1、汽輪發電機設備制造質量控制二零一八年三月1. 發電機設備簡介同步發電機的功能是將原動機轉軸上的動能通過發電機轉子與定子間的磁場耦合作用，轉換到定子繞組上變成電能。按照原動機的不同，通常分為水輪、汽輪、燃氣輪 及柴油發電機等。按照冷卻介質的不同可分為空氣冷卻、氫氣冷卻、水冷卻等。大型同 步發電機已經沒有完全的空氣冷卻了。現主要冷卻方式為：水氫氫、水水空（氫）氣冷 卻。本細則主要介紹的是汽輪發電機設備。（1）發電機的分類 發電機按冷卻方式分可分為氣冷和液冷兩大類，氣冷一般分為空氣和氫氣冷卻，液 冷一般分為水、油、蒸發冷卻介質（氟利昂類、氟碳）等。發電機的主要冷卻部件包括 定子繞組、轉子繞組、 定子

2、鐵心。根據冷卻方式的不同， 發電機一般可以分為以下幾種：1）空冷即：定子繞組空氣冷卻、轉子繞組空氣冷卻。 2）. 雙水內冷即：定子繞組 水冷卻、轉子繞組水冷卻。 3）.水氫冷即：定子繞組水冷、轉子繞組氫冷。 4）. 全氫冷 即：定子繞組氫氣冷卻、轉子繞組氫氣冷卻。圖: 常用汽輪發電機冷卻方式與容量關系（2）發電機基本機構 發電機本體，其最基本的組成部件是定子和轉子，其輔機包括勵磁系統、冷卻器、 氫油水控制系統（水氫氫冷發電機）。發電機定子定子主要由機座、定子鐵心、定子繞組等組成。機座與端蓋 機座主要用于支撐和固定定子鐵心和定子繞組。采用端蓋式軸承的，機座還要承 受轉子重量。除此之外，在結構形式

3、上還要滿足發電機散熱、通風和密封要求。氫冷 發電機的機座除滿足上述一般電機要求外，還要能防止漏氫和承受住氫氣的爆炸力。機座由高強度優質鋼板焊接而成。機殼和定子鐵芯背部之間的空間是電機通風系 統的一部分，它的結構和氣流方向隨通風系統的不同而異。端蓋是電機密封的一個組成部分，為了安裝、檢修、拆裝方便，一般端蓋由水平分 開的上下兩半構成，采用鋼板焊接結構或鋁合金鑄造結構。大容量發電機常采用端蓋軸 承，軸承裝在高強度的端蓋上。定子鐵心定子鐵心是構成磁回路并固定定子繞組的重要部件， 為了減少鐵芯的磁滯和渦流損 耗，現代大容量發電機定子鐵芯常采用磁導率高、損耗小、厚度為 - 。35-0.5mm的優質 冷軋

4、硅鋼片疊裝而成。每層硅鋼片由數張扇形片拼組成一個圓，每張扇形片都涂了高溫 的無機絕緣漆。 B級硅鋼絕緣漆能耐溫 130，一般鐵芯許可溫度為 105-120。涂 F級絕 緣漆，可耐受更高的溫度。定子繞組 定子繞組是是發電機的核心部件，要求其具有較好的絕緣性能，目前的發電機均采 用雙層、疊繞組，星形接法。發電機轉子 汽輪發電機的轉子是由轉子本體、護環、中心環、集電環、風扇和勵磁繞組組成。護環的作用是承受轉子繞組端部在高速旋轉時產生的離心力， 保護繞組端部不致沿徑向 發生位移、變形和偏心。中心環對護環起固定、支持和保持與轉軸同心的作用，也有防 止端部繞組軸向位移的作用。集電環是勵磁電流的輸入端，勵磁

5、電流通過集電環輸送到 轉子繞組。大容量汽輪發電機的轉子鐵心采用導磁性好和機械強度高的優質合金鍛鋼件 （如鎳鉻鉬釩、鎳鉻釩、鉻鎳鉬等），經檢驗合格后，加工制成勵磁系統 將交流電轉換成質量電流電，送入發電機的勵磁繞組。冷卻器 用于冷卻發電機內冷卻氣體的設備。氫、油、水控制系統氫系統用于對氫冷發電機的氫氣和空氣， 進行這兩種氣體的置換， 不漏氣， 自動 監視和保持氫氣的額定壓力和純度。 密封油系統的功能是采用油密封機內的氫氣以防 止其向外泄漏 , 既保證發電機內部氫氣不外泄，又防止空氣和潮氣進入發電機。同時 也防止機外圖 1. 發電機主要部件圖 2. 發電機結構圖圖 3. 轉子端部圖42. 汽輪發電

6、機技術參數名詞解釋發電機參數是發電機工作性能的主要技術數據，包括額定功率、額定功率因數、額 定電壓、額定轉速、短路比等。2.1 額定功率額定功率是指發電機正常工作時的功率。2.2 額定功率因數在交流電路中，電壓與電流之間的相位差 ( ) 的余弦叫做功率因數，用符號 cos 表示，在數值上，功率因數是有功功率和視在功率的比值，即cos=P/S，額定功率因數是指發電機在額定工作狀態下的功率因數。2.3 額定電壓額定電壓是指發電機在正常工作時的輸出電壓， 發電機要保證在此電壓下長期穩定 運行。2.4 額定轉速是指在額定功率下電機的轉速。用符號“ n”表示，單位為“轉 / 分，汽輪發電機多 為兩極的，

7、也有 4 極的。4 極的： 60*50/2=1500 轉/分， 2 極的： 60*50/1=3000 轉/ 分，2.5 短路比在單位電壓情況下，短路容量在數值上就等于系統導納值，即為系統戴維南等值 阻 抗的導數 短路容量越大，系統戴維南等效電阻越小，負荷、并聯電容器或電抗器的投切 不會引起電壓幅值大的變化，因此系統比較強。短路比是指表征系統短路容量除以設備容量，所以當短路比大，指這個設備是接到 一個強的系統中，表明設備的投切對系統影響不是很大。2.6 轉動慣量 是剛體繞軸轉動時慣性(回轉物體保持其勻速圓周運動或靜止的特性)的量度，用 字母 I 或 J 表示。其量值取決于物體的形狀、質量分布及轉

8、軸的位置。剛體的轉動慣量 有著重要的物理意義，在科學實驗、工程技術、航天、電力、機械、儀表等工業領域也 是一個重要參量。3. 汽輪發電機國家和行業規程、規范和標準標準代號名稱GB 156標準電壓GB 755旋轉電機 定額和性能GB/T 1029三相同步電機實驗方法GB/T 7064透平型同步電機技術要求JB/T56082汽輪發電機 產品質量分等JB/T 6204高壓交流電機定子線圈及繞組絕緣耐電壓試驗規 范GB 14711中小型旋轉電機安全要求GB/T 7409.1 7409.3同步電機勵磁系統JB/T 8708 300 600MW汽輪發電機無中心孔轉子鍛件技術條件JB/T7178 300 6

9、00MW汽輪發電機轉子鍛件技術條件JB/T 1267 50 200MW汽輪發電機轉子鍛件技術條件JB/T 7026 50MW以下汽輪發電機轉子鍛件技術條件JB/T 7030 300 600MW汽輪發電機無磁性護環鍛件技術條件JB/T 1268 50 200MW汽輪發電機無磁性護環鍛件技術條件JB/T 7029 50MW壓力容器鍛件超聲波探傷JB/T 1269 汽輪發電機磁性環鍛件技術 條件以下汽輪發電機無磁性護環鍛件技術條件GB/T2521冷扎晶粒取向、無取向磁性鋼帶（片）GB/T3190變形鋁及鋁合金化學成份GB/T5585.1.2電工用銅、鋁及其合金扁線JB/T7608高壓交流線圈介質損耗

10、角 正切試驗方法及限值JB/T6204高壓交流電機定子線圈及繞組絕緣耐壓試驗規范JB/T10098交流電機定子成型線圈耐沖擊電壓水平JB/T6228汽輪發電機繞組內部水系統檢驗方法及評定JB/T8446隱極式同步發電機轉子匝間短路測量方法JB/T 6204高壓交流電機定子線圈及繞組絕緣耐電壓試驗規 范標準代號名稱GB10068軸中心高為 56mm 及以上電機的機械振動 振動的 量、評定及限值；JB/T8446隱極式同步發電機轉子匝間短路測量方法GB/T 20160旋轉電機絕緣電阻測試JB/T 6229汽輪發電機直接氫冷、空冷通風道檢驗方法及限值JB/T6227氫冷電機密封性檢驗方法及評定。JB

11、/T6228汽輪發電機繞組內部水系統檢驗方法及評定JB/T6227氫冷電機密封性檢驗方法及評定；JB/T6204大型高壓電機定子絕緣耐壓試驗規范GB/T7409.1 7409.3同步電機勵磁系統GB1971-80電機線端標志與旋轉方向GB10068.1-GB10068.2-88旋轉電機振動測定方法及限值GB10069.1-GB10069.3-88旋轉電機噪聲測定方法及限值GB/T4942.1-旋轉電機整體結構和防護等級( IP 代碼)IEC60043-旋轉電機IEC60072-旋轉電機的規格和額定輸出功率DL/T 5072-2007火力發電廠保溫油漆設計規程GB8923涂裝前鋼材表面銹蝕等級和

12、除銹等級4. 汽輪發電機設備質量控制點4.1 水、氫、氫結構發電機生產工序流程圖 (300MW)所謂的水、 氫、氫指的是發電機的冷卻方式， 即：定子繞組水內冷、 定子鐵心氫冷、 轉子繞組氫冷。生產工序流程圖如下：CT 裝配加工制造裝配隔音裝配加工制造裝配軸承裝配軸承座制造軸瓦制造密封座、密封瓦制造端蓋裝配技術資料準備疊片機座下料協作件加工機座裝焊車序鏜序掛裝定位筋端蓋裝焊端蓋加工端蓋裝配下料協作件加工定子機座加熱、壓緊車 序 綁 環 下線圈 焊線 包絕緣 打槽楔 收尾銑槽鏜序一次精車、靜平衡轉 子 轉軸粗、精車下線加熱壓型配塊套環器出線盒裝配 出線盒下料二、三次精 裝導電桿 車出廠試驗四次精車

13、冷卻外罩下料協作件加工協作件加工裝焊裝配機械加工裝焊機械加工裝配4.2 空冷結構發電機生產工序流程圖 (150MW)4.3 主要工藝流程及質量見證計劃1）轉軸加工工藝流程及質量見證計劃毛坯 原材料質保書及復檢報告R 點文件檢查粗、精車加工 （加工外圓及架子口）銑槽、精車加工W尺點寸見檢查證（下線槽尺寸、車后尺寸檢查W 點見證（外圓及架子口尺寸）準備下線護環止口、 聯軸器軸伸、 護環止口、 風扇座環接觸面尺寸等檢查）2）轉子線圈加工工藝流程及質量見證計劃毛刺、尺寸檢查W 點見證直線匝間絕緣墊條壓制、 線圈焊接成型 成 品 墊條壓制3）護環、集電環、中心環加工工藝流程及質量見證計劃尺寸檢查（依據圖

14、紙進行）W 點見證成品4）轉子下線流程及質量見證計劃轉軸 槽襯耐壓試驗及尺寸檢查W 點見證下轉子線圈下線及焊接檢查W 點見證定型、裝配絕緣 絕緣端塊裝配質量檢查 套裝護環、 中心環、 集電 端塊、打槽楔 環、聯軸器、 風扇座環等H點見證轉子出廠試驗檢查安裝導電桿 車密封瓦結合面、聯軸器外圓止口、車軸頸等、三次精車加工導電桿氣密試驗及通風檢查W 點見證軸頸尺寸及各處跳動檢查空冷機組轉子機械加工后水氫氫結構轉子機械加工后轉軸毛坯件轉子成品4.4 定子主要工藝工程（1）定子線棒下料 原材料質保書及附件報告編織、換位直線部位膠化定型引線部位彎制水盒及水盒蓋焊接探傷抽查 包主絕緣R點文件檢查W點見證表面

15、絕緣電阻測量、尺寸及絕緣整體性檢查 介質損耗測量、耐壓試驗 成 品 主絕緣模壓 防暈處理 W點見證（2）定子硅鋼片原材料質保書及附件報告 毛刺抽檢 漆膜厚度、表面絕緣電阻抽檢下料 去毛刺 刷 漆 成 品 R點文件檢查W 點見證 W 點見證3） 定子定子機座焊縫及焊后尺寸檢查W點見證（監造協議一般無此項）定子機座機械加工機械加工后尺寸檢查W點見證（監造協議一般無此項）完工整體氣密試驗H 點見證直流電阻、絕緣電阻、直流耐壓及泄漏電流 電位外移、交流耐壓、繞組氣密測量元件檢查定子疊片后 定子下線定子成品發運定子疊片（空冷機組）定子疊片完成定子下線定子下線完成定子成品（安裝完外機座）4.5 轉子質量控

16、制要點（1）轉子零部件的檢查1）轉軸 轉軸鍛件進廠后首先要對其原材料質保書及廠內附件報告進行檢查，主要關注的內 容是轉軸的材質、機械性能試驗報告、超聲波探傷報告、殘余應力試驗報告、導磁率測 量報告、鍛件化學成份分析報告等。需要根據技術協議、廠家的相關規范及相關標準對 相關數據進行檢查，主要參照的國家標準有 :JB/T 8708 300 600MW汽 輪發電機無中心孔轉子鍛件技術條件；JB/T7178 300 600MW汽 輪發電機轉子鍛件技術條件；JB/T 1267 50 200MW汽 輪發電機轉子鍛件技術條件；JB/T 7026 50MW 以下汽輪發電機轉子鍛件技術條件。 轉軸鍛件復檢合格后

17、，將進行相應的機械加工工序。機械加工的順序一般是粗精車加 工、銑下線槽、鏜序加工、二三次精車加工。完成上述工作后，監理工程師要根據圖紙 對相關的尺寸進行檢查，轉軸加工結束后若有必要可靜放一段時間，有利于加工時產生 的應力的釋放，靜放時應注意做好防護，避免下線槽內返銹。主要檢查的尺寸有：本體外徑、與護環接觸面、集電環接觸面、風扇座環接觸面、架 子口尺寸、中心孔尺寸、下線槽等尺寸及粗糙度進行檢查，檢查依據圖紙進行。2）護環 護環原材料進廠后首先要對其原材料質保書及廠內附件報告進行檢查，主要關注的 內容是護環的材質、機械性能試驗報告、超聲波探傷報告、殘余應力試驗報告、鍛件化 學成份分析報告等。需要根

18、據技術協議、制造廠家的相關規范及相關標準對相關數據進 行檢查，主要參照的國家標準有 :JB/T 7030 300 600MW汽 輪發電機無磁性護環鍛件技術條件；JB/T 1268 50 200MW汽 輪發電機無磁性護環鍛件技術條件；JB/T 7029 50MW 以下汽輪發電機無磁性護環鍛件技術條件。 原材料復檢合格后，將進行機械加工工序，此工序應在轉軸機械加工完成之前完成。機械加工的主要內容是車序加工，加工完成后，監理工程師要根據圖紙對相關的尺寸進 行檢查。3）中心環 中心環原材料進廠后首先要對其原材料質保書及廠內附件報告進行檢查，主要關注汽輪機設備制造監理工作細則的內容是中心環的材質、機械性

19、能試驗報告、超聲波探傷報告、鍛件化學成份分析報告 等。需要根據技術協議、制造廠家的相關規范及相關標準對相關數據進行檢查，主要參 照的國家標準有 :JB/T 1269 汽輪發電機磁性環鍛件技術條件。 原材料復檢合格后，將進行機械加工工序，此工序應在轉軸機械加工完成之前完成。機械加工的主要內容是車序加工，加工完成后，監理工程師要根據圖紙對相關的尺寸進 行檢查。4）集電環 集電環原材料進廠后首先要對其原材料質保書及廠內附件報告進行檢查，主要關注 的內容是集電環的材質、機械性能試驗報告、超聲波探傷報告、鍛件化學成份分析報告 等。需要根據技術協議、制造廠家的相關規范及相關標準對相關數據進行檢查，主要參

20、照的國家標準有 :JB/T 1269 汽輪發電機磁性環鍛件技術條件。 原材料復檢合格后，將進行機械加工工序，此工序應在轉軸機械加工完成之前完成。機械加工的主要內容是車序加工，加工完成后，監理工程師要根據圖紙對相關的尺寸進 行檢查。5）轉子線圈 轉子銅線進廠后首先要對其原材料質保書及廠內附件報告進行檢查，主要關注的內 容是銅排的機械性能試驗報告、化學成份分析報告、導電率測試報告等。在對銅排的化 學成分分析報告進行檢查時，應該重點關注銅排的含銀量。需要根據技術協議、制造廠 家的相關規范及相關標準對相關數據進行檢查，主要參照的國家標準有 :GB/T5585.1 電工用銅、鋁及其合金扁線 第1 部分：

21、一般規定；GB/T5585.2 電工用銅、鋁及其合金扁線 第2 部分：銅母線；GB/T468 電工用銅線錠；GB/T3952 電工用銅線坯。原材料復檢合格后，將進行機械加工工序、成型工序、貼絕緣工序。轉子線圈應在 轉軸機械加工完成之前完成。在對線圈的檢查過程中主要檢查的內容有： 1. 線圈毛刺檢查。 2. 尺寸檢查，主要包 括通風孔的尺寸、總長、總節距等。 3. 絕緣粘貼的質量。（2）轉子下線過程中的檢查汽輪機設備制造監理工作細則轉子下線全序應該包括轉子下線，裝配絕緣端塊，套裝護環、集電環、中心環、聯 軸器、風扇座環，直到轉子具備出廠試驗條件。此過程可以說是轉子的核心工序，是轉子最有可能出現問

22、題的過程，監理工程師應 該對此過程引起足夠的重視。此過程應該重點檢查的內容有：1）引線裝配檢查，主要包括引線包絕緣后的尺寸、引線夾板外觀、絕緣墊片的裝 配情況、螺釘鎖緊、引線裝配的整體質量及引線耐壓試驗。2）槽襯檢查，主要包括耐壓試驗，入槽后兩端伸出槽口尺寸檢查。3）線圈檢查，主要包括線圈匝間是否對齊，匝間絕緣的粘貼情況，焊口的清理情 況，端部的定型及絕緣端塊的裝配情況。4）槽楔檢查，主要包括槽楔的位置與相應的通風孔是否對齊，槽楔緊度檢查及裝 配的整體質量情況。5）導電桿的裝配質量檢查。6）出廠試驗前的整體檢查，在轉子套裝完護環、集電環等部件后，要對上述部件 的裝配質量進行檢查。7）在轉子下線

23、階段要進行多次絕緣電阻測量、交流耐壓試驗及匝間短路測量，匝 間短路測量主要是用兩極電壓法。主要在以下階段進行上述檢查： 轉子線圈焊接完成，準備進行端部加入及定型前。 端部加入定型后，安裝絕緣端塊前。 裝完絕緣端塊，套裝護環前。 套完護環后。 轉子進行出廠試驗前。注：上述耐壓試驗的電壓等級是逐級遞減的8）通風試驗檢查，通風試驗主要根據制造廠的廠內標準進行檢查。上述檢查應該主要根據制造廠的工藝守則及相關的國家標準進行，主要參照的 國家標準有：JB/T56082 汽輪發電機 產品質量分等GB/T7064 透平型同步電機技術要求JB/T 6229 汽輪發電機直接氫冷、空冷通風道檢驗方法及限值（3）轉子

24、出廠試驗檢查轉子出廠試驗主要檢查的項目有 :絕緣電阻測量， 同時算出極化指數和吸收比。 直流 電阻測量。交流阻抗測量。動平衡試驗。超速試驗。動態波形法測量匝間短路。 交流耐汽輪機設備制造監理工作細則壓試驗。上述試驗主要參照的國家標準有：GB/T7046 透平型同步發電機技術要求；JB/T56082 汽輪發電機 產品質量分等；GB/T 20160 旋轉電機絕緣電阻測試；JB/T8446 隱極式同步發電機轉子匝間短路測量方法；GB10068 軸中心高為 56mm及 以上電機的機械振動 振動的量、評定及限值；GB/T 11348.2 旋轉機械軸徑向振動的測量和評定第二部分；JB/T 6204 高壓交

25、流電機定子線圈及繞組絕緣耐電壓試驗規范；JB/T8446 隱極式同步發電機轉子匝間短路測量方法。轉子出廠試驗應該重點關注是否有匝間短路發生，匝間短路主要依靠動態波形法判 定。動平衡試驗主要測量軸振及軸承座的振動，應該分別測量水平、垂直、 45 度及 135 度的值。轉子動平衡及超速試壓時所用軸承支架及軸瓦為試驗工裝，試驗結束后注意檢查轉 子汽端與勵磁端有無摩擦損傷。（4）轉子收尾轉子最后收尾階段主要進行的工作是， “兩個試驗加最后的精車” ，兩個試驗是指轉 子出廠通風試驗和導電桿氣密試驗，精車加工是指轉子精車軸頸。精車軸頸的目的是， 使軸頸的尺寸公差在圖紙規定的范圍內，并確保轉子軸頸與密封瓦的

26、的配合間隙在設計 給定的公差范圍內。間隙過小起不到密封作用；過大會造成密封油內漏或外瀉，疏齒不 能有效地阻斷軸電流通過。軸電流是有害電流，過大的軸電流會使電廠發生災難性事故。精車軸頸后要進行跳動檢查及軸頸尺寸檢查，依據工廠圖紙進行即可。 轉子完成上述工序，即可進行最終的清理及噴涂工序。 （沒有總裝試驗的情況下）4.6 定子質量控制要點（1）定子零部件的檢查1 ）定子機座定子機座的生產過程主要是裝焊和機械加工兩部分。 機座裝焊時應該關注的質量要點有：機座板材的探傷檢查。焊接質量檢查。機構尺 寸檢查。汽輪機設備制造監理工作細則機座機械加工主要進行了車、鏜、鉆序加工，機械加工完成后，依據圖紙對相關的

27、 加工尺寸進行檢查即可。2）定子沖片定子沖片下料前，首先要對沖片的原材料質書及廠內復檢報告進行檢查，重點應該 注意關注沖片的材質與技術協議是否一致。定子沖片的生產過程主要是下料、去毛刺及刷漆。沖片下料后要依據圖紙對首片的尺寸進行檢查，因為下料是根據模具機械沖剪，所 以檢查首片即可。去毛刺一般為分兩部分進行，即機械去毛刺和手工去毛刺。手工去毛刺是在機械去 完毛刺后，手工對沖片的齒部毛刺進行清理。沖片毛刺的檢查為抽檢，車間一般是每兩 小時進行一次抽檢。沖片去完毛刺將進行刷漆工序，刷漆一般為兩遍。監理人員一般對最后一遍的的漆 膜進行檢查即可，漆膜主要是厚度檢查，依據圖紙及工廠的工藝守則進行即可。漆膜

28、厚度檢查完成后，一般還需進行表面絕緣電阻及擊穿電壓檢查，一般來說表面6絕緣電阻應不低于 106 ，擊穿電壓不低于 10V，具體標準依據制造廠的圖紙及工藝文件 進行。定子沖片檢查主要依據的國家標準有：GB/T2521 冷扎晶粒取向、無取向磁性鋼帶3）定子線棒 定子線棒生產前首先要對其原材料質保書及廠內附件報告進行檢查，主要關注的內 容是實心銅線原材料質保書，定子空心導線（空冷沒有）原材料質保書，機械性能試驗 報告、化學成份分析報告、導電率測試報告及無損檢查報告等。需要根據技術協議、制 造廠家的相關規范及相關標準對相關數據進行檢查，主要參照的國家標準有 :JB/T 10415.1 發電機液體內冷空

29、心導線 第1 部分：空心銅導線；GB/T 5584.1 電工用銅、鋁及其合金扁線 第1 部分：一般規定；GB/T 5584.2 電工用銅、鋁及其合金扁線 第2 部分：銅扁線；GB/T 5231 加工銅 - 化學成分和產品形狀；GB/T 7672玻璃絲包繞組線 ；GB/T 468 電工用銅線錠。原材料復檢合格后，將進行下料、編織、直化、成型、包主絕緣及模壓等工序。定 子線棒應在，定子疊片完成之前完成。汽輪機設備制造監理工作細則對定子線棒進行的檢查有：水盒焊接探傷（空冷沒有） 、氣密試驗（空冷沒有） ，線 棒尺寸檢查、絕緣整體性檢查、表面絕緣電阻測量、交流耐壓試驗、介質損耗因數測量、 局部放電測量

30、。注：線棒尺寸檢查、絕緣整體性檢查、表面絕緣電阻測量、交流耐壓試 驗應該為 100%檢查，介質損耗因數測量、局部放電測量為 10%抽檢。4）冷卻器 冷卻器一般多為制造廠家采購的，一般需要進行巡檢監造。巡檢監造主要檢查的要 點是冷卻器的氣密試驗及水壓試驗，試驗依據圖紙要求進行即可。（2）定子裝壓檢查 定子裝壓工序主要包括焊接定位筋、裝測量元件、疊片、加熱壓緊等工序，此過程 主要關注的內容是疊片之后的鐵損試驗及定子鐵心的尺寸檢查。定子鐵心尺寸檢查依據 圖紙進行即可，鐵損試驗在定子的整個生產過程中要進行三次，即定子疊片完成后進行 第一次鐵損試驗，定子下線完成后進行第二次鐵損試驗，定子出廠前進行第三次

31、鐵損試 驗。鐵損試驗檢查主要依據的標準是： GB/T 5321 量熱法測定電機的損耗和效率和 JB/T56082 汽輪發電機產品質量分等。定子鐵心尺寸檢查主要檢查的內容有：定子鐵心壓緊量、幾何偏移量、段長、內徑、 鐵心長等尺寸。（3）定子下線定子下線工序主要包括下定子線棒、 安裝測量元件、 裝匯流管（水冷）、包端部絕緣、 裝引線、焊接頭、打槽楔等工序。定子下線工序是定子最主要的生產工序，期間包括很多檢查項目。主要包括，定子 下完下層線圈后進行下層線圈耐壓試驗，定子下完上層線圈后進上層線圈耐壓試驗，線 圈焊接質量檢查、定子繞熱氣流試驗（水冷） 、定子繞組氣密試驗等。主要參照的國家標 準有：JB/

32、T6228 汽輪發電機繞組內部水系統檢驗方法及評定；JB/T6227 氫冷電機密封性檢驗方法及評定。 定子下線過程應該主要關注的內容是：1）線棒下線前要對線棒進行全面的檢查，主要檢查的內容是看線棒外表有沒有損 壞、有無磕碰。2）包端部的絕緣時要檢查包的是否緊密。3）查看測量元件的位置是否正確。汽輪機設備制造監理工作細則4）定子焊線檢查一般包括目視檢查及 UT探傷，此過程經常有返修的情況。一般 要求返修次數不大于 3 次，監理人員要注意返修次數。5）定子打槽楔的過程中，要看工人所用的工具，工藝要求不需要鐵錘打擊。（4）定子出廠試驗 定子出廠試驗主要包括：直流電阻測量、絕緣電阻測量、端部泄漏電流測

33、量、直流 耐壓及泄漏電流測量、交流耐壓試驗、測量元件埋設情況檢查，檢溫計對地絕緣電阻測 量、端部固有頻率測量等。定子出廠試驗主要依據的國家標準有：GB/T7064 透平型同步發電機技術要求；JB/T8990 大型汽輪發電機定子端部繞組模態試驗分析和固有頻率測量方法及評定；JB/T6204 大型高壓電機定子絕緣耐壓試驗規范；GB755 旋轉電機 具體技術要求；GB/T 1029 三相同步電機實驗方法；JB/T 10500 電機用埋置式電阻；4.7 發電機密封油系統汽輪發電機轉軸和端蓋之間的密封裝置叫軸封，它的作用是防止外界氣體進入發電 機內部和阻止內部冷卻氣體從機內漏出，以保證電機內部氣體的純度

34、和壓力不變。氫冷 發電機都采用油封，為此需要一套供油系統稱為密封油系統。采用油進行密封的原理，是在高速旋轉的軸與靜止的密封瓦之間注入一連續的壓力 油流，形成一層油膜來封住氣體，使機內的氫氣不外泄，外面的空氣不能侵入機內。為 此，油壓必須高于氫壓，才能維持連續的油膜，一般只要使密封油壓比機內氫壓高出 0.015MP就可封住氫氣。但從運行安全上考慮，一般要求油壓比氫壓高0.03 0.08Mpa。目前應用的油密封結構足以使機內氫壓達 0.4 0.6MPa。為防止軸電流破壞油膜， 燒傷密 封瓦和減少定子漏磁通在軸封裝置內產生附加損耗，軸封裝置與端蓋和外部油管法蘭盤 接觸處都需要加絕緣墊片，一般用 2

35、層絕緣墊片中間夾一片金屬片，此金屬片在懸浮電 位狀態，用引線將金屬片引至機殼上的端子，以便在任何時候都可以測量絕緣狀態（勵 磁機側的所有軸承和軸承上的油管道都必須采取同樣的絕緣措施） 。油密封從結構上可分為盤式 （ 徑向軸封 ） 和環式（軸向軸封）兩種，我們監造過的機 組都采用的是環式油密封。進行出廠驗收時主要檢查的項目有：安全閥性能試驗、平衡閥性能試驗、壓差閥性汽輪機設備制造監理工作細則能試驗、減壓閥性能試驗、報警試驗、切換試驗及運行試驗等。具體的監造時需要注意的事宜有： 1. 電動機一般均為采購的，在運行試驗時要重點 檢查電動機的瓦溫、及振動是否達到標準要求。 2. 重點檢查相關閥門的質量

36、文件。 3. 油 漆防腐是容易忽略的地方，具體監造時要注意檢查。45.8 發電機冷卻水系統發電機冷卻水系統的主要作用是，為定子線圈提供冷卻。定子線圈冷卻水系統是一 個組裝式的閉式循環系統，定子線圈冷卻水通過外部進水管進入發電機勵端定子機座內 的環形總進水管，其中一路通過絕緣引水管流入定子線棒中的空心導線，然后從線圈的 另一端（汽端）經絕緣引水管匯入環形出水管；另一路經絕緣引水管流入定子線圈主引 線，出駐引線后經絕緣引水管匯入安置在出線盒內的出水管，然后經外管道匯入汽端環 形出水管。雙路水流最后從汽端機座上部流出發電機，經總出水管返回到水箱。環形進水管和出水管的頂部通過一根排氣管相互連接，排氣管

37、直接與水箱相同，用 以排除定子線圈中的氣體。該排氣管還可以在水系統斷水時起防止虹吸的作用。總進、 出水管之間裝有壓差表計和一系列壓差開關，用于指示冷卻水通過定子線圈的水流壓降， 并對不正常的壓降發出報警信號。外部總進、出水管上各裝有一個測溫原件和一個溫度 開關，用于防止進、出水溫的檢測和報警。此外，總進水管上還裝有雛形過濾器，用于 防止較大尺寸的雜質進入定子空心導線。總進水管上裝有壓力表用于指示進水壓力。在 總進水管和發電機定子機座之間還裝有壓差開關。壓差開關的高壓端接至定子機座內部 （氫壓），低壓端與總進水管（水壓）相連。正常運行時，發電機內的氫壓應高于定子線 圈進水壓力。當發電機內氫壓下降

38、到僅高于進水水壓 35kp 時，該壓差開關將動作并發出 “氫水壓差低”報警信號。水箱 水箱是閉路循環水系統中的一個儲水容器。定子線圈的出水首先進入水箱，回水中 如含有微量氫氣可在水箱內釋放。當水箱內氣壓高于一定值時，可通過水箱上的安全閥 自動排氣。水箱裝有液位開關，用于自動控制補水以保持箱內正常的液位水平及對過高 或過低的液位發出警報。水箱上還配有液位計，用以觀察水箱液位。水泵定子水系統中裝有兩臺并聯離心式水泵，兩臺水泵互為備用。泵的出口處裝有單向 止回閥以隔離二水泵。二臺水泵要具有聯動功能，即一臺水泵退出運行時，備用水泵能 立即自動啟動。本裝置提供泵組故障信號，即由跨接在水泵進出口管道上的壓

39、差開關來汽輪機設備制造監理工作細則實現：當一臺運行中的水泵發生故障時，在發出報警信號的同時自動啟動備用水泵以維 持水系統的正常運行。水冷卻器 定子水系統中裝有兩臺并聯的水過濾器，正常情況下一臺運行，另一臺備用。過濾 器的兩端跨接著壓差開關，當過濾器兩端壓差增大到一定值時，壓差開關動作并發出” 過濾器壓差高“報警信號，此時應及時將備用過濾器投入運行，清理或更換被堵塞的過 濾器濾芯。離子交換器 水系統的功能之一是保持進入定子線圈的冷卻水處于合適的低電導率值，這是因為 定子絕緣引出管必須承受定子線圈對地電壓。水系統運行時，從冷卻水路中分路一小部 分冷卻水，使之流經離子交換器來實現冷卻水的低電導率。流

40、經離子交換器的冷卻水水 流量通過流量表指示，并由手動閥門控制通過離子交換器的水量。在正常情況下，只需 要少量的冷卻水流經離子交換器，即可保證主循環水路中冷卻水的電導率處于規定的范 圍內。只有當電導率居高不下時，才有必要增大流經離子交換器的水量。氮氣壓力系統 水系統水箱是密閉的。在水箱液位以上的空間應充有一定壓力的氮氣，以隔絕空氣 對水質的不良影響。氮氣來自供氮裝置，充入水箱的氮氣壓力，由氮氣減壓器自動穩定 在 14kPa。當發電機機內充有氫時，此時少量氫氣可通過聚四氟乙烯絕緣引水管滲入冷卻水并 在水箱內釋放。為防止水箱內壓力過高，水箱上裝有開啟值為35kPa 的安全閥。當水箱內不充氮時，水系統

41、仍可運行，詳見節 5.9 “水箱不充氮狀態的運行”章節。 定子線圈內冷水路的排水和干燥 在進行定子線圈的絕緣試驗時，如線圈中的剩水影響試驗的進行，此時應將定子水 系統中的水徹底排放。在放水之前，水箱應先減壓，將水箱的殘余氣體通過安全閥旁路 排入大氣。然后關閉供氣閥門以切斷供氮管道和定子線圈水系統的聯系。發電機定子線 圈內的水可通過從發電機兩端總進、出水管上引出的信號檢測管道排掉。當所有定子線 圈內的水通過排放管排掉后，可將水箱內的剩水也放掉。為了進一步干燥定子線圈，可用清潔的儀用壓縮空氣繼續驅趕殘水。 關閉水箱上的排氣閥、液位計閥、通往水泵的閥門，允許對水箱及定子線圈充入 0.5MPa的壓縮空

42、氣，然后快速開啟勵端發電機底部的球閥 #400 釋放壓力，利用高速氣流汽輪機設備制造監理工作細則迫使空心導線中的殘余水沖出線圈。上述方法可視需要反復進行，直到線圈內殘留的水 很少，即排放氣體時看不到有水珠或水霧噴出來為止。如采用了上述方法后還不能達到絕緣要求，即可用抽真空的方法對定子線圈水系統 進行進一步的干燥。水箱上備有連接電廠真空系統的管道。施加的真空度由水系統上的 真空壓力表指示。真空干燥的效果取決于抽真空的時間、真空度和溫度的大小。補充水系統 水系統的補充水來自于鍋爐的凝結水系統或除鹽水系統。補充水依序通過補水過濾 器、減壓閥、電磁閥（或旁路閥） 、流量開關和離子交換器，然后進入水箱。

43、電磁閥的開 閉由位于水箱上的液位開關控制。為了防止補充水進水壓力過高，進水管道上還裝有安 全閥。電導率儀 定子線圈冷卻水的電導率山三個電導率儀來監測，其中兩個并聯地安裝在定子線圈 主水管路的旁路上，用于監測主水路的電導率；一個安裝在離子交換器的出水管路上。 電導率儀帶有報警開關。主水路電導率的正常范圍應為 0.5 1.5 s/cm。當主水路中的 電導率達到 5 和 9.5 s/cm 時，將分別發出“電導率高”和“電導率非常高”警報。離 子交換器出口水路中的電導率達到 1.5 s/cm 時，將發出“離子交換器出口電導率高” 報警。離子交換器出口水路中的電導率可直接反映出離子交換器內樹脂的飽和情況

44、。氣表定子水箱的排氣管道上裝有氣表（煤氣表） ，用以監視并記錄從水箱中排出氣體的數 量（氣表為現場安裝件， 詳見隨機圖紙“氣表安裝”）。在正常運行情況下， 每天約有 50 150 升的氫氣通過絕緣引水管匯集到水箱。 當流過氣表的流量明顯增大并伴有發電機補氫 量增加時，提示定子內冷水路可能有泄漏。水系統進行監造時主要檢查的試驗有：補水電磁閥自動補水調節試驗、水泵額定負 載的流量試驗、發電機進口的流量試驗、機械密封滲漏量檢查、運行試驗、儀表盤及電 氣部分試驗等。4.9 發電機氫氣系統 氫氣系統為汽輪發電機定子鐵芯和轉子繞組提供冷卻的系統，這種系統應能保證給 發電機充氫和補氫，自動監視和保持電機內氫

45、氣的額定壓力、規定的純度以及冷卻器冷 端的氫溫度。各種不同型號的發電機，供氣系統基本上相同，主要特性如下。汽輪機設備制造監理工作細則氫氣由中央制氫站或儲氫罐提供。輸氫管道上設置有自動氫壓調節閥，保持機內為額定氫壓。當機內氫氣溶于密封回 油被帶走或泄漏而使氫壓下降和機內氫氣純度下降需要進行排污換氣時，可通過調節閥 自動補氫。設置一只氫氣干燥器，以除去機內氫氣中的水分，保持機內氫氣干燥和純度。 設置一套氣體純度分析儀及氣體純度計，以監視氫氣的純度。有的系統中可能專設 一套換氣分析儀和換氣純度計，專門用于監視換氣的完成情況。在發電機置換氫氣的過程中，采用二氧化碳或氮氣作為中間介質，用簡接方法完成，

46、以防止機內形成空氣與氫氣混合的易爆炸氣體。氫系統進行監造時，主要進行檢查的項目有：氣體控制站的保壓試驗（一般注入氟 利昂）、減壓器試驗及壓力開關試驗。氫氣控制系統的控制閥較多，一般不在廠內預裝， 不好對閥門的質量進行控制。要對氫系統相關閥門的 R 點資料進行檢查。5. 汽輪發電機設備主要試驗簡介5.1 定子線棒介質損耗角測量（1）試驗目的 介質損耗角（介損角）是一項反映高壓電氣設備絕緣性能的重要指標。介損角的變 化可反映受潮、劣化變質或絕緣中氣體放電等絕緣缺陷，絕緣介質損耗的大小 , 實際上是 絕緣性能優劣的一種表示。測量介損對判斷電氣設備的絕緣狀況是一種傳統的、十分有 效的方法。絕緣能力的下

47、降直接反映為介損增大。進一步就可以分析絕緣下降的原因， 如：絕緣受潮、絕緣油受污染、老化變質等等。介質損耗什么是介質損耗：絕緣材料在電場作用下，由于介質電導和介質極化的滯后效應， 在其內部引起的能量損耗。也叫介質損失，簡稱介損。介質損耗角 在交變電場作用下， 電介質內流過的電流相量和電壓相量之間的夾角 （ 功率因數角 ）的余角 （ ） 。 簡稱介損角介質損耗正切值 tg 又稱介質損耗因數， 是指介質損耗角正切值， 簡稱介損角正切。介質損耗因數的定義如下10汽輪機設備制造監理工作細則如果取得試品的電流相量 和電壓相量 ，則可以得到如下相量圖：總電流可以分解為電容電流 Ic 和電阻電流 IR 合成

48、，因此：這正是損失角 =（90- ） 的正切值。因此現在的數字化儀器從本質上講，是通過 測量 或者 得到介損因數。（2）試驗方法試樣的制備 :試樣應是車間生產的成品線圈 （ 線棒 ）, 清理試樣表面、棱角。處理試樣引線，應使 每股導線都能與高壓接線充分接觸。對于一次成型防暈結構的線圈，如下圖所示，在制 造線圈時表面已形成永久性的低阻和高阻防暈層。為了避免涂層電阻對介質損耗角正切 測量的影響，可在全部防暈層上包一層鋁箔，在用保護帶扎緊作為測量電極。對于非一次成型防暈結構的線圈，其表面無導電層，則應按鐵心長度，先涂一薄 曾凡士林或硅脂，再用保護帶扎緊作為測量電極。11汽輪機設備制造監理工作細則試驗

49、設備 試驗設備一般為高壓電容電橋。 介質損耗角正切的測量 試驗的導體連接電源的高壓端，測量電極與電橋測量相連，屏蔽電極接地。 介質損耗角正切（ tan ）的測量應在 0.2Un, 0.4Un, 0.6Un, 0.8Un, 1.0Un 下 進行。應計算下列值：介質損耗角正切（ tan ）及其增量（ tan ）的測量限值常態 tan和tan 測量在室溫下進行，測量電壓從 0。2Un開始每隔 0。2Un測一次，直到 1。0Un為止。熱態 tan 測量在規定溫度（ B級130, F 級155）和0。6Un下進行。試驗評定汽輪發電機定子線圈 （ 線棒） 介質損耗角正切及其增量限值（ JB/7068）5.

50、2 定子端部固有頻率試驗（1）試驗目的汽輪發電機在運行過程中，定子將受到轉子磁拉力作用，產生兩倍系統頻率的12汽輪機設備制造監理工作細則強迫振動，對于系統頻率為 50Hz的發電機，這一激振力頻率為 100Hz，并且沿圓周方向橢 圓分布。倘若定子橢圓模態固有頻率等于或接近 100Hz，機座就可能發生共振，從而產生 很大的振動，影響機組的正常運行，甚至發生事故。（2）試驗過程范圍： GB/T 20140-2006中規定適用于 200MW及以上轉速為 3000rpm和3600r的透平型 發電機。固有頻率及模態試驗：固有頻率為測量繞組端部線棒鼻端、引線鼻端及過渡引 線的固有頻率，單位 Hz。橢圓模態為

51、測量繞組端部整體的橢圓模態。（3）試驗方法推薦采用錘擊法來得到測點的頻響函數。用力錘激勵繞組端部，用加速度感器測量 其加速度響應。力信號和加速度信號經電荷放大器或電壓放大器放大后，送到動態信號 分析儀進行分析，就可得到結構的頻響函數。由頻響函數可得到它們的固有頻率。用適 當的模態分析軟件對得到的頻響函數做進一步分析、擬合，可得到模態參數，也就是得 到繞組的固有頻率、振型和阻尼比等。（4）環境、測點位置、數量和要求環境要求：端部模態試驗分析和固有頻率測量在冷態情況下進行。固有頻率測量的測點位置和要求：測量汽、勵端繞組端部線棒鼻端徑向（可加測軸向和切向）及勵端引線鼻端軸向 和切向的固有頻率。在電廠

52、做過渡引線的固有頻率測量。加速度傳感器有粘性材料或 其他方法臨時固定在相應的測點位置上。模態試驗的測點位置和要求： 在汽勵端繞組端部錐體內截面上，各取如下圖所示的三個圓周，每個圓周上的測點 應沿圓周均勻布置至少 12個測點。通常測量圓周 1的模態，可以根據分析的需要，加測圓 周2和圓周3的數據。（5）試驗儀器力錘，加速度傳感器，電荷放大器，動態信號分析儀，13汽輪機設備制造監理工作細則模態分析軟件14（6）評定準則：線棒、引線固有頻率和端部整體的橢圓固有頻率應避開范圍見下表線棒、引線固有 頻率和端部整體的橢圓固有頻率應避開范圍。整體橢圓固有頻率不滿足上表規定的發電機，應測量運行時定子繞組端部的

53、振動局部固有頻率不滿足上表規定的發電機，對于新機應盡量采取措施進行處理，已運行的汽輪機設備制造監理工作細則發電機應結合歷史情況綜合分析處理。 型式試驗時，發電機額定空載或額定短路工況倍頻振動位移峰 -峰值小于 100m. 型式試驗時，發電機額定空載、額定短路前后，繞組端部部件在空載、短路工況 下倍頻振動位移峰 - 峰值不應有明顯的變化。發電機正常運行時，定子端部倍頻振動位移峰 -峰值小于 250m，一般認為，適 合無限制地長期運行。發電機正常運行時，定子端部倍頻振動位移峰 -峰值大于 250m，小于400m， 應發報警信號，可以運行一段時間，在此期間應找出振動原因。發電機正常運行時，定子端部倍

54、頻振動位移峰 -峰值大于 400m，應停機，做檢 查、處理。發電機正常運行時，定子端部倍頻振動位移峰 - 峰值的變化大于 100m，應發報警 信號，加強監視。一般，振動幅值變化某個明顯的數量，不管振動幅值時增大還是減小 都因查原因。5.3 定子直流電阻試驗（1）為什么要測量發電機直流電阻 定子繞組的直流電阻包括線棒銅導體電阻、 焊接頭電阻及引線電阻三部分。 測量 直流電阻可發現繞組在制造或檢修中可能產生的連接不良等。（2）測量方法通常采用電橋法。（3）評定 定子繞組在冷態下，各相或各分支直流電阻之差在排除由于引線長度不同而起 的誤差后應不超過其最小值的 1.5%。（4）不同溫度下的電阻值換算 R2=R1x（T+t2）/（T+t1）R1 溫度為vt1時的電阻值 ，R2 換算到vt2時的電阻值 T 為溫度換算系數，銅線 T=235, 鋁線 T=225.4 定子繞組相間和對地絕緣電阻的測量（1）目的絕緣電阻吸收比和極化指數時表征絕緣特性的基本參數之一。電力設備的絕緣15汽輪機設備制造監理工作細則電阻高表示其絕緣良好，絕緣電阻下降，表示其絕緣已經受潮或發生老化