度。
作为最重要的设计目标之一,发电机具有十分接近氢冷电机的效率指标,采取了许多提高效率的措施<1>。发电机机座和铁心间采用立式弹簧板隔振,从而大大降低了铁心振动对基础的影响,并有利于降低发电机的噪音。定子铁心压紧采用穿心螺杆结构,转子采用了可以容纳更多的有效导体,降低励磁损耗的半梯形槽。
测温系统对采用空冷的发电机,设计者和用户往往更关心发电机各部件的温度,这是可以理解的。因此在这次试验中埋设了大量的测温元件,包括产品自身配备的监测发电机各部位运行温度的就地和远地测温元件,以及针对本次研究试验埋设的临时性测温元件。
列出了产品测温元件的位置和数量。临时埋设的元件将在后文的研究性试验项目中分别介绍。
测温元件(RTD)的位置及数量埋置部位数量定子铁心第5段及43段齿部和轭部12定子绕组层间(第8段铁心,每相2只)6汽、励端冷却器出风(冷风)4机座底部和中央(热风)5每个轴承排油1每个轴瓦13型式试验的主要内容厂内型式试验的方法按照国家标准GB/T1029-93同步电机的试验方法进行。以100MW为额定功率,同时也试验了在最大125MW出力下的性能,特别是温升水平,为的是发展更大容量的空冷积累经验,见附录2.
转子动平衡通过转子动平衡过程中的一系列试验高速高精度动平衡、动态和静态的匝间状况、热时效、超速及交流耐压等来检验转子的制造质量,验证转子的机械设计,并确保转子动态性能的稳定,使转子的残余不平衡和振动达到最小。为额定转速和超速时轴承座的振动水平。
温升测定采用间接法测定发电机实际运行工况下的温升。通过机械损耗温升试验,1.05UN温升试验,1.2UN温升试验,1.0IN温升试验4个温升试验确定定子绕组、定子铁心和转子额定负载下的温升水平。定子端部温升将在科研试验中专题研究。另外,这次也未做转子温升分布试验。已安排在同一系列的135MW等级机型中完成。4个温升试验中的主要稳态温度记录见6.
发电机的参数和其他性能的测定电抗和时间常数测定按照国家标准GB/T1029-93同步电机的试验方法推荐的方法测出了不饱和值。此外其他性能诸如轴电压、电压波形正弦性畸变率、电话谐波系数、GD2、临界转速等试验结果详见附录1.
定子端部磁场和温度的测定由于杂散磁场的复杂影响以及端部散热条件的差异,发电机端部发热部件往往容易产生热点,特别是在发电机需要进相运行时,用户会非常关心会不会产生不允许的过热,这也是新机型的设计者关心的。为此,实测了端部铁心,压圈和绕组不同部位的磁场和温度,以检验端部结构的合适性。测磁和测温元件的埋设位置参。其中15,16元件埋在线圈背风测靠近压板处,并用环氧玻璃丝带缠绕覆盖以尽量与线棒绝缘等温。此处冷却相对最差。
结论工厂试验结果验证了空冷两极汽轮发电机设计的目标,在效率、温升等方面满足了GB/T7064-96的要求,并具有适度的容量裕度。