宝泉抽水蓄能电站发电电动机.pdf

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1、宝泉抽水蓄能电站发电电动机华东勘测设计研究院沙滨摘要：本文从主要技术参数、结构等方面对法国ALSTOM公司为宝泉抽水蓄能电站设计、供货的发电电动机进行了详细的叙述，并就有关问题进行探讨关键词：发电电动机主要参数及结构宝泉抽水蓄能电站l概述宝泉抽水蓄能电站位于河南省辉县市薄壁镇大王庙以上2．5km的峪河上，距新乡市、焦作市和郑州市的直线距离分别为45km、30km和80km。电站厂房内安装4台单机容量为300MW的立轴单级混流可逆式水泵水轮发电机组。主机及主要附属设备通过国家发改委的捆绑招标、技术引进方

2、式，确定由法国阿尔斯通水电和阿尔斯通(瑞士公司)组成的ALSTOM联合体供货。其中阿尔斯通水电为联合体的牵头方并负责水泵水轮机和计算机监控系统部分的设计供货，阿尔斯通(瑞士公司)负责发电电动机部分的设计及供货。2发电电动机主要技术参数(1)型式：立轴、悬式、三相、50Hz、空冷、可逆式同步电机(2)额定容量发电工况额定容量(电气输出)：334MVA电动机工况额定容量(轴输出)：315．4MW(3)额定电压及调压范围：18±5％kV(4)额定功率因数发电工况：0．9(滞后)电动工况：0．975(超前)(

3、5)额定频率50Hz(6)额定转速500r／min(7)飞逸转速725r／min91(8)飞轮力矩(9)效率(a)额定效率发电工况：电动工况：(b)加权平均效率发电工况：电动工况：(10)绝缘与温升(a)绝缘耐热等级：(b)温升>3750t．m2不小于98．72％不小于98．8l％不小于98．49％不小于98．77％155℃(F级)发电电动机在规定使用条件和额定工况下长期连续运行时，其主要部件温升不超过表1的规定。表1发电电动机主要部件温升限值允许温升限值(K)发电电动机部件温度计法电阻法检温计法定子

4、绕组80转子绕组90定子铁芯80集电环60发电电动机在额定容量、额定转速和额定功率运行时，油冷却器的进水温度不超过280C的环境条件下，推力轴承最高温度不大于75。t2，导轴承最高温度不大于750C(用检温计法测量)。(11)主要电磁参数详见表2：表2主要电磁参数序号项目参数序号项目参数l极数124)xq712定子铁芯内径(删n)46705)X2193定子铁芯外径(mm)59706)xo94定子铁芯高度(mm)29309X”q／X”d0．955槽数17l10短路比1．026每极每相槽数4．75ll气隙

5、(mm)437并联支路数312气隙平均磁通密度(131．098电抗(％)131／3齿高处平均磁通密度(131．771)Xd(不饱和值)10614定子轭平均磁通密度(131．52)X’“不饱和值)3015电负荷(A／cm)8403)X”d(饱和值)1916槽电流(A)71423发电电动机主要结构特点宝泉电站发电电动机为立轴、悬式结构。推力轴承与上导轴承共用一个油槽，固定于上机架上；下导轴承位于转子下方，安装在下机架上，采用带空气冷却器的密闭循环通风系统。总体布置见图1所示。图1发电电动机总体布置图3．1

6、定子宝泉电站发电电动机的定子采用在：[地现场叠片、下线的组装方式。定子机座分三瓣运输至工地现场，在安装场拼装成圆形整体。定子铁心采用0．35ram厚优质冷轧硅钢片(型号35H210)多段分层压紧叠压而成，铁芯内径4670mm，高2930mm。定子绕组采用双层、叠绕，Y形接线，每相为3分支绕组构成。绕组采用F级绝缘并采用真空加压浸渍，使绝缘和线棒成为无空隙的严密而均匀的整体；在下线工艺上采取了使用低阻布及微膨胀绝缘胶的措施，使线棒上的半导体防晕层与铁芯的整个槽形接触良好，确保线棒电晕屏蔽的连续性；每根线

7、棒由多股铜线采用罗倍尔换位的换位方式绕制，以减少附加损耗和股间温差。定子机座采用独特的“斜支撑设计”方式，定子机座的圆周布置6根沿径向倾斜的支腿。这些倾斜的钢板作为机座的支撑脚与基础钢板采用螺栓连接。这样的结构既保证了机座具有足够的刚性可以避免产生异常的位移及扭曲，又允许了定子在一定程度上同心的热膨胀。这样的结构可以避免由于那种刚性固定的机座而可能引起的定子铁芯的翘曲。图2定子总装示意图定子组装完成后，利用平衡梁及上机架作为专用起吊工具，通过两台桥机联合将定子整体吊入机坑就位。2010年10月27日，

8、宝泉电站甜机在进行开路升压试验过程中发生了定子铁心烧损的事故。经事后检查，多根定子铁心拉紧螺栓存在接地现象。其中有一根拉紧螺栓破坏严重，其2／5和4／5处完全熔化并与铁心熔合在一起；另外有3-4根拉紧螺杆上也存在电弧放电的痕迹、铁心叠片上多处火星点、故障点处铁心发生翘曲、铁心孔内有电弧现象；个别套管上方有电弧灼烧痕迹。经初步分析是由于ALSTOM原先的拉紧螺栓绝缘套管设计存在缺陷，容易造成杂质堆积，从而引起拉紧螺杆绝缘下降。另外，铁心叠片的质量也有一定的