宁夏美利60MW发电机技术协议汇总.docx

宁夏美利60MW发电机技术协议汇总.docx

《宁夏美利60MW发电机技术协议汇总.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《宁夏美利60MW发电机技术协议汇总.docx（54页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

宁夏美利60MW发电机技术协议汇总

宁夏美利纸业股份有限公司

林纸一体化项目配套热电站

（2×50MW机组）

汽轮发电机设备

技术协议

需方：

宁夏美利纸业股份有限公司

设计方：

国家电力公司西北勘察设计研究院

供方：

南京汽轮电机（集团）有限责任公司

二00四年十月

目录

一技术规范2

1.0总则2

2.0工程概况2

3.0设计和气象条件2

4.0技术条件3

5.0试验、检验要求10

6.0保证值10

7.0技术标准11

8.0附表11

9.0包装、标志、运输17

二供货范围18

1.0一般要求18

2.0供货范围18

2.1设备18

2.2随机备品备件20

三技术资料及交付进度21

1.0对供方所提供的资料要求如下：

21

2.0供方至少提供下列图纸、资料、技术文件。

21

四监造、检验和性能验收试验23

五技术服务和设计联络26

1.0供方现场技术服务26

2.0培训27

3.0设计联络27

一技术规范

1.0总则

1.1本技术规范书适用于宁夏美利纸业股份有限公司一体化项目配套热电站2×60MW汽轮发电机设备，它提出了该设备的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。

1.2需方在本技术规范书中提出了最低限度的技术要求，并未规定所有的技术要求和适用的标准，供方应提供一套满足本技术规范书和所列标准要求的高质量产品及其相应服务。

对国家有关安全、环保等强制性标准，必须满足其要求。

1.3供方应执行本技术规范书所列标准。

有不一致时，按较高标准执行。

1.4所使用的单位为国家法定计量单位。

1.5本技术规范书未涉及的部分以需方技术规范书未尽事宜双方协商解决。

2.0工程概况

本期工程为宁夏纸业股份有限公司一体化项目配套热电站，新建二台2×50MW抽凝汽轮发电机组，配三台220t/h循环流化床锅炉。

3.0设计和气象条件

3.1设计条件

设备安装地点宁夏中卫市工业园区

多年平均大气温度8.55℃

多年平均相对湿度

多年平均气温最高/最低

多年极端气温最高/最低37/25℃

多年年平均降水量mm

大气压力（冬）/（夏）660/650mmHg

多年风速平均/最大m/s

基本风压/雪压kN/m2

最大冻土深度830mm

最大积雪深度mm

地震设防烈度本项目所在地按8度设防

建筑场地土类别Ⅱ类

地基承载力标准值kPa（kN/m2）

厂房零米海拔高度（黄海高程）~1277m

3.2安装运行条件

发电机运转层标高为8.0m

电厂直流系统控制电压220V

4.0技术条件

4.1参数，容量/能力

（1）额定容量

75MVA（冷却水温33℃时）

（2）额定功率**：

60MW

（3）额定电压：

10.5kV

（4）额定功率因数：

0.8（滞后）

（5）频率：

50Hz

（6）额定电流：

4124A

（7）额定转速：

3000r/min

（8）极数

2

（7）相数：

3

（8）定子线圈接法；

Y

（9）冷却方式：

全空冷

（10）最大连续出力***：

最大连续出力（由供方提供）

60MW（在COSΦ=0.8，冷却水温20℃时，同时与汽机的最大出力相匹配）

最大连续输出容量（由供方提供）

75MVA

（11）短路比：

≥0.45

（12）发电机效率（保证值）

≥98.2%

（13）绝缘等级

F级（温升按B级考核）

（16）电抗

瞬变电抗Xd（不饱和值）

≯0.25

超瞬变电抗Xd（饱和值）

≮0.1

（19）噪音

小于90dB（离机壳1米处测量）

（20）承担负序能力

稳态I2（标幺值）

≥8%

稳态I22t（标幺值）

≥8s

注：

*汽轮发电机的功率应扣除在各种工况下机端励磁系统所消耗的功率。

**汽轮发电机的额定功率，是指在额定频率、额定电压、额定功率因数和额定冷却介质（冷却水温33℃时）条件下，机端连续输出功率。

***汽轮发电机的最大连续出力，是指冷却水温20℃时，而其他参数均在额定运行条件下，最大允许的连续负荷。

4.2性能要求

4.2.1发电机应符合本技术规范书第7节所列标准。

4.2.2发电机年等效可用率不低于99％，连续运行天数不少于300天（非制造质量造成的停机事故除外），大修间隔不小于四年，小修间隔不小于一年，机组投入商业运行第一年及以后年利用小时数不小于6500h,年运行小时数不小于8000h。

发电机强迫停机率=产品强迫停用小时数/（强迫停运小时+运行小时）×100％≤0.5％。

发电机实际使用寿命保证不小于30年。

发电机的出力应与汽轮机的额定工况、T-MCR工况相匹配，发电机最大连续出力应与汽轮机最大工况（VWO）相匹配。

长期连续运行时各部分温升和温度限值在国标（GB／T7064一2002）允许值范围内并具有一定裕度。

发电机在满载运行时，距外壳1米处的噪音水平小于90dB（A）。

发电机旋转方向，由汽轮机向发电机端看为顺时针方向。

旋转方向应表示在电机上，且在出线端子上用字母U、V、W表示出定子电压的时间相序。

4.2.2发电机应具有一定的短时过负荷能力。

过负荷能力应符合GB/T7064-2002中3.13条要求。

4.2.3发电机定子出线端数目为6个。

其连接端子及接口，要求能与共箱母线连接。

4.2.4发电机应具有失磁异步运行的能力。

当励磁系统故障后，在电网条件允许时，60秒内将负荷降至60%，90秒内降至40%，总的运行时间不超过15分钟；发电机应能带50％额定有功功率稳态异步运行不少于30分钟。

4.2.5进相运行能力，发电机应能在进相功率因数（超前）为0.95时长期带额定有功连续运行，而不产生局部过热。

4.2.6发电机应具有调峰运行能力（满足变负荷，两班制，周末启停等要求），当电网需要时，发电机应能允许调峰运行。

允许启停次数不少于10000次，而不产生有害变形。

4.2.7机组能安全连续地在48.5~51Hz频率范围内运行，当频率偏差大于上述频率值时，应由制造厂提出允许时间，但不得低于下述值：

频率（HZ）

允许运行时间

累计（min）

每次（s）

55

48.5-51

48.0

47.5

47.0

＞30

连续运行

＞300

＞60

＞10

＞30

＞300

＞60

＞10

4.2.8电压和频率变化范围

发电机在额定功率因数下，电压变化范围为±5％和频率变化范围为±2%时，应能连续输出额定功率。

当发电机电压变化为±5％，频率变化为-5％到+3％的范围运行时，由供方提供输出功率、温升值及对应允许的运行时间。

4.2.9当汽轮机主汽门关闭时，发电机在正常励磁工况下，允许以同步电动机运行的时间不小于1分钟。

4.2.10发电机在系统出现故障后，应允许输电线路三相快速自动重合闸。

4.2.11发电机定、转子各部分温度和温升的限值，应符合国标GB/T7064-2002“透平型同步电机技术要求”中的规定。

4.2.12发电机轴承排油温度不超过65℃，轴瓦金属最高温度不超过80℃。

引进型发电机如另有规定,则按引进国家（或公司）的标准要求。

4.2.13发电机各部位允许振动值

（1）轴承振动值：

轴承振动值：

发电机在额定转速下运行时，在轴承座上测得的双振幅震动值，无论在在垂直或横向均不应大于0.025mm；在任何轴颈上所测得的双振幅震动值不大于0.075mm；过临界转速时,双振幅振动值轴承座振不大于0.1mm，轴颈震动不应大于0.25mm。

发电机轴承振动测量装置应按汽机厂轴承振动测量要求与汽机厂轴承测量一致，由汽轮机厂总负责。

（2）临界转速应离开额定转速的±15％，通过临界转速时，轴的振动值不大于0.2mm，轴承座的振动值不应大于0.1mm。

（3）发电机定子机座和端盖的自振频率应避开基频和倍频±10%范围。

发电机定子绕组端部的自振频率应避开基频的±10%范围；冷态下定子端部绕组模态试验固有频率及端部绕组鼻端、引线、过渡引线的固有频率均应避开倍频的-6%至+15%范围。

4.2.14定子绕组各相直流电阻值在冷态下，任何两相或两分支路直流电阻之差，排除由于引线长度不同而引起的误差后，应不超过其最小值的1.5%。

4.2.15空气冷却器应为高效冷却器，冷却器应采用风阻小，换热效率高的产品。

空气冷却器的设计应保证在1个冷却器组因故停用时，发电机仍能承担至少80％额定功率连续运行，而不超过允许温升。

空气冷却器选用普通铜管，材质HSN70-1。

4.2.16发电机在空载额定电压和额定转速时，线电压波形正弦畸变率应不超过5％。

4.2.17发电机在空载额定电压和额定转速时其线电压的电话谐波因数应不超过1.5％。

4.2.18采取有效的技术措施，防止有害的轴电流和轴电压，转子轴（汽端）应良好接地。

4.2.19供方应给出在最严重情况下传给基础的最大转矩,以及重合闸时能承受的最大转矩（可见安装图）。

4.2.20发电机的测温要求：

（1）空冷发电机在上下层线圈之间每相至少装设2个测温元件。

（2）定子铁芯至少埋置6只测温元件，均埋置在热风出风区。

（3）发电机在结构上应保证牢固可靠，以满足长期运行监测使用。

测温元件至接线盒的电缆属制造厂设计供货范围。

（4）空气冷却器出风处至少各装二只热电阻。

（5）各轴承上，均装设测量油温的热电阻，并在出油管上设有视察窗。

在各轴瓦上装设测量金属温度的热电阻。

（6）每个测温元件的引出线用两对三根独立的屏蔽引线引出。

供方确保每个测温元件可靠、稳定且保证在交货时全部完好。

（7）就地测温仪表采用双金属温度计。

（8）测温元件统一采用三线制Pt100热电阻，所有测温元件均为双支绝缘型。

所有测温元件的接线均引至发电机本体接线盒。

4.3设计结构要求

（1）发电机的绝缘水平应按照本工程海拔高度进行修正。

（2）定、转子线圈的绝缘应采用F级的绝缘材料，温升限值按B级考核。

（3）发电机转子锻件采用无中心孔锻件，符合ASTM标准σ0.2及σ0.02的要求。

（4）发电机定子铜线采用无氧铜。

（5）发电机定子机壳、端盖、端罩应有足够的强度和刚度，避免产生共振。

（6）定子线棒槽内固定及绕组端部绑扎工艺要牢靠，端部应采取适应调峰运行的技术措施。

自振频率要避开基频和倍频。

定子铁芯端部结构件如压指、压圈等应采用非磁性材料，并采取有效的屏蔽措施，避免产生局部过热。

（7）发电机的轴承应确保不产生油膜振荡。

（8）发电机与汽轮机连接的靠背轮螺栓，应能承受因电力系统故障发生振荡或扭振的机械应力而不发生折断或变形。

（9）槽部和端部采取适应调峰运行的技术措施。

（11）发电机定子各部位的测温元件应严格埋设工艺，保证完整无损，每个测温元件的每个头应单独引出。

（12）发电机定子绕组出线应能与共箱母线相匹配，并与共箱母线厂协调。

（13）发电机励端的轴承座与底板和油管间，应加装便于在运行中测量绝缘电阻的双层绝缘垫。

发电机汽侧转轴应装接地刷。

（14）发电机每一轴段的自然扭振频率应处于0.9至1.1及1.8至2.2倍工频范围以外。

发电机应能承受在额定负荷和105%额定电压下定子绕组出口任何形式的突然短路，系统振荡、高压线路单相重合闸以及误并列等产生的冲击力，而不造成不可修复的绕组或轴系有害变形或其他机械损伤，也不使发电机的使用寿命缩短。

（15）冷却风扇应由供方负责在机轴上配套，以确保可靠运行。

（16）发电机应有本体照明，照明设备由供方配套安装。

（如果发电机为全封闭型则无）

（17）发电机和滑环应设有降低噪音的有效措施。

（18）转子护环材质采用50Mn18Cr4。

（20）汽轮发电机内部，在定子绕组端部附近，必须装置灭火水管，水路的端头必须引出机座外。

（21）由供方提供空气过滤器的技术措施和装置。

4.4热工测量

4.4.1成套供应满足机组起停运行中安全监视所必要的检测元件、传感器、阀门、仪表等。

4.4.2汽轮发电机成套供应如下设备:

（1）发电机轴上应备有装设符合精度要求的拾振器的位置，轴振一次元件随汽机TSI配供，供方给予配合。

（2）发电机、轴瓦、测温元件一览表如下：

项目

点数

测量部位

元件类型

定子绕组

6

线圈间

双支Pt100

定子铁心

6

齿部/轭部

双支Pt100

铜屏蔽

铜屏蔽

热风（TKJ）

2

空冷却器入口

Pt100

冷风（TKJ）

2

空冷却器出口

WSS401

瓦温

1

发电机后瓦

Pt100

4.4.3发电机控制功能供方应向需方提供用于满足实现该控制功能所需的全部技术资料，包括控制系统图，系统控制说明，就地设备资料等。

4.4.4随机配供的测温元件、仪表及其它热工检测及控制设备必须符合国家有关标准，保证不配供含水银等有毒物质的仪表以及国家已宣布淘汰的产品。

符合控制监视系统的要求，并根据设备安装地点的要求，满足防爆、防火、防水、防腐、防尘、防冻的有关要求。

所有随本体所供的热控仪表设备和控制系统的选型均应经需方确认。

4.4.5应对随机配供的热工监控设备详细说明其安装地点、用途、型号规范、设定值及制造厂家。

所有检测装置须提供安装使用说明书。

4.4.6发电机本体所带所有测温元件及仪表引出线排列及布置应整齐有序美观。

4.5励磁系统

4.5.1微机励磁系统的设计、制造、试验、验收，按国际GB/T7409.3-1997“大、中型同步发电机励磁系统基本技术条件”和相关行业标准执行。

4.5.2励磁系统性能总的要求。

自动励磁调节装置能在-5℃～+40℃环境温度下连续进行，也能在湿度最大的月份下，月平均最大相对湿度为90%，同时该月平均最低温度为25℃的环境下连续运行。

4.5.2.1励磁方式：

采用具有高起始响应的交流励磁机带旋转整流器的无刷励磁系统。

励磁系统的特性与参数满足电力系统各种运行方式和发电机所有运行条件的要求。

4.5.2.2当发电机的励磁电压和电流不超过其定额励磁电压和电流的1.1倍时，励磁系统保持连续运行。

4.5.2.3励磁系统的短时过载能力超过发电机励磁绕组的短时过载能力，强励倍数不小于2，允许强励时间为不小于10秒。

4.5.2.4励磁系统满足机组在发电、进相等工况下运行的各项技术要求。

4.5.2.5励磁系统的电压响应时间：

满足高起始响应规定（≤0.1秒）。

4.5.2.6在发电机空载运行状态下，自动励磁调节器的给定电压调节速度应不大于额定电压1%/s，不小于额定电压0.3%/s。

4.5.2.7在发电机空载运行状态下，频率值变化额定值的±1%，自动电压调节器系统保证发电机电压的变化值不大于额定值的±0.25%。

4.5.2.8励磁系统自动电压调节器应能保证发电机励磁电压在发电机空载额定电压的70%～110%的范围内进行稳定、平滑调节。

手动控制单元应能保证发电机励磁电压在不大于空载额定励磁电压的20%到额定励磁电压的110%的范围内进行稳定、平滑地调节。

调压精度应不大于额定电压值的0.2%（自动）。

4.5.2.9在空载额定电压下，当电压给定阶跃响应为±5%时，发电机电压超调量不大于阶跃量的30%；，振荡次数不超过3次，发电机定子电压的调整时间不超过5秒。

励磁系统的动态增益不小于25倍。

发电机为额定负载，阶跃量为发电机额定电压的1%～4%，有功功率波动次数不大于5次，阻尼比大于0.1，调节时间不大于10秒。

4.5.2.10发电机零起升压时，自动电压调节器保证定子电压的超调量不超过额定值的5%。

4.5.2.11在下述厂用电源电压及频率偏差范围内，励磁系统能保证发电机在额定工况下长期连续正常工作：

交流电压偏差范围为额定值为-15%至+10%，频率偏度范围为额定值的-6%～+4%；直流220V系统，电压偏差范围为额定值的-20%～+10%。

4.5.2.12当励磁电流在小于1.1倍的额定励磁电流下长期运行，励磁绕组两端所加整流电压最大瞬时值不超过出厂工频试验电压幅值的30%。

4.5.2.13在任何情况下，励磁系统应保证励磁绕组两端所加的整流电压最大瞬时值不超过出厂试验时该绕组对地耐压试验电压幅值的70%。

发电机甩额定无功功率发电机电压不超过额定值的115%。

4.5.2.14励磁系统故障引起的发电机强迫停机率不大于0.25%。

4.5.2.15主励磁机

主励磁机适应带整流负载的要求，并有较大的储备容量，发动机出口三相短路或不对称短路时，励磁机不产生有害变形或过热。

4.5.2.16副励磁机

副励磁机采用永磁式恒压发电机，具有较好的外特性，从发电机空载到强励时，其端电压变化不超过10%额定值。

4.5.2.17旋转整流器

旋转熔断器、整流元件在运行中不会由于疲劳损坏或明显改变特性。

熔断器损坏有监视信号。

4.5.2.18励磁调节器采用双通道微机励磁调节器，每通道均带自动和手动控制。

两路通道正常时一路工作，另一路热备用，发生故障时，能自动地、无扰动地切换至备用通道并闭锁故障通道。

4.5.2.19微机励磁调节器至少具有以下功能：

远方和就地给定功能

PID控制规律的实现

电压互感器断线保护

功率因数控制器

过励磁限制

过励磁保护

低励磁限制

V/H限制及保护

高起始励磁系统应有过流保护

4.5.2.20励磁调节装置具有自动/手动切换功能

4.5.2.21励磁调节装置具有自动跟踪功能，能在自动和手动之间以及通道1和通道2之间自动跟踪并且能无扰动地切换。

4.5.2.22微机励磁调节器能在发电机空载额定电压的70%～110%范围内进行平滑、稳定的调节。

4.5.2.23手动控制单元保证下限小于发电机空载励磁电压的20%，上限不低于额定电压的110%，调压上限可设置，并满足机组调试时零起升压的要求。

4.5.2.24微机励磁调节器保证发电机调压精度优于0.5%。

4.5.2.25励磁调节器具有与分散控制系统（DCS）的硬接口和数字通信接口，实现控制室内对励磁调节器的远方控制，应采用通用的、开放的通信规约。

4.5.2.26励磁系统的控制及保护

4.5.2.27对发电机的电压、无功功率及励磁电流的调节可在就地及中控室进行。

4.5.2.28励磁系统可就地操作和远方操作。

4.5.2.29励磁系统至少装设下列信号：

（1）旋转二极管故障报警；

（2）电压互感器断线保护动作信号；

（3）励磁控制回路电源消失信号和励磁调节装置工作电源消失信号；

（4）励磁调节装置故障信号；

（5）稳压电源消失或故障信号；

（6）触发脉冲消失信号；

（7）调节通道自动切换动作信号；

（8）强励动作信号；

（9）低励限制动作信号；

（10）过励限制动作信号；

（11）电压/频率比率限制动作信号。

4.5.2.30提供转子线圈接地保护用电刷（正、负）。

灭磁开关应保证各种运行工况下能可靠灭磁。

4.5.2.31可靠性

励磁系统强行切除率不大于0.1%。

因励磁系统引起发电机强迫停运次数不大于0.25次/年。

自动电压调节器（包括PSS）投入率不低于99%。

4.5.3励磁系统装设表计符合NDGJ8-89《火力发电厂，变电所二次接线设计技术规定》。

有关技术数据由供方填写于附表（表2）中。

4.6冷却系统技术要求：

发电机采用空冷系统。

4.6.1空冷系统应为密闭循环通风系统

4.6.2冷却空气温度不超过+40℃。

4.6.3有关空冷系统的技术数据由供方填写于附表（表3）中。

5.0试验、检验要求

5.1转子超速试验，当转子全部加工完后，应进行1.2倍额定转速的超速试验，历时2分钟而无永久性异常变形和妨碍正常运行的其他缺陷。

5.2定、转子绕组，测温元件及其他部位的绝缘电阻应符合GB/T7064-2002中3.6.3条各款的规定，定、转子绕组耐电压试验按GB/T7064-2002中3.6.3条中表1的规定进行。

5.3定子绕组出线端的绝缘套管应单独在空气中进行工频干闪及耐电压试验，试验电压不低于发电机定子绕组试验电压的1.5倍历时1分钟。

5.4用动态波形法检查转子匝间绝缘情况。

5.5定子端部线圈手包绝缘应按两部（安全技）1994（86号）文中的测试方法作试验。

5.8发电机的负荷变化率应满足汽轮机定压运行时大于5％/min，滑压运行时大于3％/min的要求。

5.9发电机端部震动试验应按照国家电力公司“二十五项重点反措”的有关要求执行。

5.10发电机本体、空冷装置以及检测装置等辅助系统应在出厂前试验合格后方可交付。

6.0保证值

供方应向需方对下列条款作出保证，如达不到要求则供方向需方赔偿；

当发电机空气冷却器的入口冷却水温为33℃时额定出力60MW（扣除非轴系励磁消耗的功率），额定容量75000kVA，空气冷却器的入口冷却水温为20℃时其出力应与汽轮机最大出力相匹配。

发电机效率≥98.2％。

发电机与汽轮机组成轴系，轴承座振动两个方向均小于0.025mm。

7.0技术标准

发电机的制造、验收和交接试验以国家标准为主要依据，并参考IEC标准。

引进型机组则按相应国家标准和该制造厂（公司）标准。

7.1发电机的技术标准

（1）GB755-2000旋转电机定额和性能；

（2）GB/T7064-2002“透平型同步电机技术要求”；

（3）IEC34-1（第十版）“旋转电机第一部分额定值和性能”；

（4）IEC34-3“汽轮发电机的特殊要求”；

（5）ANSIC50.13隐极同步发电机技术要求；

（6）IEENo.115；

（7）ASTM，ASME，AWS，ISA等标准。

7.2发电机有关其它标准

（1）GB/T1029-1993“三相同步电机试验方法”；

（2）GB1441-87“电站汽轮发电机组噪声测定方法”；

（3）GB10068.1-88“旋转旋转电机振动测定方法及限值振动测定限值”；

（4）GB10069.1-88“旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法”；

（5）GB10068.2-88“电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法”；

（6）GB10069.2-88“旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法”；

（7）GB10068.1-88“旋转旋转电机振动测定方法及限值噪”。

8.0附表

表1发电机技术数据表（由供方填写）

序号

名称

单位

设计值

试验值

保证值

备注

1

规格型号

发电机型号

QFW-60-2

额定容量SN

MVA

75

额定功率PN

MW

60

最大连续输出容量Pmax

MVA

75

额定功率因数cosφN

0.8

定子额定电压UN

kV

10.5

定子额定电流IN

A

4124

额定频率fN

Hz

50

额定转速nN

r/min

3000

额定励磁电压UfN

V

259

额定励磁电流IfN

A

79