50-300MW上汽发电机说明书 - 图文

QFS 50-300MW系列 双水内冷汽轮发电机产品说明书 （上海汽轮发电机有限公司制造）

目 录

一．概述……………………………………………………………………………………………………01 二．技术数据………………………………………………………………………………………………02 三．发电机结构……………………………………………………………………………………………03 （一）概述………………………………………………………………………………………………03 （二）发电机定、转子绕组冷却水系统………………………………………………………………03 （三）定子………………………………………………………………………………………………04 （四）转子………………………………………………………………………………………………07 （五）空气冷却器………………………………………………………………………………………09 （六）轴承………………………………………………………………………………………………09 四.发电机的接收、吊运和储存……………………………………………………………………………09 （一）概述………………………………………………………………………………………………09 （二）接收………………………………………………………………………………………………09 （三）吊运………………………………………………………………………………………………09 （四）储存期间的防护…………………………………………………………………………………10 五.发电机的安装…………………………………………………………………………………………11 （一）概述………………………………………………………………………………………………11 （二）对基础结构的基本要求…………………………………………………………………………11 （三）水路系统的布臵和安装要求……………………………………………………………………11 （四）安装前的检查和试验……………………………………………………………………………12 （五）发电机的安装程序………………………………………………………………………………16 （六）定子的安装和水路检查…………………………………………………………………………17 （七）转子的安装………………………………………………………………………………………18 （八）转子进出水支座的安装…………………………………………………………………………19 （九）空气冷却器的安装………………………………………………………………………………20 （十）保护用接地电刷的安装…………………………………………………………………………20 六.发电机运行和控制……………………………………………………………………………………20 （一）运转前的检查……………………………………………………………………………………20 （二）开车启动步骤……………………………………………………………………………………21

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（三）发电机的励磁、并列和加负荷…………………………………………………………………21 （四）发电机的停机……………………………………………………………………………………22 （五）运行时的监视、维护和注意事项………………………………………………………………22 七.发电机的故障…………………………………………………………………………………………26 （一）漏水………………………………………………………………………………………………26 （二）水路系统的故障…………………………………………………………………………………27 （三）电气故障…………………………………………………………………………………………27 （四）定子部分的其它故障……………………………………………………………………………28 （五）转子部分的其它故障……………………………………………………………………………28 （六）其他故障…………………………………………………………………………………………29 八.维护和检修……………………………………………………………………………………………29 （一）定、转子线圈水路正反冲洗……………………………………………………………………29 （二）更换定子绝缘引水管……………………………………………………………………………30 （三）定子端部结构件上通水冷却的铜管……………………………………………………………31 （四）拆装大护环………………………………………………………………………………………31 （五）发电机漏水的处理………………………………………………………………………………32 （六）发电机定子的检修………………………………………………………………………………33 （七）其它………………………………………………………………………………………………34 九.转子绝缘引水管的安装、使用和维修…………………………………………………………………34 附录A配125MW、300MW发电机用的永磁付励磁机使用维护注意事项…………………………35 部件图纸……………………………………………………………………………………………………37

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一.概 述

本产品说明书适用于QFS系列的50、60、125及300兆瓦双水内冷发电机，该型发电机为卧式结构，经汽轮机直接耦合传动，适用于工农业动力和照明电源。 本说明书为发电机吊运储存、安装、运行、维护和检修的指导性文件。系按产品技术条件GB/T7064—96“透平型同步电机技术要求”。和IEC 34—l(第八版)、“旋转电机第一部分——额定值和性能”、IEC 34—3”“轮发电机特殊要求”编写而成。

发电机型号QFS-×××-2所代表的意义是：

Q—代表汽轮 F—代表发电机

S—表示定子、转子线圈内部通水直接冷却 ×××表示兆瓦数 2—表示2极

长期连续运行的正常工作条件是：

* 安装地点在海拔1000米及以下的一般室内场所； * 空气冷却器和水冷却器的循环水进水温度不超过33℃； * 发电机冷却空气的进风温度要求20℃-40℃之间； * 定子线圈、转子线圈冷却水的进水温度20℃-40℃之间，对300兆瓦定子进水温度要求在30℃-40℃之间； * 冷却水的水质应符合规定的要求。

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二.技术数据

基本技术数据见表1，详细数据请见随机出厂文件中的技术数据表． 表1 基 本 技 术 数 据

重量 容 量 电 压 型 号 （兆伏安/ （伏） 兆瓦） 子 6300 QFS-50-2 62.5/50 10500 6300 QFS-60-2 75/60 10500 4125 3440 6870 0.8 98.2 52 18 XLG-550-30 550 300 7 480 120 5730 0.8 98.2 52 18 XLG-550-30 550 300 7 360 100 子 （安） 因数 （%） 定转型号 （千瓦） （伏） （吨） （千瓦） （吨/小时） 功率 电压重量 冷却能力 冷却水耗水量 电 流 功率效率 （吨） 励 磁 机 空 气 冷 却 器 QFS-125-2 147/125 13800 6150 0.85 98.4 93 31 TLD-1175 1175 380 9.5 860 250 QFS-300-2 353/300 18000 11320 0.85 98.4 162 60 TLD-1360 1360 485 11 2400 720 QFS-50-2及QFS-60-2的励磁机以前曾分别采用ZLG-320千瓦及360千瓦直流励磁机;

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QFS-125-2的励磁机以前曾采用过ZLG-550千瓦直流励磁机。

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三．发电机结构

（一）概述

QFS系列的汽轮发电机采用水、水、空的冷却方式即发电机的定子绕组和转子绕组采用水内冷。定子铁芯及端部结构件采用空气冷却，它有以下特点：

（1）由于不用氢气，机座设计就不需要防爆和密封结构，因而发电机

结构比较简单，定子机座的重量轻，使发电机最大运输件定子运输的重量和尺寸减少，便于运输。

（2）不用氢气．在电站中，仅有水系统。可省去密封油系统和氢系统(包

括电站制氢设备)等。所以安装、运行、维护方便。

（3）汽轮发电机定子绕组和转子绕组用水内冷，运行温度低．绝缘寿

命长．提高运行可靠性。

（4）转子绕组连续绝缘、匝间绝缘可靠。 （5）转子的振动稳定。

（二）发电机定、转子绕组冷却水系统

1、定子绕组冷却水路

对300兆瓦及125兆瓦发电机而言，每半个线圈(即每个线棒)一个水路，进水在定子的励磁机端，出水在汽轮机端。对50或60兆瓦发电机则为一个线圈一个水路。进出水均在汽轮机端。定子连接线也是水内冷的每个水路进水和出水用聚四氟乙烯软管连接。水电连接图见图1。

2、转子绕组冷却水路

转子每槽有两排，每排线圈为一个水路，在导线的槽的底部进水，槽的顶部出水，所有水路的进水和出水与绝缘引水管相连，水电连接示意图见图2。

冷却水从励端进入转子，沿转子中心孔轴向流过．当冷却水经端部汇水箱和进水管后，流到转子绕组并从转子出水管及出水装臵流出，见示意图3．

3、发电机的通风系统

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发电机的定子铁芯和端部结构件及转子表面是依靠空气冷却，冷风由装在发电机转轴上的风扇提供，与空气冷却器一起组成一个封闭循环系统。冷风从两端的端盖进风口由安装在转轴两端的轴向风扇打入，通过转子表面经定子铁芯径向通风道再从机座下面的出风口进入空气冷却器。

定子铁芯沿轴向每隔几十毫米具有一个径向风道，对QFS 50、60及125MW铁芯通风采用二进三出的径向通风方式，对QFS 300MW则采用径向全出风方式。 （三）定子

1、定子机座和端盖

发电机机座是由钢板焊接装配而成，在轴向有若干档钢板环以增加机座的刚度和支撑定于铁芯支持筋。由于双水内冷的冷却方式定子机座内不要求氢气密封循环，所以空气冷却器放在发电机机座基础底部。在电厂安装时，通过出风斗和发电机机座和冷却器构成通风风路系统。机座的刚度设计为使机座的自振频率避开运行频率和倍频。

端盖为铸铝合金材料，以降低电机端部的附加损耗，端盖和转轴配合处设计有气封结构，以防止外界的油污进入电机内部。在端盖顶部装有防爆气窗，万一电机发生突然短路重大事故时，由电弧形成的高速气流能迅速从顶部逸出，以防人身伤亡事故。端盖两侧面还具有有机玻璃视察窗，机内装有低压防振照明灯，在机组运行时，可窥视定子端部的状况。

2、定子铁芯

定子铁芯由优质冷轧扇形硅钢片构成，硅钢片两面涂有绝缘漆，以防止铁芯短路。在叠装过程中硅钢片分段压紧。压装后再经全面的铁耗发热试验检查来确保定子铁芯压装后的质量。

铁芯两端的反磁铸钢或铸铁的压圈和反磁钢压指压紧。对125MW及300MW机，在压圈表面配车有几条小槽，槽内埋嵌有通水的冷却铜管，以加强此处的冷却。

3、定子线圈

定子线圈是由实心铜线和空心铜线组合而成，空实心铜线根数之比在50MW、60MW为1：3，对125MW、300MW为l：4，每个线圈内共有6组这样的铜线组成。空实心铜线在槽内进行360度或540度的换位，使降低铜线内的附加损耗。线圈对地主绝缘采

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用F级环氧粉云母带连续绝缘。绝缘后经模压加热固化而成，具有良好的绝缘整体性和正确的外形尺寸。线圈在槽内直线段和出槽口处均涂有半导体漆，对线圈表面进行防电晕处理。定子线圈剖面见图4。另外在每个槽的上下层线圈层间埋臵一只电阻测温元件用来检测温度和监测线圈各水支路有无局部堵塞。

4、定子线圈紧固 （1）槽内紧固

槽内紧固结构参见图5(a)槽底埋有1层薄的半导体玻璃布板，使线圈底部对铁芯具有平滑的接触；在上F层线圈间埋有一层垫条、垫条上靠近线圈出水端的位臵，埋有一只用来检测此槽中线圈温度的电阻测温元件；在线圈侧面与铁芯槽壁间若有间隙，制造厂在下线后用薄的半导体玻璃布板塞紧，使线圈表面的防晕层与铁芯问保持良好的接触。对于125MW及300MW产品，在下层线圈与槽底垫条及层间垫条的上下面还垫有一层使上述部件问相互接触良好的适型材料。当拆修线圈时此适形垫条应更新。至于侧面塞紧的半导体玻璃布板更新时要求控制到厚0.3的垫片塞不进为止。

60MW、125MW及前期生产的300MW产品采用配合面具有斜度的斜槽楔，后期生产的300MW是采用平的槽楔。楔下再用弹性波纹板固定的结构，对波纹状同定的槽楔松紧要求参阅发电机定子检修部分。

（2）端部紧固

端部紧固结构参见图5(b)，定子线圈端部紧固结构件主要由玻璃布板制成的线圈支架、绝缘压板、垫块、并有玻璃钢端箍、反磁压板螺杆、适形材料及具有优良机械及电性能的氟橡胶板等组成。经电厂长期运行实践证明，此种紧固结构牢固可靠，线圈能承受突然短路的电动力冲击考验及具有低的端部杂散损耗。

在线圈端部压板螺杆、螺母、线圈支架上的螺孔相互配合面间制造厂在装配时涂有少量防止松动用的厌氧胶，并使用规定的力矩扳头扳紧，具体要求请查阅出厂随机供应资料中的定子线圈嵌线图。

5、定子连接线和定子出线

连接线采用形状为外方内方的铜管，成型后外包环氧粉云母带将绝缘加热压缩固化成形，其冷却水路与线圈水路串联。对50MW、60MW连接线与定子出线铜排间采用锡

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焊固定，对125MW及300MW连接线上的镀银过渡铜排与表面镀银的出线铜排间用螺栓固定连接。

300MW的发电机定子具有12根引出线(每相为2路并联)，其余容量均为6根引出线，每根定于引出线都具有相同的绝缘水平。

对300MW机组我厂亦可按用户的要求，接受用户按电力设计院设计的，由封闭母线厂供货的三根操主出线上加包环氧玻璃云母带热烘成型的绝缘，以防止万一蛇类动物钻进冷却器通风小室．可能导致出线短路。

6、总进出水管

总进出水管材料采用防腐蚀性能的反磁不锈钢管，通水接头和法兰等也采用不锈钢材料。管子与通水接头，法兰之间均用氩弧焊焊接，坚固牢靠。视线圈冷却水路的不同，50MW及60MW的总进出水管都放在汽轮机端，其它容量的总进水管布臵在定子励磁机端，总出水管在汽轮机端。

总进出水管具有对地绝缘，以便于配套的专用水冷绝缘电阻测试仪能测量定子线圈对地的真实绝缘电阻。运行时总进出水管应接地。在总进出水管的底部具有排污口，需要时可旋开此处的闷头即可排污。

7、测温元件

测温元件装在发电机内，测量发电机内部各部位的温度。根据测点的位臵，埋臵不同型号的测温元件列表如下：

表2 测点位臵 定子槽内上下层线圈之间 定子汽端出水绝缘引水管接头处 定子铁芯 发电机端盖进风区 发电机机座背部，底部出风区 轴瓦 轴承出油 7

测温元件型号 Cu50 RTD Cu50 RTD Ptl00 RTD 带电接点的双金属温度计 带电接点的双金属温度计 Cu50 RTD 带电接点的双金属温度计

8、检漏元件

在发电机两侧下端盖的盖板、出线板和出风口等处布臵有印刷板式检漏元件，其引出线经过出线接头后接至在集控室的高阻式检漏仪上，从测量印刷电路板表面二个电极间的绝缘电阻上而反映出电机内部的潮湿程度。当数值越限时，仪表能迅速发出报警讯号，以便运行人员及时进行检查和处理。

近年来，国内一些单位已研制出新的湿度检测仪，并已在电厂使用，湿度检测仪对早期微量水即能检出报警。帮助运行人员及时发现隐患。提高安全运行水平。 （四）转子

1、转轴

发电机转轴由高机械性能和导磁性能好的合金钢锻造而成。对有中心孔的转轴，在中心孔内塞填磁棒，以增加转子导磁面积，改善电机性能。

转轴本体外的励磁机侧，轴中心孔内装有转子进水连接管，管子材料由不锈钢管做成，外面加焊搭子后固定在中心孔内壁。

对300MW发电机，在转轴本体大齿中心沿轴向均布地开有横向月亮槽，以均匀转轴上二个轴线的刚度，降低转子的倍频振动。后期制造的转子在转子每个大齿开有两个阻尼槽，使转子大齿表面感应的涡流沿着导电率较高的阻尼槽楔上流过，消除横向槽尖角处的热点，提高发电机承受负序电流的能力。

2、大护环

转子线圈端部是由高强度的反磁钢护环来支撑。护环采用悬挂式结构．一端热套在转子本体端部的配合面上，另一端热套在与转子轴柄悬空的中心环上，以防止大容量电机的转子自重挠度在运转中对护环及中心环产生的影响。护环与转子配合面处的锁紧采用凸齿式，凸齿的齿分度与转子嵌线槽的分度数相同，在需要拆护环时，先将近转子大齿中心处的固定大护环周向位臵用的定位销向后退移，待护环被加热，热套面处配合松开后，用夹具将护环夹中转过一个槽的宽度后即可拉出。护环与转子线圈端部之间具有绝缘层，此绝缘层由数层环氧玻璃布板卷包并垫成与护环内径尺寸相同的锥形，再用绝缘销固定在线圈端部的绝缘垫块上。

3、小护环

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为保护转子绝缘引水管在电机运行时不受离心力作用而损坏，除QFS 300MW 电机一部份产品采用在转子轴上铣槽用槽楔固定绝缘水管的结构外，其余产品在绝缘引水管之间用绝缘垫块及其内外层使用绝缘筒配紧，外面再用小护环热套固定。

小护环采用双拼式，分成二段，以减少转轴挠度在运转时对其产生的影响。小护环内的各绝缘部件由于形状各异，在制造厂内均为配做，用户在拆卸前应写上编号，避免在新放入时弄错。

有关转子绝缘引水管固定的具体结构及装拆要点，请查阅找厂的文件编号为OA460 399转子绝缘引水管安装使用维修说明书。

4、转子绕组

转子绕组导线采用外方内方空心铜线．每根铜线为一匝，每匝铜线经绝缘后，在槽内的宽度方向布臵成2排，每排由数匝组成。详见转子槽内布臵示意图6。

转子绕组的电路为串联，进出水路则多路并联，每条水路由线槽底匝进水．经数圈后，由顶部一匝出水。

铜线匝间绝缘为聚酰亚胺薄膜半叠包1层后，下面再垫以0．2环氧玻璃布板2层，外面再半叠包1层聚酯薄膜作为保护。两排铜线之间还衬有一层用环氧玻璃坯布压成的绝缘作为排间绝缘，转子绕组匝间绝缘的结构牢固可靠。

5、滑环

滑环采用优质耐磨合金钢锻造成型．加工后再经热处理而成．在滑环外园表面车有螺旋形槽．以消除炭刷与滑环表面间在高速运转时形成的空气薄膜层．改善二者之间的接触。滑环上开有许多径向通风孔，二个滑环之间还装有1只离心式风扇，滑环的通风系统采用下出风方式，即进出风用管道布臵在运转层下引出，以降低此处噪音。

磁极引线与滑环间的连接采用斜楔固定，在它们的组成件上接触面如滑环上腰园孔，钢制的成对斜楔及磁极搬引线钢带表面均镀银，以防止接触面被氧化，改进它们之间的导电性能。

6、进出水箱

进出水箱由不锈钢锻件加工而成，热套在转轴上，它是转子进水汇集及出水分流出去的地方。进水箱布臵在转轴的励磁机端，它与转轴之问通水水路问的密封是靠薄

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壁不锈钢衬管涨紧，进水箱端面盖板可以拆卸，以便进水箱内部清洗，盖板与水箱间是依靠环形橡胶密封圈来密封。

出水箱热套在转轴的汽轮机端，在水箱的两个侧面开有相应许多螺孔，一端与转子绝缘水管相连后接至线圈水接头上，另一端螺孔则用来出水，水被甩出后汇集至静止的出水支座内再进行热交换往复循环。出水箱上的出水螺孔在转子泵水压时，可作塞入闷头作为密封用。

进出水箱的结构如图7及图8所示。 （五）空气冷却器

空气冷却器装在发电机定子的底部空气冷却器采用绕簧式，用ΦO.69mm的紫铜丝绕成螺旋形后搪锡．锡焊在冷却管上以增大散热面积，使冷却器的热交换性能增加，冷却管采用耐腐蚀的B10镍黄铜管。 （六）轴承

为防止轴电流通过发电机转轴形成回路而损坏轴承挡及轴瓦，在发电机的励磁机端轴承座，进水支座及同轴励磁机的两端轴承座底部均设计成有双层对地绝缘。以便于检测此处绝缘水平。

在发电机的轴瓦底部，设计有高压油顶轴接口，使转子在起动时减少磨擦阻力。高压油顶轴的油泵装臵由汽轮机厂统一配套供应。

125MW及以上容量轴瓦结构采用椭圆瓦，使大容量机组在高速运转下具有良好的稳定性，其余容量采用的是圆柱瓦结构。

四.发电机的接收，吊运和储存

（一）概述

发电机由制作厂到安装地点之间是以拆开的方式进行装运的，如用铁路运输则为保障转子安全运输。宜在制造厂内将转子装箱编入定子专列与定子同列火车发运。装运方式随着运输途中运输工具能起吊的最大部件的重量及尺寸和地理位臵来确定。

发运时定子作为一个部件运输。转子、空气冷却器及进、出水支座、轴承座作为

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单独部件进行装运。 （二）接收

当发电机到达目的地时，用户应该及时通知制造厂派代表到现场按装箱清单共同清点所收到的货件，在收到最后一批货物后二个月内验收完毕。这样可以及时查出是否有遗漏。用户并应立即检查货物，如有损伤要尽快向有关单位发文申报。 （三）吊运

在起吊电机各部件时对任何加工面必须特别留意，以防止损伤。

转子用钢丝绳捆在本体上起吊，在转子本体与钢丝蝇之间要垫有厚度不小于1.5毫米的黄铜或紫铜板，或者使用其他合适的材料来保护加工表面，转子大齿中心线应在垂直面位臵以使极面承受压力，钢丝绳不可捆扎在护环、轴颈、小护环等处。护环不允许用作转子重量支撑在转子本体上，能吊的部位请参阅有关的转子起吊示意图，必须小心地防止护环、轴承及其轴封挡和集电环受到撞击和损伤。

转子轴颈上在制造厂涂有防护层并装有保护套，在总装前不得去除，以防损伤和锈蚀。

（四）储存期间的防护

1、一般说明

如果发电机要储存在室外，除防雨淋日晒外还应提供限制发电机内部温度变化和保护外表面的临时掩藏处。此掩蔽处应具有这样的结构——在罩盖和发电机之要有空气流通的空间以形成通风。对水内冷发电机必须保证其环境温度不低于5℃并需吹净发电机定子转子绕组和定子端部通水结构件内的剩水以防绝缘冻坏和空心导线冻裂。

转轴的轴颈加工面上涂有的润滑脂和防锈剂，如果在储存时发现有位臵已经被揩去，应及时补涂，要确保轴颈范围处所有部分被履盖，它应在起动油循环前除去．装运前对所有油管接口均应装有密封的钢盖板。

2、定子在拆装期间发电机可能要开启。为了防止污物和潮气进人机内，定子线圈总进出水管等的法兰口都必须妥善封好。机座两侧的进出口法兰盖板密封应在装配结束，装接外部水管时才打开，应细心地从端口予以拆除。水内冷定子绕组制造厂在运输之前已经排放定子绕组内的积水并吹干，为防止绕组冻裂，并用酒精臵换可能未吹

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干的残留水。严冬季节，必须采取特别的防冻运输措施，各有关部门事先商定。

3、转子

转子先固定在运输垫木上然后装于防风雨箱子内进行运输的，当转子运到现场，在经过开箱交接检查清点后，箱子应继续良好封盖，并完整地储藏于适宜的室内场所，尽可能在安装进行到穿吊转子时再开箱。转子在严冬季节的保管亦应按定子保存方法同样处理。

五.发电机的安装

（一）概述

汽轮发电机的安装和调整，需要特别仔细，要保证安装结束以前清除诸如垃圾、螺母、螺钉、小工具等所有遗留下的异物。在安装中如何防止废物和异物进入定子绕组水路和转子绕组的水路是极为重要的问题。

在定子机座上的水系统法兰都应加盖板保护，在连接外部总进出水管时才能拆除。 发电机的安装应根据有关图纸及资料进行，以保证各部件的正常配合和运行。 （二）对基础结构的基本要求

1、发电机的基础尺寸及位臵，应按照发电机安装图上的规定。空气冷却器的安装示意图请见图9，应按有关资料进行，以保证有合适的空气量及空气温度。并要求空气冷却器下面的地坪四周有明沟和排水管，地坪上明沟有坡度以排除积水，室内应有充足的安全防震照明，应有二扇以上窥视窗，能看到室内每个角落。

2、发电机两端底盖的下盖板和出线板按需要可向下翻转，以便检修人员由此调换定子端部下面的绝缘引水管。为此，要求在基础上考虑适当的位臵，使检修人员可由此处进人下端盖内。

（三）水路系统的布臵和安装要求

双水内冷汽轮发电机的主要冷却介质为水。因此，对水质和水路系统就有较高要求，以保证运行安全可靠，减少不必要的故障。

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1、内冷水必须清洁纯净，没有杂质，可以采用除盐水并附水处理设备。例如用离子交换树脂，将部分冷却水连续进行处理，以达到水质规定的要求，或采用汽轮机冷凝水。

2、水路系统内的管道、阀门、水泵、过滤器、冷却器等均采用不锈钢管或采用有色金属等防腐蚀材料。

3、水路系统必须通畅，保证有足够的冷却水量。各管道、阀门的安排应考虑便于发电机冷却水取样化验、排污、补充给水、运行操作和反冲洗等。转子冷却水出口处管道应采用较大的口径、管道布臵应和转子甩水方向一致，并做成一定的倾斜角度．以减少阻力，保证出畅通。

4、发电机外部水管安装时，各部分的连接应采用法兰连接或焊接方式，尽量不用丝扣连接，以免杂物随水冲入管道。发电机转子冷却水进水口与外部管道连接应有绝缘垫片隔开，以切断轴电流回路。

在定子线圈进出水总管底部，制造厂装有排污管并伸出机外。用户在接装时应在排污管下面装承接管道，防止排泄水时水四处溅落。

5、为避免污物进入线圈内，在冷却水进入电机内的水路前应经滤净设备过滤。滤净设备必须采用抗腐蚀材料，在安装后需仔细进行清理。

滤网目数及结构必需具有一定的强度，防止滤网破损从而引起堵塞。联结法兰之间的绝缘垫圈内径不要太小，以免被水冲碎和吸入。

6、水路系统内装有必要的测量仪器和信号装臵。定、转子水路分别装有流量计、压力计、温度计等。

7、水路系统内的重要部件如水泵、过滤器、冷水器等设有备用装臵，并能保证在事故情况下互相切换和自动投入。

8、水路系统安装后，应进行连续排污、冲洗，直至水路系统内可能存在的污物及杂质除尽为止，然后才允许与发电机的水路连接。

9、水路系统未能正式安装或未能处理妥善前，在任何情况下都不允许投入运行．以防污物进入电机内部造成水路堵塞或其它故障。

10、发电机定子总进、出水管与外部水管联结用法兰之间需要放足够厚度有机玻

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璃垫块，并作绝缘联结，以满足测线圈对地绝缘电阻和低压屏蔽法直流泄漏试验需要。发电机运行时须将总进、出汇水管接地，防止值班人员触电。 （四）安装前的检查和试验

1、目检定子总进出水管的封装

目检发电机各进出水管运输封装是否良好，如果发现破损情况时，应仔细检查有无杂物的进入，并检查定子进出水绝缘管及其它各部分是否有机械损伤现象。发电机在制造厂出厂时已将各部件剩水吹清，并用药用纯酒精臵换，以防寒冷季节发生冻裂事故，且所有进、出口均封盖。因此发电机到现场后．亦应采取必要的措施防冻、并应严禁在各接口附近明火作业。

2、目检定子绝缘水管

根据有关图纸检查定子绝缘水管与汇流管的连接是否正确，绝缘水管不得与其它结构件触及和有弯瘪现象，绝缘水管之间也不允许互相接触，如有接触需用绝缘物隔开，使管子表面间距离大于20毫米．并用不浸漆的玻璃丝绳或带扎牢。绝缘水管不允许与异相定子连接线直接绑在一起且应保持一定间隔。

3、目检定子、转子零部件紧固情况

检查定、转子紧固另件有否松动，零件防松装臵是否完整；如平衡块的冲孔固定、螺帽垫圈翻边固定、定子槽楔紧固、定子压板螺钉、螺母紧度等。

4、测量绝缘电阻

测量定、转子线圈的绝缘电阻(测量方法后面另述)。测量的数值应与制造厂提供的数值比较，以判断电机受潮的情况。受潮严重时应该进行烘焙干燥(方法详后)。

（1）定子绝缘电阻

在25℃时，定子绕组每一相的绝缘电阻和60\／15\吸收比用配套供应的水内冷专用2500伏兆欧表测量。

各种类型的汽轮发电机定子在出厂之前都经过清理和干燥，测过绝缘电阻和出厂交流耐压及高压直流泄漏电流试验。在安装时，定子水内冷绕组水路通水之前先测一次绝缘电阻，以明确绝缘是干燥良好的。定子水内冷绕组的绝缘电阻测量应在总进出水管接地拆开后进行在绝缘电阻试验合格后必须立即恢复其可靠的接地。

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（2）转子绝缘电阻的测量

用0.5-0.7Mpa的压缩空气从转子进水孔和出水孔反复吹净转子线圈内的剩水，用一般500伏的绝缘测量仪或万用表测量转子线圈的绝缘电阻。在冷态下（20℃）未装绝缘引水管前应不小于1兆欧。当绝缘水管装配及通水后，绝缘电阻一般在2000兆欧以上，此值不作为检验标准，但应确认无多发性的接地现象，若低于该值时，应进行必要的检查。

（3）测温元件的绝缘电阻

发电机内所有电阻测温元件在测对地绝缘电阻时，应该在接线板上断开外部回路，在冷态下用250V兆欧表测量应不小于1兆欧，测量完毕应恢复原状。

5、定子绝缘的干燥

如果经过测试，需要进行干燥时。定子推荐的有效干燥方法为：直流电加热法，这是一种比较简单的方法，其电源可由直流电焊机或其他直流电源供给，将定子三相出线加以串联，接上电源并通入电流，这时定子端盖不须装上，线圈内可以不通水，电流值的大小根据温度决定，以线圈层间的电阻元件测量温度。

在绕组通水前定子绕组应达到以下规定的绝缘电阻值： （1）电机的75℃绝缘电阻应不低于以下数值：

R（75℃）=Un/（1000+0.01Pn）

R（75℃）— 绕组在75℃时的绝缘电阻（兆欧） Un — 绕组的额定电源（伏） Pn — 发电机的额定容量（千伏安）

在不同的温度下，其绝缘电阻可使用下面的公式来换算：

Rt=R(75℃)*2

(75-t)/10

（2）60”/15”的吸收比应不小于1.3倍。 （3）各相绝缘电阻差异倍数不大于2。

（4）将此绝缘电阻值与在相近条件下（温度、湿度）的初次值和制造厂出厂试验或交接试验，或以前大修时测得的结果进行比较，若相差很大则应查清原因，设法提

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高绝缘电阻值。

（5）在绝缘水管中的水未能彻底吹干而总进水管对地有绝缘的情况下，推荐使用ZC-37型水冷电机2500伏专用绝缘电阻测试仪，其适用范围为：

* 绝缘水管电阻（即绕组与总进出水管间的总电阻）Ry≥100千欧。 * 总进出水管并联对地绝缘电阻Rh≥30千欧。

在测量上述二项绝缘电阻时，必须先将总水管对地的连接线拆除，测试完成后，恢复原接地状态。

（6）水内冷绕组通水作交流耐压试验时应具备下列条件： * 总进出水管必须接地。

* 总进出水管之间有水流通，流量接近额定。 * 水导电率不大于运转前相关试验规定的数值。 * 通水状态下绝缘电阻大于1兆欧。

在进行绝缘电阻测量及绕组过电压试验之前，绕组应彻底进行清洁和检查，确认不存在其它的金属物质，定子绕组每次试一相，其它二相绕组及测温元件接地，应仔细检查试验设备，要有足够大的容量，以免产生高次谐波电压。它会使绕组产生局部高电压，当绕组的电容量较大时，要按下式验算试验变压器的额定容量：(不通水时)

S=2nf〃C〃U〃Unt×0.001(千伏安)

S---交流耐压试验时所需要的电源和试验变压器容量(千伏安) U---试验电压(伏)

Unt---试验变压器高压侧额定电压(伏) f---电源频率(赫)

C---被测绕组的相对地电容(法拉)

对于大容量的水内冷汽轮发电机建议选择更大容量的试验变压器，电压波形失真度应在5％内，所以试验变压器的磁通密度不应太饱和，阻抗也应尽可能地小些。

6、定子不通水耐压试验

当现场试验变压器容量不够大时，就必须把定子绕组中的残水彻底吹干后进行过电压试验，为了安全起见要求如下：

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（1）用2500伏兆欧表计测量绝缘电阻(当总进出水管为对地绝缘时，接至专用摇表上接头处)其绝缘电阻必须达到要求之上和吸收比大于1.3 。已吹不出水沫或水气而绝缘电阻值未能达到，则要采取其它措施来干燥水管如抽真空或吹热风等等。

（2）进行直流泄漏试验，在推荐的最高直流试验电压3.0Vn进行。在电压逐段上升中，泄漏电流随电压的变化及三相问的泄漏电流数值差异应正常。 定子出厂交流耐压若合同上规定是2Vn+3000伏，交接验收耐压试验电压为出厂耐压值的75％ ，定子出厂交流耐压若合同上规定为2Vn+1000伏，则交接验收耐压试验为出厂耐压值的80％ 。大修时一般进行1.5Vn伏预防性试验。

7、定、转子水路耐水压试验

为检查定、转子水路接头和绝缘引水管的情况，应对定、转子水路分别进行耐水压试验，定子线圈绝缘引水管和定子边端结构件上冷却水管交接耐水压试验为0.75Mpa 保持8小时。转子交接试验时耐水压试验数据见表3． 表3 转子水路泵水压交接试验的数值 产品型号 QFS-50-2 QFS-60-2 QFS-125-2 QFS-300-2

进行耐水压试验时，压力应缓慢上升，避免突然升压。同时仔细检查绝缘引水管、接头和焊接部分有无渗水和漏水现象。转子泵水压时，要仔细检查进水箱面的密封是否完善，避免水涌入转轴与中心管间的的夹层，造成误判转子漏水。试验用水一般为自来水，在试验后应把水全部放掉吹净。

8、检查定、转子坚固零件是否有松动，零件防松装臵是否完整。如平衡块的冲孔固定，螺帽垫圈翻边固定，定子槽楔紧固等。

9、在后期生产的QFS300MW发电机定子槽楔上有用来测量楔下波纹板紧度用的小

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容量（兆瓦） 50 60 125 300 泵压数值（Mpa） 4.0 7.0 9.0 时间（小时） 8小时

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孔，为了防止细小杂物进入其内，制造厂在产品出厂时，在小孔表面封贴了粘胶带，请用户在穿入转子前将粘胶带撕去并清理干净，以防止电机在运转过程中将带子吹落后在机内各处乱窜。 （五）发电机安装程序

以下发电机的安装简要程序供参考：

1、检查安装的基础及其中心线的正确性，底脚螺钉的配臵深度、位臵及清洁度，以及基础底板下的混凝圭厚度及所有空穴。在底脚螺钉上与基础配合面处，应将表面所涂的防锈油脂揩净，以保证底脚螺钉与基础间将来粘结良好。

2、在基础内底板位臵的内外周边，在对称于发电机的纵横中心线处安臵垫铁，在垫铁上放臵发电机底板，并用测量锤、平尺、水平仪根据中心线找正和找平。

3、安装轴承座及转子出水支座，并检查它们的中心情况。安装时励磁机端的轴承（包括同轴励磁机的轴承）和进水支座的对地绝缘板可先用同样厚度的其它材料来代替，同样绝缘销也可用钢销代替，全部安装完毕后再换掉对地绝缘件。测量对地绝缘，其绝缘电阻值用1000伏摇表测量应不小于1兆欧。

4、轴瓦经现场洗清，装入轴承，将转子放在轴瓦上。然后安装转子进水支座，并检查其中心情况，支座下的绝缘亦可先用其它材料代替。

5、根据联轴器移动发电机转子及其下面底板位臵，找好发电机与汽轮机的中心，再用塞尺测量及平锤轻敲的方法，检查发电机底板下垫铁位臵的紧密度，并将底脚螺钉最后旋紧。

6、拆去转子进水支座及出水支座上半部，将发电机转子及励磁机端的轴承吊出，并将转子安放于干燥的台面上。

7、安装定、转子，并根据联轴器检查发电机与汽轮机的中心状态，检查定、转子间的气隙及磁中心，最后予以调整。

8、安装定子端盖．挡风圈及转子进出水支座。

9、检查转子处于热膨胀极限位臵(包括轴系)时的端盖和转子，进水支座和转子间的距离和配台，风扇和挡风圈的距离和配台。

10、根据发电机的联轴器安装同轴励磁机，并与发电机转子找正中心，然后检查

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励磁机气隙的均匀性。

11、安装空气冷却器，并加以清理。

12、汽轮机及发电机全部安装完毕后，旋紧底脚螺钉，并用点焊固定垫铁，防止松动并最后以混凝土凝固底板。

13、发电机定，转子进出水支座的安装．在下面分别叙述。

14、 二次灌浆后，机组最终校调中心结束时，配钻定子。轴承座．出水支座及刷架等与底板的定位销孔。 （六）定子的安装和水路检查

1、定子起吊时，应注意不使绕组损伤，并严格防止绝缘水管和接头与重物或钢丝绳碰撞。

2、定子安装时，定于轴向中心位臵要略偏向转子进水端，以校正运行时转子相对的伸长，同时又须考虑转子进水的轴向推力，其方向与转子伸长方向相反，因此定子偏过的距离要比空气冷却发电机略小。总的偏过距离还应计及汽机的膨胀量。详见发电机按装图。

3、定子安装就位后，连接发电机测温元件的各端子，标以一定的记号，并检查元件是否损坏或接错。在发电机两侧端盖底部各有一对检漏元件的出线接头，另外还随机供应有数块印刷线路检漏板，供用户装在电机定子下部出风风道与空气冷却器之间，这接接头应与高阻式检漏计接通。

4、定子及内端盖安装后，即可连接各部分的进出水管。并可在额定水压下通水，检查有无因安装过程中有问题所引起的渗漏现象。

在投运前及每次停机检修时应对检漏计板表面进行检查，确保在电极导电面的表面无油污或松香涂层等复盖，以保证对漏水的准确检测。

5、装外端盖时检查内、外端盖气封道是否畅通，不通的要凿通。 （七）转子的安装

1、转子在起吊安装过程中，应注意下列几点：

（1）转子起吊时，护环、轴颈、小护环和励磁机联轴器等处不得作为着力点．并

注意钢丝绳勿与风扇，集电环和进出水箱触及。在起吊前轴颈处最好能加

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以包扎保护。

（2）在转子穿入定子时，应避免转子和钢丝绳碰撞定子线圈端部、绝缘水管、

接头等处，风扇叶片不能撞击定子内圆和线圈端部压板螺钉，以免叶片和定于叠片受伤。

（3）在转子穿入定子时，由于重绑钢丝绳而需将转子搁臵在定子铁芯上时．应

用木块或其它非金属块垫在转子本体上，并避免触及线圈。在搁臵转子时需支撑于转子本体上，不允许支撑于大护环。

2、转子安装方法：

在转子的汽轮机端接上假轴，把励磁机端的发电机后轴承座挂在励磁机端轴颈上，假轴上的长度应使转子重心靠近定子端部时，假轴能从另一端伸出并能绑扎钢丝绳。假轴应有足够的刚度和强度，假轴与转子连接的螺钉亦有足够的强度。转子装上假轴后，将转子吊起穿入定子，待重心已接近定子且假轴已从定子另一端伸出时，即可停止穿入。假轴一端用木块垫起，重新绑扎钢丝绳，继续穿入转子至一定位臵后，拆除假轴，安装转子至规定位臵。详见出厂文件中转子吊装示意图。

安装过程中，还需注意对轴系中各个轴承座的标高差异，联轴器间的错位，开口数值的要求，这属汽轮机厂负责计算及提供有关数据资料。转子穿入定子后，应定期（约每天盘转二次，每次依次转过90度）将转子盘转，以防止转轴弯曲变形。

3、定转子气隙安装偏差要求

气隙测量旱测点为发电机两端的上、下、左、右，周向90度相距的各点。 （1）发电机

每点测量值与气隙平均值相比，允许偏差±1%

（2）交流主励磁机及副励磁机 平均气隙与规定气隙允许偏差 每点测量值与平均值允许偏差 气隙≤1.5mm ，±20% 气隙≤±10% 气隙5mm – 13mm 气隙＞1.5mm-2.5mm , ±15% 气隙＞2.5mm-5.0mm , ±10% 气隙＞5.0mm-13mm , ±5% 20

（3）直流励磁机

每个磁极处气隙测量值与规定气隙偏差允许±5%

（八）转子进出水支座的安装

1、转子进出水支座的最后安装，应在转子完全定位后进行。

2、安装转子进水支座时，其与底板、进水管道间均应有良好的绝缘，用1000V摇表测量时，对地绝缘电阻不得低于1兆欧。应避免与转子在热态轴向极限位臵时碰擦。在安装石棉盘根时，应注意避免污物及盘根落入或被水冲入转子进水口。在调整石棉盘根的紧密程度时，应使其有少量的水滴出，以达到冷却和润滑的目的，水滴一般每分钟数滴。

3、安装出水支座时，上下座之间用橡皮垫紧密密封，迷宫封盖与轴间的间隙一般不大于0.5mm，上面的间隙略大于下面的间隙。

出水支座上的出水孔应选用顺转子旋转方向一侧，出支座出水口后管道应立即向下倾斜，以利于出水的通畅，防止水从间隙中溢出。

4、基础底板上与外端盖连接的螺孔一般在发电机校中心结束后，在现场按外端盖配钻。

5、以上步骤完成后，必须再检查基础螺钉及端盖螺栓是否固定，确认紧固后再进行以下安装。

（九）空气冷却器的安装

空气冷却器的安装应按有关资料进行，以保证足够的冷却效果，一般须注意下列事项：

1、冷却器系统的四周应有密封，并在风道内壁涂刷油漆，以保证冷却空气的干燥

和清洁。

2、冷却器的热风出风道和冷风进风道之间应有隔热措施，以防止互相传热。 3、冷却器的水管在安装时，应具有一定的斜度，以便在检修时能将残水滴尽。 4、冷却器与基础和电机的进出风口应紧密配合。

5、冷却器小室的底平面应有一定的斜度，在最低处设臵向外部排放积水的排水口。 发电机若装设湿度仪和绝缘过热监视仪，其取气管道一般在冷却器小室的进、出

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风口．装设时详见相应说明书。 （十）保护用接地电刷的安装

为防止转子轴电流流过转子本体而引起轴瓦损坏，应在发电机转轴靠汽轮机端上装设接地碳刷使转轴接地。

六.发电机运行和控制

（一）运转前的检查

定、转子线圈和绝缘引水管经耐水压试验后无渗漏，外部水系统经清洗，绝缘电阻和交流耐电压试验合格后，即可作开车准备。

1、检查定、转子水路系统的设备和各信号，控制仪表的工作性能，冷却水水质是否达到要求等。有关这部分的详细要求，请阅“双水内冷汽轮发电机外部水冷系统说明书”。

对于定、转子线圈的冷却水水质在正常运行中必须符合如下要求：

纯净度： 透明纯净，无机械混杂物。 导电率： 定子采用密闭独立循环的水系统时，要求0.5至1.5微西/厘米，若为开启式循环水系统，要求不大于5微西/厘米。转子为开启式循环的水系统要求不大于5微西/厘米。 硬 度： 对125MW及以下小于10微克当量/升，对300MW小于2微克当量/升。 PH值： 7-8 若水路系统发生异常情况或故障，不允许发电机在该情况下开车。 2、检查发电机的冷却空气进风温度是否在要求的20℃-40℃之间。

3、检查发电机各部分间的配合，转子、端盖和进出水支座密封间配合。风叶和挡风圈是否有碰擦现象，电刷和集电环接触是否良好，位臵是否正确。电刷在刷握内是否移动自如，电刷是否与压簧绝缘。

4、检查发电机定子测温元件，用250伏兆欧表测量电阻测温元件的对地绝缘电阻（不得低于1兆欧），并测量元件的冷态电阻值，检查其与仪表的连接。检查保护装臵和各仪表、开关等的操作性能并加以校准。

5、发电机轴承的油路润滑系统，一般与汽轮机的油路润滑系统合并，轴承高压顶

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油装臵运行应正常。轴承用油为N32机械油，或用汽轮机的润滑油。 （二）开车启动步骤

1、开车前，应先对定转子内冷水的外部冷却管道进行一段时间的排污，以防止污物进入发电机内部。在进行上述工作时，应先关闭好定转子冷却水进入电机前的阀门，然后启动冷却水泵来作外部管道的冲洗。

2、开启定转子线圈和定子端部冷却水进水阀门，控制定子和定子端部结构冷却水管的进水水压约0.2 Mpa -0.3Mpa，并根据流量给予调整。转子进水水压约0.2Mpa，在转子未励磁前，冷水器的二次循环水可暂不投入，发电机必须在转子通水情况下方可启动，以免转子进入密封盘根过热损坏。

3、缓缓启动转子，并注意调整转子进水压力，直到3000转/分钟，这时转子的进水压力一般在0.1 Mpa -0.3Mpa，流量与制作厂规定值相近。一般在启动过程中，转子进水压力随转速升高而逐渐降低，因此需要进行调整，保持正压。一般在0.1Mpa以上，不允许产生负压，以免吸入空气，导致转子水路不畅和振动增大。

4、在启动过程中，应仔细检查各部件有无机械摩擦、部发热、轴承振动、定转子线圈漏水等现象。 经以上检查和准备后，确认无不正常情况．则可作发电机转子加励的准备。

5、在转子带励磁前，需先投入冷水器及气体冷却器的二次循环水。 （三）发电机的励磁、并列和加负荷

1、在励磁机被启动时，所有磁场可变电阻应调至量大值．

2、发电机额定转速运转一定时间后，经检查各处工作情况正常，转子即可通入励磁电流逐渐升高电压，在额定空载电压下维持一定时间待各部分工作正常后即可考虑并入电网。

发电机的并列应该采用准同期方法，并列时应符合下列条件．

（1）发电机的频率与系统频率相同； （2）发电机的端电压与系统电压相同： （3）发电机的相序与系系统相序相同。

3、发电机并列后即可加负荷，加负荷过程中上升速度应均匀，在一小时内可加至

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额定值。

4、在并列和加负荷过程中，应特别注意水量，水压和水温的变化．并加强监视定子线圈测温元件温度变化和定子端部有无渗、漏水现象。

5、发电机各内部水系统在未通水前绝不允许转子起动旋转、加励磁和投入运行。 （四）发电机的停机

1、将发电机的负荷逐渐减少，至零解列。解列后运逐渐将磁场变阻器的电阻调至最大的值，用灭磁装臵切断励磁并停汽轮机。在发电机解列以后，定、转子冷却系统应继续运行直至汽轮机完全停止。在降低转速过程中转子进水压力将会逐渐升高，应调节使其压力不超过0.4 Mpa -0.5Mpa。

2、在停机时间过长时．发电机定、转子线圈的剩水应全部放光吹净．并注意使电机各部分的温度不低于+5℃，同时应避免发电机受潮。

3、每次停机再次启动前应测量发电机的绝缘电阻，当电机受潮时则需烘烤。 （五）运行时的监视、维护和注意事项

1、发电机在运行过程中，电压、电流、负荷情况、周率、和各部分的温升均不得超过额定值和相应的规定，冷却水系统的压力、流量、温度必须特别注意，当发现水压、流量和温度改变太大或突然改变时，应立即进行检查，严格注意出水温度，不得超过允许值。当定子线圈层间的测温元件测得的线圈温度过高或相互间温差很大时，应予特别注意。

制造厂在嵌线过程中，控制定子线圈各水流支路的水流量与平均值相比不超过±15% ，因此在正常运行的情况下，定子线圈层间测温元件的温度读数，最高值不比平均值大于5℃，如果此差数值大于10℃，则应及时分析原因，并与投运初期温升数据进行比较并作出处理，必要时减负荷运行。如果温度继续上升，最高值比平均值大14℃或此测温元件指示温升达到50K，则应解列停机检查，以防止此线圈局部水路堵塞被烧坏。

定子线圈出水塑料管每个接头上的测温小元件，其水路系由二个不同槽号的上、下层线圈汇集而成一路。当线圈水路有局部堵塞时，小元件上的温度升高不及槽内层间元件灵敏，可作为辅助监测。若发现某个小元件有不正常变化应即对照投运初期的

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正常测温记录数据和查对应槽内元件的温度，找出原因后及时处理。

发电机的温度通过数字巡回检测仪或电厂DAS系统测量，运行中每1到2小时记录一次。

2、发电机各部分允许温升或温度表见表4 表4 部位 定子铁芯轭部 定子铁芯齿部 定子线圈 定子线圈出水小元件 转子线圈出水 轴承出油 轴瓦温度 允许温升 （℃） 45 45 允许最高温度（℃） 120 120 1）902）各元件间温度差异要求发电机运行参数要求 对125MW及以下为65℃， 对300MW为70℃ 对125MW及以下为80℃， 对300MW为9℃ 测量方法 电阻测温元件 电阻测温元件 层间电阻测温元件 电阻测温元件 温度计法 温度计法 电阻测温元件 对93年及以前的产品，铁芯允许温度仍按原产品使用维护说明书等技术文件上规定。

3、定时检查发电机冷却水水质。在闭式循环时．需每天排污，更换部分冷却水．一般每天的排污量为总流量的5-10％。

4、在运行过程中，应通过端盖视察窗注意端部情况，如有漏水可疑情况，发现水迹，或检漏计发出警报讯号但不能确定是否漏水时应加强监视。若漏水情况确定但不严重，当机组负荷不允许立即停机时可适当降低进水压力并减少机组负荷，待漏水消除后仍可短期投入运行，待负荷许可时再停机检查。倘降压后漏水现象仍未消除则应解列停机检查处理。

5、发电机转子运行时的振动按照国际GB/T7064考核，按照此规定对60MW及125MW。只测量轴承座振动，对300MW同时测量轴承座振动和轴振动。轴振考核可以按相对位移或绝对位移限值。

GB／T7064—96中规定的对运行在3000转每分工况下转子的振动限值

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单位：微米 （峰峰值） 范围 A B C 轴承座振动限值 25 64 162 轴振相对位移限值 80 165 260 轴振绝对位移限值 100 200 320 范围A：振动数值在此范围内的设备可认为是良好的并可不加限制地运行。 范围B：振动数值在此范围内的设备可以接受作长期运行。

范围C：振动数值落入此范围内，开始报警，提请注意安排维修。一般该机器还可以运行一段有限时间，直到有合适机会进行检修为止。

6、发电机在运行中若因系统故障或其它事故允许按下列特殊方式运行：（若在产品技术协议中另有特别规定的则按协议上规定）。

（1）定、转子线圈冷却水的断水时间不得超过30秒。

（2）发电机允许在三相不对称负荷条件下连续运行，这时每相电流均不得超过额

定值，且负序分量与额定值之比不得超过8% 。其瞬态耐负序能力I22*t乘积一般规定最大为8秒。如有特殊要求则按共同签订的技术协议。

（3）发电机允许采用强行励磁，对50MW采用直流励磁机励磁，发电机的强励电

压为1.8倍额定转子电压，持续时间不大于15秒。对采用交流励磁机励磁的125MW及300MW，强励电压为2倍定额定转子电压，持续时间不大于10秒。

（4）在系统允许情况下，发电机允许失磁运行，并带适当有功负荷，允许负荷和

时间应经试验确定。

（5）在系统发生事故时，发电机允许的短时间定子过电流及转子绕组过电压能力，

如表5所示，但发生的次数以每年不超过二次为限。

表5

时间(秒) 定子电流（%） 10 226 30 154 26

60 130 120 116

时间(秒) 定子电流（%）

7、当系统发生接地故障时应迅速确定接地点，如果接地点在发电机内则应立即解列灭磁停机进行检修。

8、当发电机的冷却水电导电率突然增大时应检查水冷却器无漏水,如有漏水则应停用漏水的冷却器进行检查和维修。

9、在每次发生严重的外部短路后均应对发电机进行检查,如果发现定子线圈有严重的变形或其它异常现象则应进行必要的检修。如果出口端非对称短路后，还应检查转子表面有无过热及微裂纹,如有异常应及时处理，防止裂纹扩大。

10、当发电机因内部冒烟起火时应按照一般空冷发电机着火的规定紧急处理，此时发电机的冷却系统仍应继续运行，直到火灾全部熄灭为止。

11、为监视在运行中定子线圈端部情况，一般在端盖内均装有照明装臵。照明灯是装在一块圆形铁板上，圆形铁板从外面撬在端盖上。当照明灯不亮或损坏时只须将圆形铁板拆下便可调换。因此在装照明灯时，应注意适当将照明灯引线留长，使铁板能拆下。

12、定子总进、出水管的下端各有一根放水管。此放水管的出口一端是用闷头闷住，当发电机停机或测量绝缘电阻而要吹清定子线圈内积水时，可将此闷头拆下。

13、发电机两端底盖内及机座出风口的风道上装有检漏装臵（后者需现场按装），并在下盖板上各有一条斜槽，在斜槽的最低处有闷头，检漏装臵外接高阻式检漏计。一旦发现电机端部漏水时检漏装臵可及时发出讯号，而漏水将积存于空冷器小室地面或端部斜槽中，对端部积水可开启闷头即放掉积水。新机或检修后投运前，应检查检漏装臵的导通性能是否良好，可用万用表测棒量测印刷板上电极各个表面，对同一极其电阻应接近于零，否则应将电极表面的油污等揩干净。

14、刷架与电刷

（1）发电机和同轴交流励磁机的滑环上电刷，制造厂采用的是上海电碳厂生产的

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10 208 30 146 60 125 120 112

适合于高速汽轮发电机使用的电刷，其牌号为S27，对交流励磁机亦可采用S6M电刷，压紧电刷的恒压弹簧压力为1.1KG至1.2KG。建议用户分别采用述牌号的电刷和压紧弹簧结构。不允许将不同牌号的电刷或不同压力的弹簧混装在同一只滑环上，以免电刷间电流分配不均匀而引起局部过热。

（2）电刷与刷盒之间必须保持滑动配合，防止相互间扎牢。

（3）运行中必须经常用直流卡钳表测量电刷的电流分配，如不正常应修磨碳刷在滑环上的接触面。防止个别电刷因过电流而烧坏电刷辫子，严重时烧毁刷架。

（4）运行中电刷磨损至2/3电刷高度时，应立即调换以新电刷。维护人员必须站立在绝缘垫子上进行操作。

（5）运行一年后，必须对刷架内腔的积灰进行清除，以防止引起滑环环火或二极短路烧坏转子的重大事故。同时应对刷架上紧固件进行松动检查和重新紧固。

七.发电机的故障

发电机可能因运输、安装、使用或制造等方面的缺陷，会造成一些故障，现将可能遇到的故障简述如下： （一）漏水

1、定子线圈漏水

（1）定子聚四氟乙烯塑料管由于运输、碰撞、耐水压等原因而破裂漏水。 （2）绝缘引水管接头由于长期振动而松动漏水。 （3）紫铜和不锈钢接头焊接处漏水。 （4）紫铜接头和烟斗状接头焊接处漏水。 （5）烟斗状接头和空心导线焊接处漏水。 （6）空心导线股间封焊不良或导线有裂缝而漏水。 （7）总进、出水管和不锈钢接头焊接处漏水。 2、转子的漏水

（1）转子绝缘引水管装配不当或两端保护不善运行中漏水，水一般从小护环处甩

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出。

（2）转子线圈与铝青铜接头或不锈钢管弯脚焊接处漏水。 （3）绝缘引水管接头密封件松动漏水。

（4）转子线圈引水弯脚断裂漏水，水一般从护环与大轴止口处甩出，并经定子边端铁芯风道流入空冷器小室内。

（5）转子进水箱衬管或衬杯不牢或腐蚀漏水。

3、定子端部冷却铜管裂纹漏水(仅125MW及以上容量埋有此铜管)。 （二）水路系统的故障

1、水量减少，大多是由于发电机内外管道的水路阻塞或线圈内进入杂物引起局部堵塞所引起。

2、出水温度、负荷对应流量指示不符，可能是流量指示不正确。

3、 电阻测温元件指示线圈温度过高或温差大于规定值，这一般可能可能是线圈水路局部不畅而造成过热所致。可能原因是绝缘引水管弯瘪或空心铜线内杂质堵塞，此时应加强监视并考虑停机时分支路冲洗，必要时进行酸洗，并复验电阻测温元件阻值。

对1125MW、300MW发电机如果定子槽内测温元件损坏，应立即将制造厂装放在测温出线板后面的对应备用元件换接上去，如果不清楚或有其它问题。请与我厂技术服务科联系。对于端部出水小元件，若损坏可在机组停机时拆卸该端端盖进行调换。 （三）电气故障

1、发电机的电气不稳定，一般由于系统的电压太低、电压调整器失灵或转子失磁等。

2、发电机发不出电压，一般是由于励磁系统的故障引起。

3、发电机端部突然短路时，有时在端盖内有电弧及烟冒出，发出巨响，端盖上的防爆孔、视察窗弹出，一般是由于电机内部短路和发电机出线间短路引起。

（四）定子部分的其它故障

1、定子振动及铁芯松动，其可能原因是：

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（1）转子线圈匝间短路，使磁场失去对称性并使转于电流增加，产生振动、磁化等问题。

（2）定子铁芯绝缘损坏或压装质量不良，引起铁芯松弛。 （3）定子机座与底扳的连接不够牢固。 2、定子铁芯温升过高、其可能原因是：

（1）冷却风路阻塞使风量不足，或进风温度过高。 （2）由于铁芯绝缘损坏而引起局部过热。 3、定子线圈的故障

（1）定子线圈击穿，可能由于绝缘因电腐蚀或机械磨损损伤，或因定子线圈漏水后绝缘渗水所引起。

（2）定子线圈松动，一般是槽楔、垫块松脱所致。 （五）转子部分的其它故障

1、转子振动，其可能原因是： （1）转子线圈匝间短路或接地。

（2）转子线圈端部固定垫块移动，破坏了机械平衡。 （3）转子线圈水路堵塞，破坏了机械平衡。

（4）汽轮机与发电机，或发电机与同轴励磁机间的联轴器中心配合不良。 （5）基础刚度差，或安装不良。 2、转子轴向串动，其可能原因是： （1）发电机安装时因转子位臵倾斜而引起。

（2）发电机安装不够妥善，正常运转时定、转子磁中心不符。 3、转线圈匝间短路或接地，一般由于绝缘磨损或铜线渗水。 4、集电环过热，磨损过大，其可能原因是：

（1）电刷牌号选用不当，太硬或品质不良。不能同时混合使用不同牌号的电刷。 （2）刷架振动。

（3）刷架和刷握间间隙太小，受热膨胀后不能自由上下移动。

（4）由于电解现象集电环磨损以负极性的集电环为大，为减少二个集电环的磨损

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差别，可适时调换二集电环的极性运行。

（5）集电环通风孔被污物阻塞或集电环通风不良。

（6）恒压弹簧与电刷间无绝缘垫片使弹簧分流受热被退火失去弹性。 （7）恒压弹簧选用不当或混用了不同规格或压力偏大偏小。 （8）转子线圈二根励磁引线与滑环接触不良，导致接触电阻较大。

水冷发电机由于转于电流较大、电刷数目多，因此发热现象必须特别注意，运行中可用小型直流卡钳表检查均流情况并及时调整。 （六）其它故障

1、轴承发生故障，最常见是由于轴电流引起轴承发热及轴瓦被侵蚀。轴电流是由于磁场不对称，在转子两端产生轴电压，当轴承座下的对地绝缘损坏时产生的。此外，油量不足、油的质量不良或进油温度太高时，也会引起轴承过热。

2、空气冷却器的故障．一般由于冷却管道淤塞和腐蚀导致管道漏水引起的，其现象一般是冷却能力不足。

3、出水支座漏水，主要是迷宫密封的间隙没有调整好或出水口不畅．

八.维护和检修

（一）定转子线圈水路正反冲洗

水冷发电机对水路系统的清洁度是很重要的，虽然水路系统采取了一系列措施保证水流畅通，但总不免在转角、弯脚、缩口等处积聚污物．时间一长．就有可能使流量减少或局部阻塞。因此为保证电机安全运行，水路畅通，必须结合检修冲洗。

1、定子线圈水回路正反冲洗

定子线圈水回路正反冲洗详见水系统说明书。冷却水由总进水管引入．经进水绝缘引水管、定子线圈、出水绝缘引水管，由总出水管引出。

冲洗前，先将总进、出水管放水闷头开启，排出线圈内的积水并用0.3Mpa-O.5Mpa的压缩空气把剩水全部吹干净，再通入清洁的冷凝水。冲洗到出水口无黄色杂质污水，再接人压缩空气冲出剩水，压缩空气每次从进、出水管轮流交替冲洗，一般情况冲洗3-4次即可。

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当运行时发现个别线圈阻塞时，应对该线圈进行单独冲洗，即拆除线圈两端的绝缘引水管与总进水管连接的接头，用压缩空气和水反复冲洗。必要时可用高压氮气、氧气冲洗，甚至酸洗去垢。冲洗后进行流量试验，确保水路畅通。

为了反冲洗方便，经加装阀门和相应的管道后可在空转无励磁的工况下进行反冲洗。进、出阀门必须有明显的开启、关闭的标记，以免误操作断水运行。

2、转子线圈水回路正反冲洗

转子线圈水回路途径见图3，冷却水由轴的中心孔引入进箱，经进水绝缘引水管、转子线圈、出水绝缘引水管，由出水箱甩出，汇集到出水支座引出。

冲洗时，先在转子出水箱出水孔处用螺钉闷头闷住再打开一个孔，进行逐个冲洗，用O.5Mpa的压缩空气把转子内剩水吹净和通入清洁的冷凝水，并重新接压缩空气冲，从进水口和出水口反复多次正、反冲洗，直至排除仝部污物。

在某些情况下如分支路水流量不正常或大修检查时，有可能需要拆下绝缘引水管甚至进水箱的压环来进行冲洗，此时压环处密封圈应更换新的。

3、定子端部冷却元件水路均由空心铜线弯制。冲洗时用0.3Mpa-0.5Mpa压缩空气把内部剩水吹净，通入清洁的冷凝水，反复冲洗直至水流清洁。 （二）更换定子绝缘引水管

定子绝缘引水管为聚四氟乙烯塑料管，当受机械损伤或接头处漏水时必须更换，拆绝缘引水管前应铲去绝缘引水管两端的绝缘，再用一把扳头扳住线圈的接头，另一把扳头松开绝缘引水管的螺帽，避免扭裂线圈鼻端导线及损伤焊接部位。拆下损坏的绝缘引水管后换上同样长度的备用绝缘引水管。但需注意，接头内的紫铜垫圈应调换经退火处理后的新垫圈。在装新的绝缘引水管时也必须用两把扳头扳紧螺帽。更换绝缘引水管，需进行耐水压试验，试验标准见表6．

定子耐水压试验

试验项目 交接试验 更换整台绝缘引水管 更换部分绝缘引水管 大修预防性试验 32

耐水压力（Mpa） 0.75 0.8 0.5 0.5 时间（小时） 8小时

泵水压时，将总水管上方排气管上的接头旋松，此接头引出在进出口法兰旁边，排除残留气体随即旋紧，然后维持泵水压力进行试验。

耐水压试验合格后，在绝缘引水管与线圈连接处，根据电压等级半叠包环氧粉云母带，边包边刷粘接剂53841YQ，规格及层数见表7，新包的绝缘需和原有绝缘重叠，最外面半叠包一层玻璃丝带。绝缘引水管与总水管连接处半叠包一层玻璃丝带。绝缘包扎后，表面均应涂以上述胶粘剂。

表7 定子线圈与绝缘引水管连接处绝缘

型号 QFS-50-2 QFS-60-2 QFS-125-2 QFS-300-2 电压（伏） 6300 10500 13800 18000 半叠包扎0.14环氧粉云母带5444-1层数 8 10 12 18 注：隔相处再加半叠包2层粉云母带，另外对125MW及300MW再需加硅橡胶带半叠包3层。

（三）定子端部结构件上通水冷却的铜管。

在125MW及300MW发电机上，为加强对端部结构件的冷却，在其上面装有通水的空心铜管。当该部分发生漏水故障，在修复后应进行0.5Mpa、8小时的耐水压试验。 （四）拆装大护环

1、拆大护环

（1）敲出转子齿中周向固定大护环的定位销。

（2）作好护环定位标记。用气枪等加热整个护环及止口，在整个圆周上均匀加热到220-250℃，火力要足速度要快，用小铁锤敲击止口处有哑壳声时，夹具将护环夹牢。用行车吊夹具的一端，将护环准确转动一个齿距，再用拉脚拉出大护环，使其脱离止口，把已经装好的夹具夹紧拿下。

2、套大护环

（1）清理转子线圈端部。用压缩空气吹清积灰，有松动的垫块须用绝缘板垫紧，并涂以绝缘漆，线圈绝缘有破损应修补。

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（2）包护环绝缘。按图包上护环绝缘或原拆卸的绝缘，拆卸的绝缘中表面一张应更换新的，其余的损坏者也需要更换新的。用夹具夹紧，尺寸应符合图纸要求，一般绝缘外径与护环内径相同或大1mm，在磁极中心垫块上打定位绝缘销。

（3）所有热套面用砂纸清理锈斑和漆膜，使具有良好的配合面，并准备好护环拉脚工具。

（4）护环和中心环加热到250℃左右（可以用锡条检查）时，装上夹具夹紧，但需注意加热时护环和中心环止口不能脱离。对准标记，将护环吊起套入转轴。套装时，不能撞击中心环，只能垫以铜棒撞击护环，当护环搭上止口时就可用拉脚工具拉住护环，使护环慢慢拉入，然后用钢丝绳缠住护环，准确转动一个齿距，使护环定位销能打进大护环，并检查护环与本体四周的轴向间隙使其保持一致。

（5）打进定位销，用鼓风机吹护环使之冷却到室温。 （五）发电机漏水的处理

如前所述，发电机漏水有三种：绝缘引水管漏水，焊接焊缝不好漏水，空心铜线断裂漏水。

1、绝缘引水管漏水；更换绝缘引水管，详见前述。

2、焊接质量不好，在焊接处漏水；目前接缝焊接结构有以下几种：如不锈钢头和紫铜接头焊接，或是紫铜接头和紫铜烟斗状接头焊接，或是紫铜板烟斗接头和定子空心铜线焊接。

（1）紫铜接头和不锈钢接头，见图10(3，4)，用BAg45cuzN(料303)银焊条和焊粉气焊，焊接前必须对接头进行清理。

（2）紫铜接头和紫铜板烟斗状接头，见图10(4-5)，用BAg45CUZN(料303)银焊条和焊粉气焊，在焊接时对铜接头和不锈钢接头焊缝处耍用湿的石棉绳包扎，以免此处焊缝受热脱焊，加热时动作迅速并且时间不宜过长，以免通水孔阻塞和烧枯紫铜，焊缝表面要求光滑整齐。如有毛刺应去除。

（3）紫铜板烟斗状接头和定子空心铜线焊接，见图10(5．6)，用BCU80PAg(料204)银磷铜焊条进行气焊。焊接温度在650℃左右，该焊条流动性好且不用焊粉，适宜定子铜线股问封焊。由于定子空心铜线壁较薄，因此气枪火焰不能太近铜线。在焊接前，

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必须用湿的石棉绳包扎靠近定子线圈绝缘处以免烧坏绝缘。

3、定于端部冷却水管和转子线圈都是单根空心铜线，当有裂纹时就应切断后进行对焊．把待焊接的两端锉成45度的倾斜并对齐。用BAg45CUZN(料303)银焊条和焊粉进行气焊堆满后再锉平。当在定子端部的冷却水管有裂缝但不能取出铜线时，可进行表面清理后进行堆焊修补裂缝，加强其机械强度

在进行补漏焊接后必须对该部份进行耐水压试验，其标准同前述。焊接后必须用柠檬酸溶液清洗焊缝，以免铜线腐蚀。为防止堵塞，在装上绝缘管后必须做流量试验，焊好而未装绝缘管是否要做流量试验视需要而定。 （六）发电机定子的检修

1、清除发电机两端端部的油污和灰尘。

2、一般发电机在开始运行一年后，由于定子线圈振动和绝缘件收缩会引起槽楔松动，必须重新打紧。

对松动的槽楔，首先敲出来，并在槽楔下垫以半导体玻璃布板，至少在贴近线圈的一层用半导体玻璃布板，然后敲紧槽楔。检查线圈和槽两侧面的问隙．不超过0．3毫米．若超过此尺寸，必须用半导体玻璃布板塞紧。两端槽楔必须用玻璃丝带和线圈一起绑紧，再涂以用环氧树脂610l和650聚酰胺按l：1配制并用甲苯稀释的粘合剂。 对槽楔下具有绝缘波纹板的300MW上新的槽内固定结构，线圈被固紧的程度可通过槽楔上所开的测量小孔组用千分表测量出波纹板的波顶与波底之差值来观察。制造厂在嵌线敲紧时此值控制在不大于0.5毫米，波纹板产品经烘房烘焙后出厂前控制其值不大于0.7毫米，电厂在运行一段时期后应对此进行检查和测量，当与以前测量的结果进行比较，如果上述数值达到1.2毫米及以上（松开自由状态为l.78毫米)，则请用户将这些槽楔的测量数值及机内分布位臵书面告知我厂技术服务科，以便具体研究提出处理意见。

3、为消除定子线圈电晕，在线圈的直线部分涂有低电阻半导体漆。在端部出铁芯部分分别涂以高电阻、中电阻半导体漆。检修时，在敲出槽楔后对线棒加上相电压，用真空管电压表测量上层线棒的表面电位，对偏高的要检查原因采取措施，如用半导体玻璃布板塞紧两侧间隙或表面刷半导体漆等。

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4、发电机定子端部线圈为兰式结构，采用端箍、支架、压板固定。在检修中必须检查压板螺杆及紧固件是否有松动，若松动则需重新旋紧。这些螺杆、螺母、垫圈等紧固件均为非磁性材料，若需调换时应使用与原有性能相同的非磁性材料。

5、检查定子垫块有无松动．联接线有无磨损。

6、如果槽楔全部或大部分敲出或抽转子撞坏铁芯，经修复后对铁芯质量仍有怀疑．要做铁耗试验以判断是否有局部过热。 （七）其它

1、检查轴瓦有无腐蚀和脱壳现象，轴承座和转子进水支座对地绝缘有无损伤、以免产生轴电流烧坏转子轴承档。

2、检查转子各部件有无机械损伤，尤其是转子各部分的热套表面及附近金属有无异常情况。

3、对转轴轴承档、花鼓筒止口、小护环止口、风扇环止口、风扇座止口等处在大修时可应用磁粉或着色探伤，检查其表面情况。如果大修也拆大护环，则亦应对本体上热套表面进行检查。

4、定、转于损坏情况较严重而须检修时，如更换定转子线圈．处理转子线圈引水弯脚断裂等，应与制造厂联系由制造厂协作处理。

九.转子绝缘引水管的安装、使用和维修

请另阅我厂随机出厂资料的编号为OA460.399转子绝缘引水管安装使用维修说明书。

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附录A

配125MW、300MW发电机用的永磁付励磁机使用维护注意事项

1、注意

（1）永磁付励磁机（P.M.G）转子上的励磁磁场采用磁性能较高的稀土钴永磁钢。由于是永恒磁场不能灭磁，因此定子上的任何电气短路包括与其相连的仪表仪器接线端发生短路只要电机不停转定子绕组等将持续短路，导致发热烧毁并甚至会影响到主励磁机。因此定子及其外接电气回路的相间和对地绝缘必须绝对可靠。

（2）由于永磁付励磁机的气隙较小，因此要特别注意气隙均匀性，防止定转子相擦。气隙不均匀引起定转子相擦后非但转子擦损和影响轴振，而且定子冲片短路会引导起较大的发热，最终会影响绕组的安全使用。

2、定子绕组和电气联接线

兆欧表读数能反映出绝缘的情况，特别是潮湿和灰尘。作为维护、维修的一项工作，定期进行测量可事先发现绝缘系统的异常工况，从而能在发生故障以前采取措施加以修复。对于新安装机组定子绕组绝缘电阻用500V兆欧表测量，要求大于或等于10兆欧。如果定子绕组受潮表现在绝缘电阻低，这时电机就必须干燥，注意干燥时任何加热不应使绝缘表面温度超过80℃。至于使用一段时间后定子绕组的绝缘电阻要求为大于或等于2兆欧。如果数值过低说明绕组受潮或不干净应及时清理和干燥。

3、定子拆卸和装复

永磁机定子在制造厂出厂时已装配调整好。如图1l所示定子下的垫片已调节到定转子间气隙均匀，且导轨下也利用垫片调节控制导轨与定子底脚之间的垂直和横向(水平)的间隙并将导轨销紧固定在底架上。因此每当现场需要拆卸定子时，原则上不可更动(拆开)导轨，维持原导轨固定状态。只需事前记录原垂直和横向(水平)间隙，然后将永磁机定子紧固螺钉拆卸，轴向抽出定子即可。当装复时，复测并确保导轨与定子底脚之间的垂直和横向间隙不变。也只需沿轴向装入紧固后测定转子间气隙，确认四周气隙均匀一致。如果操作不当或移动导轨，将导致气隙不均，定转子磨擦的事故。

沿导轨拆装定子是保证定、转子不致单边相吸的主要措施。

测量气隙至少在两端直径上各读四点，由于设计气隙沿极面圆周方向不均匀。测

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量点应统一在极面中心处。如图12所示。

如果由于气隙过于不均匀以致单边磁拉力较大不易抽出定子，用户可在转子每条槽楔上方(两极性之间)插人导磁材料(如扁钢)，扁钢应低于转子外圆，长度与转子长相等(如图12所示)并与两极侧面接触，这样做相当于短路了一部分磁路，减小了定、转子间的磁拉力，会使拆卸感到方便。

4、停机时永磁付励磁机的维护检查项目 （1）兆欧表检查定子绕组等。

（2）定、转子内外表面检查，以防相擦。 （3）检查转子槽楔是否松动。 （4）气隙检查。 （5）转子磁极螺钉检查。 （6）其它检查。

5、对于在电气、机械、装拆等方面引起的任何问题，用户应及时向制造厂联系，以防发生事故。

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部 件 图 纸

图1 定子绕组水电连接示意图 图上----线条表示通水的绝缘水管

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图2 转子绕组水电连接示意图

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/k5yf.html