河坡发电机技术规范350MW100601热机热控会签DOC.docx

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河坡发电机技术规范350MW100601热机热控会签DOC

山西河坡发电有限责任公司

"上大压小"（2X300MW）热电联产机组工程

汽轮发电机规范书

西北电力设计院

2010年05月

附件1技术规范2

附件2供货范围48

附件4交货进度56

附件5监造、检验和性能验收试验57

附件6价格表64

附件7技术服务和联络70

附件8分包商/外购件情况74

附件9大件部件情况75

附件9大件部件情况75

附件10差异表76

附件1技术规范

1概述

1.1本规范书仅适用于山西河坡发电有限责任公司“上大压小”（2×350MW）热电联产工程。

本次招标范围为2台350MW超临界汽轮发电机，包括发电机本体；励磁系统；氢、油、水系统；检测装置；专用工具；备品备件；技术标准；图纸资料。

1.2本招标文件提出的是最低限度的技术要求，并未对一切技术细节作出规定，也未充分引述有关标准和条文，投标人应保证提供符合本招标文件和有关最新工业标准的优质产品。

1.3如投标人未以书面形式对本招标文件的条文提出异议，那么，投标人提供的产品应完全满足本招标文件的要求。

1.4本招标文件的条款为订货合同的附件，与合同正文具有同等法律效力。

1.5发电机在额定频率、额定电压、额定功率因数、额定冷却介质条件下，机端连续输出额定功率为350MW。

采用静止励磁系统，则应扣除励磁变压器所需容量。

1.6发电机最大连续输出功率必须与汽轮机最大工况（VWO）的输出功率相匹配，且其功率因数和氢压等均应与额定值相同。

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。

1.7发电机定子额定电压为20KV。

额定功率因数为0.85（滞相）；额定转速为3000r/min，频率为50Hz。

1.8发电机冷却方式为水、氢、氢，即定子绕组直接水内冷，转子绕组直接氢内冷，定转子铁芯氢冷。

1.9发电机应具有失磁异步运行、进相运行、调峰运行和不对称运行的能力。

1.10发电机采用自并励静止励磁系统。

励磁系统应该选用国内外技术先进和运行可靠，并具有成熟的运行经验。

励磁系统由投标人成套供货，但须经招标人认可。

励磁系统的AVR装置采用国产先进设备配置，主要元器件采用进口设备。

1.11水内冷线圈不允许有漏水或渗水；氢冷发电机漏氢量在额定运行条件下24小时漏氢量不大于10Nm3/24h。

1.12为确保发电机的运行可靠，发电机至少应装设如下基本自动监测装置：

漏水、漏氢、漏油监测器，绝缘过热监测器，定子线圈局部放电周期性在线监测仪，氢纯度仪，氢气露点监测器，水导电率表等监测仪器，转子绕组动态匝间短路在线监测装置，上述监测装置应采用数字式并应能与机组DCS及ECMS接口，具体选型须经招标人认可。

1.13发电机年等效可用率：

等效可用率不低于99％（非制造质量造成的停机事故除外），大修间隔不小于五年，小修间隔不小于一年，机组投入商业运行第一年利用小时数不小于6500h,第二年及以后年利用小时数不小于7500h。

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％。

1.14发电机在满载运行时，距外壳1米且高度为1.2米处的噪音水平小于85dB（A）。

1.15发电机旋转方向，由汽轮机向发电机端看为顺时针方向。

旋转方向应标示在电机上，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。

发电机的出线相序为由汽轮机向发电机端看从左至右W、V、U（暂定，联络会上最终确定）。

1.16所使用的单位为国家法定计量单位。

1.17发电机实际使用寿命不小于30年。

1.18发电机运转层标高暂定为12.6米。

1.19电厂直流系统控制电压220V。

2工程概况

阳泉市位于山西省东部，是一座新兴工业城市,处于太原、石家庄两个省会城市的中间位置。

东西最狭处仅32km，南北最长处有106km，是晋东政治、经济、文化中心。

现辖平定、盂县两县及城、矿、郊三区和经济技术开发区，全市面积4570平方公里，2006年末人口131万人。

阳泉市位于沁水煤田东北隅，境内石炭、二叠纪煤系分布于清城—荫营—平定城—张庄一线以西地区，分布面积935.44平方km，经勘探和评价的面积达70%。

境内煤炭总储量为100.77亿吨，以高变质年轻无烟煤及贫煤为主。

另外，本市尚有大量风化煤、瓦斯和煤成气资源可供开采利用。

3设备运行环境条件

3.1设备安装地点汽机房内

3.2电厂海拨高度暂定750m

3.3气象特征

序号

项目

统计值

统计年限

单位

1

多年平均气压

930.8

hPa

2

多年平均气温

11.3

℃

3

多年极端最高气温

41.7

2005.6.22

℃

4

多年极端最低气温

-19.1

1959.12.29

℃

5

多年平均水气压

8.8

hPa

6

多年平均相对湿度

53

%

7

多年最小相对湿度

0

%

8

多年平均风速

2.0

m/s

9

多年最大风速

21.0

1980年

m/s

10

多年平均降雨量

515.8

mm

12

多年一日最大降雨量

140.6

mm

13

多年平均蒸发量

1931.4

mm

14

多年最大积雪深度

23

cm

15

最大冻土深度

62

cm

16

平均大风日数

19.3

d

17

平均沙尘暴日数

0.6

d

18

平均雷暴日数

37.1

d

3.4地震基本烈度：

地震基本设防烈度为7度

3.5污秽等级：

Ⅲ类（暂定）

3.6交通运输

3.6.1铁路概况

山西河坡发电厂厂址附近有石太铁路线，阳涉（阳泉至涉县）地方铁路。

3.6.2公路概况

阳泉市位于太原与石家庄的中点，相距均为110km，距首都北京390km，距天津港550km。

公路四通八达，307国道、207国道及横穿阳泉的石太高速公路在市区交叉，西到太原只用1h，东去北京约4h,并以此为骨架，以市区为中心，辐射所辖县区、乡镇及邻近省、市的公路网。

阳泉市太旧（太原至旧关）高速公路、207国道从厂址处通过，供电厂用煤的地方煤矿均有较好的公路运输条件。

3.7空冷凝汽系统

本工程采用表面式间接空冷凝汽式机组。

汽轮机排汽背压背压11.0kPa（a）（THA）/28.0kPa（a）（TRL）（最终以供水专业优化的结果定）

3.8设备使用条件

机组运行方式：

定一滑一定方式运行

·负荷性质：

带基本负荷并调峰运行。

·机组布置方式：

室内纵向布置机组，左扩建（从汽机房向锅炉房看），机头朝向固定端。

·机组安装检修条件：

机组运转层标高暂定为12.6m。

最大起吊高度距运转层m（包括横担高度m），最大起吊重量：

低压外缸下部t。

·工作转速：

3000r/min

·旋转方向（从汽机向发电机看）：

顺时针

·最大允许系统周波摆动：

48.5～51.0Hz

·从汽轮机向发电机看，润滑油管路为左侧布置（暂定）。

·给水泵：

汽动给水泵+30%电动启动泵。

本技术规范压力单位中“g”表示表压，“a”表示绝对压力。

厂用电系统电压：

中压系统为6kV三相、50Hz；额定值200kW及以上电动机的额定电压为6kV。

低压交流电压系统（包括保安电源）为380V、三相、50Hz；额定值200kW以下电动机的额定电压为380V；交流控制电压为单相220V。

直流控制电压为220V，来自直流蓄电池系统，电压变化范围从187V到242V。

应急直流油泵的电机额定电压为220V直流，与直流蓄电池系统相连，电压变化范围从187V到248V。

设备照明和维修电压:

设备照明由单独的400/230V照明变压器引出。

维修插座电源额定电压为400V、70A、三相、50Hz；单相230V、20A。

厂用和仪表用压缩空气系统供气压力为：

0.45～0.8MPa，最高温度为40℃。

4设备主要参数

4.1发电机基本参数：

额定容量412MVA

额定功率350MW（在额定功率因数、额定氢压、冷却水温38℃时）

最大连续出力（与汽轮机最大工况（VWO）的输出功率相匹配，且其功率因数和氢压等均应与额定值相同）

额定功率因数0.85（滞相）

额定电压20KV

额定转速3000r/min

周波50Hz

相数3

极数2

定子线圈接法YY或Y

效率（保证值）≥98.95%

短路比（保证值）≮0.5

瞬变电抗（不饱和值）≯0.30

超瞬变电抗（饱和值）≮0.15

承担负序能力

稳态（标么值）≥10％

暂态≥10

噪音（距外壳1米处，高度1.2m处）＜80dB（A）

4.2励磁系统基本参数

顶值电压：

2倍额定励磁电压（恒电阻），允许强励持续时间：

20秒。

励磁系统电压响应时间：

不大于0.1s。

5技术性能要求

5.1发电机

5.1.1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。

（1）定子绕组应能承受下列短时过电流运行时不发生有害变形和开焊等情况：

过电流时间（秒）

10

30

60

120

额定定子电流（%）

226

154

130

116

（2）转子绕组应具有下列短时过电压能力：

过电压时间（秒）

10

30

60

120

额定励磁电压（%）

208

146

125

112

5.1.2发电机定子出线端数目为6个。

其连接端子及接口要求，应与封闭母线厂协调。

5.1.3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。

5.1.4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。

5.1.5发电机应具有调峰运行能力（满足变负荷运行），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，而不产生有害变形和损坏。

5.1.6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）

允许时间

每次（sec）

累计（min）

51～51.5

30

30

48.5～51

连续运行

48.0～48.5

300

500

47.5～48.0

60

60

47.0～47.5

10

10

5.1.7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-3%~+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，由投标人提供输出功率和温升值。

5.1.8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。

5.1.9发电机适合于中性点经高电阻接地方式运行（电阻指接地变压器二次侧电阻）。

定子出线端头对地绝缘按发电机额定电压设计，具有相同的绝缘水平和良好的密封性能。

5.1.10发电机各部分结构强度在设计时应考虑能承受发电机出口端电压为105％的额定电压满负荷三相突然短路、两相突然短路故障。

5.1.11发电机经升压变压器接入330kV系统，在系统出现故障后，允许输电线路快速自动重合闸。

5.1.12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“透平型同步电机的技术要求”中的规定。

其中采用F绝缘其允许温升按B级绝缘考核。

5.1.13发电机轴承排油温度不超过65℃，轴瓦金属最高温度不超过90℃。

5.1.14发电机各部位允许振动值

（1）轴承振动值：

发电机在额定转速下运行时，轴承座在二个座标方向（水平、垂直）振动限值（双振幅）＜0.025mm。

发电机大轴上应备有装设拾振器的位置，以便装设大轴振动监测仪表。

轴振相对位移限值＜0.076mm（水平、垂直）。

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）发电机铁芯和机座振动的固有振动频率应避开基频和倍频的±10%以上。

冷态下定子端部绕组模态试验的椭圆型固有振动频率及端部绕组中的鼻端、引线、过渡引线的固有振动频率fz合格的范围如下：

fz≤94Hz,fz≥115Hz。

（3）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。

5.1.15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%。

5.1.16气体冷却器的设计，应在1/4冷却器组因故停用时，发电机仍能承担80％额定功率连续运行，而不超过允许温升。

5.1.17发电机定子绕组在空载及额定电压、额定转速时，线电压波形正弦性畸变率应不超过5％。

5.1.18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％。

5.1.19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。

5.1.20发电机的测温要求：

（1）在定子每槽内上、下层线圈间埋设双支热电阻（Pt100）各二个，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。

（2）定子水路进、出水处各装一个热电阻（Pt100）和温度开关，1个温度插座。

（3）发电机各部位的测温元件严格埋设工艺，保证完整无损，测温元件设有双支热电阻，每个测温元件的三个头单独引出，并连接到相应的本体接线盒。

（4）在每个端盖（或端罩）和定子机壳上温度最高处均埋设不少于一个温度计。

（5）氢气冷却器进、出风处各装设一个Pt100双支热电阻（三线制）。

（6）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和测温插座。

在各轴瓦上还各装设一个Pt100双支热电偶（K分度）及温度开关。

（7）定子铁芯齿部和轭部装设不少于18个Pt100双支热电阻（三线制）。

（8）在定子端部两侧压指、压圈和边段铁芯等处永久性装设不少于24个Pt100双支热电阻（三线制）。

（9）发电机厂应提供进相试验时所需的温度测点。

5.1.21结构设计要求

（1）定、转子线圈的绝缘应采用F级的绝缘材料，允许温升限值按B级考核。

（2）发电机转子锻件采用进口无中心孔锻件，符合ASTM标准σ0.2及σ0.02的要求；转子绕组采用优质含银铜线，定子绕组采用无氧铜线Tu2。

空芯铜线100%探伤。

（3）发电机定子线圈材料采用无氧铜，定子实芯和空芯股线均在铜线制造厂进行100%涡流探伤检测，空芯股线应进行通流、气密实验并提供检验报告。

（4）氢冷发电机定子机壳、端盖、端罩应有足够的强度和刚度，避免产生共振。

（5）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。

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，并避免产生局部过热。

定子机壳与铁芯之间应有弹性连接的隔震措施。

（6）发电机的轴承应确保不产生油膜振荡。

（7）发电机与汽轮机连接的靠背轮，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。

（8）氢冷发电机的密封油系统采用集装式，其密封瓦为单流环式或双流环式，如采用双流环式应配备性能良好的压差阀和平衡阀。

（9）转子如采用气隙取气结构，转子绕阻上的通风孔要求中间铣孔。

槽部和端部采取适应调峰运行的技术措施。

（10）氢冷发电机机壳、端盖、端罩出线套管的接合面应具有良好的光洁度和平整度，密封要严密，避免漏氢。

（11）定子绕组为水内冷，其绝缘引水管应具有足够的强度，固定牢靠，避免相互交叉磨损和松动、脱落和破裂，更换时间应超过二个大修周期（十年以上）。

（12）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。

（13）发电机定子绕组出线应与封闭母线相匹配，并与封闭母线厂协调。

（14）发电机励端的轴承座与底板和油管间、油密封座与油管间，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。

（15）发电机每一轴段的自然扭振频率应处于0.9至1.1及1.9至2.1倍工频范围以外。

发电机应能承受额定负荷和105%额定电压412MVA时定子绕组出口两相、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。

并提供1~8阶自然扭振频率。

（16）转子滑环的冷却风扇应由电机厂负责在机轴上配套，以确保可靠运行。

滑环直径满足线速度不超过70m/s，厂家提供碳刷型号、刷握恒压弹簧。

（17）发电机应有本体照明，照明设备由投标人配套安装。

（18）发电机和滑环应设有降低噪音的有效措施。

（19）转子护环材质采用18Mn18Cr。

（20）发电机出线盒座应采用非磁性材料，设计结构时应考虑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，并且有防止漏氢的可靠性技术措施，装设漏氢的报警装置。

（21）发电机励端应设置一套测速齿轮盘，并留有测速探头安装位置。

投标人应与汽机厂密切配合，相互提出技术要求，对具体设置方案给出说明。

（22）对发电机各部件材质要求如下表：

序号

部件名称

材质及牌号

1

定子硅钢片

2

转轴

3

护环

18Mn18Cr

4

定子铜线

无氧铜TU2

5

转子铜线

含银铜线

5.2励磁系统

5.2.1励磁系统采用自并励静止励磁系统，其性能及其部件性能均应符合《大型汽轮发电机自并励静止励磁系统技术条件（DL/T650-1998）》的要求。

该系统能自动地调整和维持发电机电压为额定值，设有完善的保护、限制、信号报警装置。

5.2.2由励磁系统故障造成的发电机强迫停机次数不大于0.25次/年。

励磁系统强行切除率不大于0.1%。

5.2.3当发电机的励磁电压和电流不超过其额定值的1.1倍时，励磁系统应保证能长期连续运行。

5.2.4励磁系统应具有短时过载能力，强励倍数应大于2.5。

当发电机机端电压降至80%额定电压时，仍能有2.0倍强行励磁的能力，其长期输出电流不小于1.1倍的额定励磁电流。

允许强励时间为20秒。

5.2.5自并励励磁系统应为高起始响应，即励磁系统电压响应时间不大于0.1s。

5.2.6发电机电压控制精度（从空载到满载电压变化），应不大于额定电压的0.5％。

励磁控制系统暂态增益应不小于25倍。

5.2.7自动励磁调节器应保证能在发电机空载电压的70％~110％范围内稳定、平滑地调节，整定电压的分辨率应不大于额定电压的0.2％。

手动调压范围，下限不得高于发电机空载励磁电压的20％，上限不得低于发电机额定励磁电压的110％。

5.2.8电压频率特性，当发电机空载运行，频率变化为额定频率值的±1％，其端电压变化应不大于额定值的0.25％。

在发电机空载运行状态下，自动励磁调节器调压速度，应不大于额定电压值的1％／秒，不小于额定电压值的0.3％／秒。

5.2.9发电机调差率为±10％连续可调。

5.2.10发电机转子回路应装设有过电压保护，其动作电压的分散性应不大于±10％。

励磁装置的可控硅元件及其它设备应能承受直流侧短路故障、发电机滑极、异步运行等工况而不损坏。

5.2.11空载起励电压不应高于发电机机端额定电压的10％。

5.2.12在发电机满发时，系统事故导致发电机机端电压低于20％的额定电压值时，可控硅应保证可靠导通，发电机不失磁。

5.2.13可控硅整流装置应采用优质高反压大电流可控硅元件，在五年内无明显特性改变。

整流元件在安装前必须进行严格检测筛选，保证各并联元件性能一致。

5.2.14整流装置的并、串联元件应有均流及均压措施，整流元件的均压系数应不低于0.9，均流系数不低于0.95。

5.2.15当整流装置的并联支路为3个，同一相有1/3支路退出运行时，应能满足包括强励在内的所有运行工况的需要，当同一相有2/3支路退出运行时，应能提供发电机额定工况所需的励磁电流，此时应闭锁发电机强励。

当并联支路为4个，同一相有1/4支路退出运行时，应能满足包括强励在内的所有运行工况的需要；同一相有1/2支路退出运行时，应能提供发电机额定工况所需的励磁电流，此时应闭锁发电机强励。

5.2.16励磁系统除就地控制外，并应有与DCS和ASS硬接线接口及通信接口（满足DCS通信规约要求），以便能在线显示、修改参数和控制。

5.2.17自动励磁电压调节器（AVR）采用数字式微处理机型装置，性能应可靠，并具有微调节和提高发电机暂态稳定的特性。

其各参数（如放大倍数、时间常数、参考电压、反馈信号量等）及各功能单元的输出量应能显示，显示值为实际值或标么值。

励磁调节装置的各项限制和不正常运行时的调节通道切换应与发电机变压器组继电保护协调。

AVR的选型、选厂要征得招标人的认可。

5.2.18自动励磁电压调节器（AVR），应采用两路完全相同且独立的自动通道，这两个通道可以并联运行或互为备用方式运行。

两路通道从输入到输出完全独立，按不同的PT、CT等输入独立控制。

当其中一个通道故障或异常时，它将自动退出运行，并自动无扰切换到另一通道运行，同时发出报警。

单通道独立运行时，应能完全满足发电机各种工况（包括强行励磁）下长期电压闭环控制运行。

每一自动通道应设有独立的手动通道（FCR），手动通道（FCR）应能自动跟踪。

若两个自动通道均故障时，系统自动切换到手动通道（FCR）运行，而不影响发电机正常工作。

5.2.19励磁系统中应设有独立的手动通道（BFCR）作为备用，BFCR应能自动跟踪FCR。

BFCR应能实现发电机零起升压，且调节范围应能满足发电机额定电压值的0～130％，并在调节范围内稳定平滑调节，以满足发电机试验的要求。

5.2.20自动励磁电压调节器中应装设恒电电压、恒无功功率、恒功率因数自动调节单元，并可供运行人员选择其中任一方式进行运行调节。

5.2.21自动励磁电压调节器应具有过励磁限制、过励磁保护、低励磁限制、低励磁保护、PT断线、电压/频率比率限制、电力系统稳定器（PSS）等附加单元。

5.2.22PSS应具有自动投切、手动投切、输出限幅（限幅值为发电机电压标幺值的±5~±10%）、故障时自动退出运行等功能。

5.2.23自动励磁电压调节器应有和DEH的接口（通过硬接线实现）。

5.2.24励磁系统应能在－10℃～＋40℃环境温度下连续运行，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。

采用风冷的硅整流装置应能在环境温度－10℃～＋50℃下连续