1x350MW发电机技术协议.docx
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1x350MW发电机技术协议
XXX有限公司
自备电厂1#机
1×350MW
汽轮发电机设备
技术协议
买方:
XXXX有限公司
卖方:
XXXX有限公司
二零一三年十一月
附件1技术协议
1总则
1.1工程概况
1.2主要技术规范
1.3设计条件
1.4设计制造技术标准
2技术要求
2.1发电机本体性能要求
2.2发电机本体结构和设计要求
2.3发电机本体仪表和控制
2.4随机供应阀门要求
2.5材料
2.6安装和检修的要求
3性能保证和验收试验
3.1性能保证
3.2性能验收试验
4质量保证
5包装、标志、运输及保管
5.1包装
5.2标志
5.3运输
5.4保管
6检验与验收
7技术数据表
7.1发电机本体参数性能汇总表
7.2励磁系统参数性能汇总表
8设计分工
附件2供货范围
附件3技术资料及交付进度
附件4交货进度
附件5设备监造(检验)和性能验收试验
附件6价格表
附件7技术服务和联络
附件8分包商/外购部件情况
附件9大件部件情况
附件1技术规范
1总则
本技术规范适用于机的1台350MW汽轮发电机设备及其辅助设备和附件,它提出了设备及其辅助设备和附件的功能设计、结构、性能、安装和试验等方面的技术要求。
买方在本技术规范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,卖方应提供一套满足本技术规范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。
卖方须执行本技术规范所列标准,有矛盾时,按较高标准执行。
卖方提供的设备应是成熟可靠、技术先进的产品,且应有两台及以上相同功率发电机设备制造合同及供货业绩。
卖方对供货范围内的发电机成套系统的设备(含辅助系统与设备、附件等)负有全责,即包括分包(或对外采购)的产品。
分包(或对外采购)的产品制造商应事先征得买方的认可。
对于卖方配套的控制装置、仪表设备,卖方提供与ECMS、DCS控制系统的接口并负责与ECMS、DCS控制系统的协调配合,直至接口完备。
合同签订后两周内,按本规范要求,卖方提出合同设备的设计、制造、检验/工厂试验、装配、安装、调试、试运、验收、性能试验、运行和维护等标准清单给买方,买方确认。
卖方中标后,投标文件经技术澄清后,承诺内容和技术协议具有同等约束力,与订货合同正文具有同等效力。
在合同签定后,买方有权因规范、标准、规程发生变化而提出一些补充要求,在设备投料生产前,卖方应在设计上给以修改。
本工程采用KKS标识系统。
卖方提供的技术资料(包括图纸)和设备的标识必须有KKS编码,卖方承诺KKS标识系统采用买方的企业标准。
卖方要严格按照本技术协议的表格填写技术数据,不得随意更改次序,表格中的项目不得删除,若卖方的设备没有表格所列项目,则应注明,增加的项目,也应注明。
1.1工程概况
接入系统:
暂按以2回220kV线路接入系统,以2回220kV线路接入工业区变电所,具体方案由接入系统可研审查确定。
煤源:
设计煤种及校核煤质均采用神华五彩湾褐煤,皮带运输。
水源:
采用“500水库”东延供水工程供应地表水,
启动汽源:
由2×20t/h启动锅炉引接。
灰渣及脱硫石膏:
石膏全部综合利用,灰渣采用汽车运输至灰场,碾压堆放。
本工程地震基本烈度为6度,地震峰值加速度为0.05g,场地区域没有大的断裂构造,地质条件较好。
主厂房零米海拔标高约为499.80m。
气象特征与环境条件:
1.2主要技术规范
本技术规范范围为1×350MW汽轮发电机。
包括发电机、励磁系统、氢、油、水系统;检测装置、专用工具以及有关备品备件等。
运行环境温度-0~+40℃
运输、储存温度-50℃~+42℃
1.2.1基本规格和参数、容量
额定容量412MVA
额定功率350MW(扣除静态励磁所需的功率)
额定功率因数0.85
额定电压20kV
额定电流11886.6A
最大连续输出功率371MW(在额定氢压、额定功率因数但氢气冷却器进水温度不大于33℃)
(最终以汽机厂热平衡为准)
额定转速3000r/min
频率50Hz
相数3
极数2
定子线圈接法YY
绝缘等级F(按B级考核)
额定氢压0.3MPa(g)
效率(保证值)≥98.9%(包含转子铜耗)
短路比(保证值)≥0.5
瞬变电抗X′d′≤0.3(标么值)
超瞬变电抗X″d″≥0.15(标么值)
承担负序能力:
稳态I2/In10%
暂态(I2/In)2t10s
励磁性能:
顶值电压≥2倍额定励磁电压
电压响应比≥2倍额定励磁电压/秒
允许强励持续时间≮20s
噪音(距外壳1m处)≤85dB(A)
发电机最大运输重量202t
1.3设计条件
1.3.1室内环境温度:
最高40℃/最低0℃以上(不结冰)
1.3.2环境相对湿度(在25℃时):
年平均值:
65%
1.3.3发电机布置于封闭汽轮发电机房内,运转层标高12.6m。
汽机房内设置桥式起重机,用于检修及安装。
室内环境温度不低于0℃。
1.3.4汽轮发电机组为纵向布置,机组带基本负荷并且具有跟随汽轮机变负荷调峰能力。
1.3.5动力电源
直流:
220V,交流:
6000V,380/220V
1.4设计制造技术标准
发电机和励磁系统的制造、验收以国家标准为主要依据,并参考IEC标准。
1.4.1发电机的技术标准
国标GB11348.1—89“旋转机械转轴径向振动的测量和评定”
国标GB755—2000“旋转电机基本技术要求”
国标GB/T7064—2008“透平型同步电机技术要求”。
IEC34—1(第八版)“旋转电机第一部分——额定值和性能”
IEC34—3“汽轮发电机的特殊要求”
1.4.2励磁系统的技术标准
国标GB755—2000“旋转电机基本技术要求”
国标GB/T7409.3—1997“——同步电机励磁系统”
IEC2A(秘13—1978)“汽轮发电机励磁系统技术要求”
IEC(秘593—1982)“关于同步发电机励磁系统的若干规定”
1.4.3发电机和励磁系统有关其他标准
国标GB/T1029—93“三相同步电机试验方法”
国标GB1441—87“电站汽轮发电机组噪声测定方法”
国标GB10068.1—88“旋转电机振动测定方法及限值振动测定方法”
国标GB10068.2—88“旋转电机振动测定方法及限值振动测定限值”
国标GB10069.1—88“旋转电机噪声测定方法及限值噪声工程测定方法”
国标GB10069.2—88“旋转电机噪声测定方法及限值噪声简易测定方法”
国标GB10069.3—88“旋转电机噪声测定方法及限值噪声限值
JB6204—92“大型高压交流电机定子绝缘耐电压试验规范”
JB/T6227—92“氢冷电机密封性检验方法及评定”
JB/T6228—92“汽轮发电机绕组内部水系统检验方法及评定”
JB/T6229“汽轮发电机转子直接氢冷通风道检验方法及限值”
DL/T650—1998“大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件”
GB50150—91“电气装置安装工程电气设备交接试验标准”。
上述所有标准如有重新颁布的最新标准,按最新标准执行。
2技术要求
2.1发电机本体性能要求
2.1.1发电机在额定频率、额定电压、额定功率因数和额定冷却介质条件下,扣除自并励励磁所消耗的功率,机端连续输出额定功率为350MW,最大连续出力与汽机T-MCR工况出力相匹配。
2.1.2在额定频率、额定电压、额定功率因数和额定冷却介质(氢气冷却器冷却水温为33℃)条件下,当发电机出力为371MW时,保证发电机长期连续稳定运行。
2.1.3发电机最大连续输出功率与汽轮机的最大保证输出功率(T—MCR)相匹配,此时功率因数和氢压均为额定值。
长期连续运行时,各部分温度(温升),不超过国标GB/T7064—2008《隐极同步发电机技术要求》中规定的数值。
发电机最大输出功率可以与汽轮机的VWO工况出力相匹配。
2.1.4发电机定子额定电压为20kV。
额定功率因数为0.85(滞后);额定转速为3000r/min,频率为50Hz。
2.1.5发电机冷却方式为水、氢、氢。
2.1.6发电机具有失磁异步运行、进相运行和调峰运行的能力。
2.1.7发电机的励磁型式为自并励形式,采用进口ABB散件、东电组装励磁。
2.1.8水内冷线圈保证不漏水、不渗水。
现场承受气密试验0.35Mpa(g)/8小时,氢冷发电机漏氢量在额定氢压下保证小于8Nm3/24小时(折算为标准大气压下)。
2.1.9发电机的年运行小时数8500小时,年利用小时数7500小时。
大修间隔不少于五年,小修间隔为每年一次。
正式投产后第一年、第二年可用率为99%,第三年后非大修年可用率不低于99%。
强迫停运率<0.5%。
2.1.10所使用的单位为国家法定计量单位制。
2.1.11发电机运转层标高为12.6m。
2.1.12发电机使用寿命不小于30年。
2.1.13与发电机配套有关系统和元件如自动励磁调节装置、氢气干燥器、绝缘在线监测仪、氢气纯度、湿度监测仪、热工测量仪表及控制装置配置经买方认可。
2.1.14发电机技术要求:
1)发电机定子出线端数目为6个,发电机定子出线的相序按电厂工程总体布置的要求由设计院确定后通知卖方。
(设计联络会确定)
2)发电机旋转方向,由汽轮机端向发电机端看为顺时针方向。
3)发电机氢系统的技术条件:
(1)发电机的冷氢温度不超过46℃应在40-45℃范围内。
氢冷却器冷却水进水温度不超过38℃设计。
(2)氢气纯度不低于96%时,能在额定条件下发出额定功率。
(3)机壳和端盖能承受压力为0.8MPa(g)历时15min的水压试验,以保证运行时内部氢爆不危及人身安全。
(4)氢气冷却器试验水压不低于0.8Mpa(g)。
(5)冷却器按单边承受0.8MPa(g)压力设计。
4)发电机水冷系统的技术条件:
(1)线圈冷却水的进水温度范围(45±3℃),进水温度设有自动调节装置,出水温度不大于85℃,内冷水系统设置电加热器等调节装置,其功率满足快速开机的要求,冷却水温度波动范围不超过10K。
(2)水质透明纯净,无机械混杂物,在水温为25℃时:
导电率0.5~1.5μs/cm(定子线圈独立水系统)
PH值7.0~8.0
总硬度<2微克当量/升
含氨量(NH3)微量
(3)在定子每槽内上、下层线圈间各埋置热电阻(Pt100)二个(其中一个备用),每根绝缘引水管出口端安装测量出水温度的热电阻(Pt100)一个。
上述各热电阻均采用三线制。
(4)定子水路进、出水处各装一个双支热电阻(Pt100)。
(5)发电机设断水保护措施,差压开关三取二,及差压变送器1台,其定子内冷却水允许断水持续运行时间不少于30秒。
断水保护就地仪表及压力开关等由卖方提供,同时断水保护应能反应线圈堵塞流量低断水。
(6)定子内冷水箱采用富氧运行试,水箱排空管上装有检氢探头、测氢浓度报警并要求可接引至ECMS。
5)发电机的测温要求
(1)在每个端罩和定子机座上温度最高点处均装设一个温度计。
(2)各轴承上,均装设测量油温的温度计,并在出油管上设有视察窗。
在各轴瓦上分别安装检测温度的至少一个双支热电阻PT100。
(3)在定子铁芯齿部和轭部至少装设18个热电阻(Pt100,三线制)。
(4)为方便发电机做进相运行,在定子端部压指、压圈、铜屏蔽和边段铁芯等处永久性装设至少24只热电偶,并提供埋设布置图。
(5)发电机本体线圈层间配供单支双个Pt100热电阻,每相设置18支36个,应具有较好的抗振能力。
6)发电机定、转子各部分温度和温升的限值,符合国标GB/T7064—2008“隐极同步发电机技术要求”中的规定。
其中F级绝缘其允许温升符合GB755的规定,并按照B级绝缘考核。
7)发电机轴承排油温度不超过70℃,轴瓦金属最高温度不超过90℃。
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%,频率变化范围为±2%时,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%~+3%的范围运行时,发电机输出额定功率,但监视运行,不推荐在此边界运行。
机组频率特性次数满足下表要求:
频率(Hz)
允许运行时间
累计(min)
每次(S)
51.0~51.5
>30
>30
50.5~51
连续运行
48.5~50.5
连续运行
48.0~48.5
>500
>300
47.5~48.0
>60
>60
47.0~47.5
>10
>10
9)发电机组各部位允许振动值
(1)轴、轴承振动值。
发电机与汽轮机组或轴系在额定转速下运转时,轴、轴承座在三个座标方向的允许振动值(双振幅)见下表:
发电机极数
轴承座小于0.025mm
轴振小于0.076mm
备注
二极机
轴向、水平、垂直相同
发电机轴承座和大轴应设有安装拾振器的位置,以便装设轴承座和大轴振动监测仪表,由汽轮机厂提供监控仪表,统一进行监测。
发电机定子铁心、机座、端盖的自振频率避开基频和倍频±10%以上,冷态下端部绕组模态试验的椭园型固有振动频率及端部绕组中的鼻端、引线、过渡引线固有振动频率(fz)满足下列范围要求:
fz≤95Hz,fz≥110Hz。
端部绕组模态试验合格的椭园型固有振动频率同上。
端部绕组振幅限值:
0.25mm。
(3)临界转速离开额定转速的±15%,通过临界转速时,轴振值不大于0.15mm。
(4)定子铁芯和绕组最大允许振动值(双振幅)分别不超过0.04mm和0.25mm。
(5)卖方将提供充分的数据和试验报告论证能满足这个要求。
卖方提交发电机投运时在临界转速直到额定功率期间的振动测量的试验报告说明书。
6)定子绕组三相直流电阻值在冷态下,任何两相阻值差,不超过其最小值的1%。
7)气体冷却器当1/4冷却器因故停用时,发电机仍能承担80%额定功率连续运行,而不超过允许温升。
8)发电机定子绕组在空载及额定电压下,其线电压波形正弦性畸变率不超过1%。
9)发电机电话谐波因数不超过0.5%(从额定频率至5000Hz范围内的全部谐波)。
10)采取有效的技术措施,防止有害的轴电压和轴电流,并使转子轴具有良好的接地。
发电机励端轴承座有双重绝缘,可以测量轴电压和对地绝缘电阻值。
11)发电机运行方式和耐受电流的一般要求:
(1)定子绕组能承受下列短时过电流,运行时不发生有害变形及接头开焊等情况。
过电流时间(s)
10
30
60
120
额定定子电流(%)
226
154
130
116
(2)励磁绕组具有下列短时过电压能力
过电压时间(s)
10
30
60
120
额定励磁电压(%)
208
146
125
112
(3)不平衡电流
发电机能耐受不平衡电流而不对转子产生损坏,不平衡电流耐受能力为I22t不小于10s,连续负序电流不小于10%,符合ANSIC50.13。
12)发电机具备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。
13)进相运行能力:
发电机保证在进相功率因数(超前)为0.95时满负荷长期连续运行。
14)发电机具有调峰运行能力,当电网需要时,发电机保证满足在满负荷的40%~100%之间大幅度变化的要求。
满足启停次数不少于10000次,而不产生有害变形。
发电机适应汽轮机启动方式和负荷变化率的要求。
15)有关发电机突然短路内容按国标GB/T7064-2008中的4.16执行。
2.1.15发电机地脚螺栓采用穿透式。
2.1.16发电机定子绕组防晕结构按20kV电压设计(作20kV使用),出厂耐压试验电压标准为41kV。
2.1.17发电机顶轴油系统,由汽机厂统筹考虑,电机厂配合。
2.2发电机本体结构和设计要求
2.2.1结构要求
1)定子绕组的绝缘为F级,定子铁芯为F级,转子绕组绝缘为F级。
2)氢冷发电机定子机壳、端盖、端罩具有足够的强度和刚度,避免产生共振。
3)定子线棒槽内固定及绕组端部绑扎工艺要牢靠,端部采取适应调峰运行的技术措施(定子线棒槽部固定采用楔下波纹弹簧板压紧线圈的径向防松结构,端部绑扎和压板相结合的rigid-flexible固定结构,即径向、切向刚性固定,轴向可随温度变化弹性滑移,避免了定子线圈绝缘承受交变热应力造成损伤和磨损)。
自振频率避开基频和倍频。
定子铁心端部结构件如压指、压圈等采用无磁性材料,并采取有效的屏蔽措施(在定子压圈外侧装有整体铜屏蔽,并强化通风冷却),避免产生局部过热。
定子机座与铁心之间采用弹性定位筋的隔振措施,隔振系数实测值为5~8。
防止定子铁芯松动采取措施:
a)冲片采用带无机填料的有机漆,可以完全消除漆膜边缘增厚,保证铁芯压力均匀。
b)铁芯分段多次加压,分段压装次数不少于10次,分段压装压力20kg/cm2。
c)最终加热压紧,加热温度130℃,采取热风加热方式,以保证加热均匀。
d)通风槽钢为点焊,提高其分布精度,使铁心压力分布均匀。
e)铁芯边端粘结成形,防止形成“扇翅”。
f)定子压圈靠铁芯面为斜面,保证了在压圈变形的情况下铁芯受到均匀的压紧力。
g)定位筋螺母用力矩扳手把紧,检查紧度后用止动垫片防松。
H)铁芯装压完后,圆周方向箍紧,保证了铁芯的整体刚度。
4)发电机采用端盖轴承和椭圆轴瓦,并确保不产生油膜振荡。
5)发电机密封油系统采用集装式,其密封瓦采用单流环式,空侧配脱水及氢油分离装置。
在密封座采用特殊的密封结构,确保不漏油。
6)转子采用气隙取气结构,转子铜排采用中间铣孔,转子轴端加测速齿轮及支架并配备防伤人防护罩,转子锻件采用无中心孔材料,符合ASTM标准的要求。
槽部和端部采取适应调峰运行的技术措施:
(1)转子绕组采用含银冷拉硬铜排,提高导体的抗蠕变能力;
(2)转子中心导电杆采用柔性联结,缓冲温度变化引起的应力,防止低周疲劳破坏;
(3)转子护环下绝缘、槽楔下绝缘垫条表面采用滑移层材料,减少摩擦阻力,以利导体热胀冷缩;
(4)采用新的设计准则,合理选择护环与轴的配合公盈和安全系数,避免低周脉动应力造成转子齿头疲劳损伤。
7)发电机机座、端盖、出线罩的接合面具有良好的光洁度和平整度,密封严密,避免漏氢。
8)冷却器罩壳与发电机机壳接合面采用焊接结构。
9)定子绕组为水内冷,其绝缘引水管具有足够的强度(其对地构件及相互之间的净距要求>20mm),固定牢靠,避免相互交叉磨损和松动、脱落和破裂,保证时间超过10年以上。
10)发电机的测温元件采用严格埋设工艺,保证完整无损,每个测温元件的三个出线头均单独引出。
11)发电机每一轴段的自然扭振频率处于0.9至1.1及1.9至2.1工频范围以外。
每一轴段的强度,能承受国家标准规定的定子绕组出口三相突然短路、系统故障周期性振荡、高压线路单相重合闸以及误并列等产生的冲击力,而无有害变形或损坏。
发电机各部分结构强度在设计时考虑能承受国家标准规定的发电机出口端电压为1.05倍的额定电压满载三相突然短路故障及系统高压侧单相重合闸的冲击不造成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。
主机厂提供突然短路时轴颈应力的计算值。
发电机能承受220KV侧单相重合闸次数不限。
在机组寿命期内,机组120°非同期误并列允许2次,或180°非同期误并列允许5次。
在各种扰动中,根据轴系扭振计算,轴系扭振固有振动频率如下:
机组固有频率阶数
1
2
3
4
5
6
轴系扭振固有振动频率
23.19
30.55
33.66
158.4
165.78
192.44
已避开50和100Hz
12)卖方向买方提供发电机在冷却介质不同压力下的容量曲线,作为发电机非额定工况运行的依据。
13)机组的频率特性,满足3.2.14第8条的要求。
14)转子护环采用进口18Mn18Cr材质以增加耐腐、耐酸能力。
15)发电机内端盖采用玻璃钢结构,防止结合面电腐蚀。
16)转子滑环、碳刷是被密闭在隔音罩内,隔音罩必须配备检查孔,且检查孔应设置封闭盖。
冷却风路是独立的,通过装于转子轴上的离心式风扇驱动实现冷却,碳粉通过出风道排出;隔音罩与转子动静配合处设有气封环,防止隔音罩内的碳粉从动静配合处窜出;转子集电环出风口处预留风道安装接口(接口位于12.6m层,风道由设计院负责。
注:
设计风道时应尽量让排风口远离吸风口防止热风被重新吸入风道,发生混风影响散热),便于碳粉排出机房,防止对机房的污染。
转子滑环、碳刷采用可靠措施,防止集电环过热,有单独的通风系统与电机分开,避免碳粉污染电机。
卖方对350MW汽轮发电机采取如下改进措施:
(1)采用小直径集电环(Φ410mm),新型组合式刷盒等可靠措施,降低机械摩擦损耗,避免集电环过热。
(2)改进集电环通风,减少碳粉积垢。
(3)重新设计组装式刷盒,包括恒压弹簧。
(4)对外采购碳刷质量提出严格要求。
(应选用上海摩根碳刷)
17)为限制发电机端部发热,卖方在结构上采取如下措施保证:
(1)定子边段铁芯减薄且齿顶部呈阶梯状;
(2)齿中部开小槽,减少涡流损耗;
(3)定子铁芯端部采用非磁性钢压指,弱磁性球墨铸铁压圈;
(4)定子铁芯压圈外侧设置整体铜屏蔽环;
18)卖方采取严格、科学的工艺和检测手段,保证定子两端鼻部(含水电接头)绝缘符合原电力部的反措要求。
19)为提高发电机承受不平衡负荷的能力,转子两端设置阻尼绕组。
20)发电机出线盒座采用非磁性材料,设计结构时能承受每个出线套管上分别吊装4只电流互感器的荷重和防震的要求,且有防止漏氢的可靠性技术措施并装设漏氢的报警装置。
定子出线端的绝缘套管在组装前要求单个进行严密性试验。
21)发电机的负荷变化率满足汽轮机定压运行时5%/min,滑压运行时3%/min的要求。
22)在发电机轴端上装设用于测量转速的齿盘和测速支架,且此齿盘必须有防误碰伤人的防护措施,由电机厂提供,汽机厂配合。
23)发电机本体所有密封垫均采用性能可靠、满足二十五项反措要求的材料。
24)发电机碳刷刷握要求能手动方便的自然插拔。
2.2.2配供的辅助设备要求
2.2.2.1励磁系统
2.2.2.1.1励磁系统满足IEEE的有关规定;其动态和静态性能均符合最新版本GB7409和DL/T650《汽轮发电机自并励静止励磁系统技术要求》的规定。
2.2.2.1.2励磁方式:
采用机端自并励静止励磁系统,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。
2.2.2.1.3当发电机的励磁电压和电流不超过其额定励磁电流和电压的1.1倍时,励磁系统保
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