Q GDW 11579-2016 水轮发电机技术监督导则.pdf
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1、Q / GDW 115792016 水轮发电机技术监督导则 Technical supervision guide for hydro generators 2017 - 05 - 18发布 2017 - 05 - 18实施 国家电网公司 发 布ICS 27.100 Q/GDW 国 家 电 网 公 司 企 业 标 准 Q/GDW 115792016 I 目 次 前 言 . II 1 范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 总则 . 2 4 监督范围 . 2 4.1 监督设备范围 . 2 4.2 监督阶段 . 2 5 监督内容 . 3 5.1 规划可研 . 3 5.2 工程设计 . 3 5
2、.3 设备采购 . 6 5.4 设备制造 . 8 5.5 设备验收 . 11 5.6 运输储存 . 11 5.7 安装调试 . 12 5.8 竣工验收 . 15 5.9 运维检修 . 16 5.10 退役报废 . 18 附录 A(资料性附录) 水轮发电机工程设 计阶段重点监督项目 . 19 附录 B(资料性附录) 水轮发电机设备采购阶段重点监督项目 . 20 附录 C(资料性附录) 水轮发电机设备验收阶段重点监督项目 . 21 附录 D(资料性附录) 水轮发电机安装调试阶段重点监督项目 . 22 附录 E(资料性附录) 水轮发电机运维检修阶段重点监督项目 . 23 编制说明 . 24 Q/GD
3、W 115792016 II 前 言 为做好水电 站设计、建设和运行全过程的水轮发电机技术监督工作,根据全过程技术监督要求,参照相关标准,结合常规水电站和抽水蓄能电站特点,制定本标准。 本标准由国家电网公司基建部提出并解释。 本标准由国家电网公司科技部归口。 本标准起草单位:国网新源控股有限公司。 本标准主要起草人: 冯伊平、汪波涛、陈伟勇、张亚武、邹志伟、樊玉林、张全胜、朱光宇、常玉红、曾辉、左程、兰柏、宋旭峰、陈鹏、陈瑞、王勇、常龙、章亮、刘福、杨剑虹、姜卫海、李帅轩 。 本标准首次发布。 本标准在执行过程中的意见或建议反馈至国家电网公司科技部。 Q/GDW 115792016 1 水轮发
4、 电机技术监督导则 1 范围 本标准规定了水轮发电机全过程技术监督的内容和要求。 本标准适用于公司所属水电站(含抽水蓄能电站)的水轮发电机技术监督工作。 2 规范性引用文件 下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。 GB 755 旋转电机定额和性能 GB/T 7894 水轮发电机基本技术条件 GB/T 8564 水轮发电机组安装技术规范 GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件 GB/T 18482 可逆式抽水蓄能机组启动试运行规程 GB/T 20834 发电电动机基本技术
5、条件 GB 50150 电气设备交接试验标准 GB 50170 电气装置安装工程 旋转电机施工及验收规范 GB 50193 二氧化碳灭火系统设计规范 GB 50219 水喷雾灭火系统技术规范 DL/T 305 抽水蓄能可逆式发电电动机运行规程 DL/T 443 水轮发电机组设备出厂检验一般规定 DL/T 507 水轮发电机组启动试验规程 DL/T 586 电力设备监造 DL/T 664 带电设备红外诊 断应用规范 DL/T 730 进口水轮发电机 (发电 /电动机 )设备技术规范 DL/T 751 水轮发电机运行规程 DL/T 817 立式水轮发电机检修技术规程 DL/T 1071 电力大件运
6、输规范 DL/T 1318 水电厂金属技术监督规程 DL/T 5186 水力发电厂机电设计规范 DL/T 5208 抽水蓄能电站设计导则 DL/T 5230 水轮发电机转子现场装配工艺导则 DL/T 5420 水轮发电机定子现场装配工艺 JB/T 8660 水电机组包装、运输和保管规范 NB/T 35067 水力发电厂过电压保护和绝缘配合设计技术导则 Q/GDW 11150 水电站电气设备预防性试验规程 Q/GDW 11296 水轮发电机检修导则 Q/GDW 115792016 2 3 总则 水轮发电机技术监督是保证水轮发电机安全稳定运行的重要措施。应实现规划可研、工程设计、设备采购、设备制造
7、、设备验收、运输储存、安装调试、竣工验收、运维检修、退役报废的全过程监督和管理。 4 监督范围 4.1 监督设备范围 水轮发电机技术监督范围包括发电机定子、转子、集电装置、大轴、轴承、机架、冷却系统、辅助设备(高压油顶起、制动系统、集尘装置、吸油雾装置 等 )、灭火 系统、中性点装置等。 4.2 监督阶段 4.2.1 规划可研 监督水轮发电机的规划可研相关资料是否满足有关规划可研标准、设备选型标准、反事故措施、差异化设计要求等。 4.2.2 工程设计 监督水轮发电机设计图纸、施工图纸、设备选型等内容是否满足有关设计标准、设备选型标准、反事故措施、差异化设计要求等。 4.2.3 设备采购 依据采
8、购标准和有关技术标准要求,监督水轮发电机招、评标环节所选设备是否符合安全可靠、技术先进、运行稳定、高性价比的原则。 4.2.4 设备制造 监督水轮发电机制造过程中订货合同和有关技术标准的执行 、 工艺及质量控制 情况,必要时 应 派监督人员到制造 厂采取过程见证、部件抽测、试验复测等方式开展专项技术监督。 4.2.5 设备验收 分为出厂验收和现场验收。出厂验收阶段,监督水轮发电机制造工艺、检测报告等是否满足订货合同、设计图纸、相关标准和招投标文件要求;现场验收阶段,依据公司现场交接验收有关要求,监督水轮发电机供货单与供货合同及实物一致性等。 4.2.6 运输储存 监督水轮发电机运输、储存过程中
9、有关技术标准和反事故措施的执行情况。 4.2.7 安装调试 监督安装单位及人员资质、工艺控制资料、安装过程是否符合相关规定,对重要工艺环节开展安装质量抽检;在水轮发电机调试、启动试运行过程中,监督 调试方案、重要记录、调试仪器设备、调试人员 、调试方案的执行 是否满足相关标准和反事故措施的要求。 Q/GDW 115792016 3 4.2.8 竣工验收 对前期各阶段技术监督发现问题的整改落实情况进行监督检查。 4.2.9 运维检修 监督水轮发电机状态信息收集、状态评价、 设备维护、 检修策略制定、检修计划编制、检修实施和绩效评价等工作中相关技术标准和反事故措施的执行情况。 4.2.10 退役报
10、废 监督水轮发电机退役报废处理过程中相关技术标准和反事故措施的执行情况。 5 监督内容 5.1 规划可研 5.1.1 技术监督人员 应 审查项目预可研及可研相关资料 ,审查结果应形成文件并归档,以作为后续工作的依据。 5.1.2 按照 水电站的建设规模和改造目标,选定发电机的型式、主要技术参数。 5.2 工程设计 5.2.1 总体要求 5.2.1.1 技术监督人员应参与工程设计联络会,审查设备选型 等 工程设计资料 ,审查 结果应形成文件并归档,作为后续工作的依据。 5.2.1.2 水轮发电机的设计选型应符合 GB 755、 GB/T 7894、 DL/T 5186、 DL/T 5208 和相
11、关反事故措施要求 。 5.2.1.3 水轮发电机额定容量 、额定电压、额定功率因数、额定转速等额定参数的选择应满足 GB/T 7894 的要求。 5.2.1.4 水轮发电机温升及温度,允许过电流倍数与时间、不对称运行能力等特殊运行要求,绝缘性能、机械特性以及 发电机总体结构应满足 GB/T 7894 的要求。 5.2.1.5 发电机的型式和结构选择应优先考虑安全可靠,同时应选用技术先进、工艺成熟、高效节能的产品。 5.2.1.6 对可能 引起 有害共振的水轮发电机的机架、定子机座及其他结构的固有 频率应予以核算,以避免与水轮机水力脉动频率及其倍频,或与不对称运行时转子和定子铁心的振动频率、电网
12、频率的倍频、建筑物的振动频率产生任何可能的共振。 5.2.1.7 大型 水轮发电机组 可装设状态监测系统和故障诊断系统。 5.2.1.8 水轮发电机 工程设计 阶段重点监督项目参见附录 A。 5.2.2 定子 5.2.2.1 大容量水轮发电机定子机座及其与上机架和基础的连接结构应能适 应热胀冷缩的要求,并采取措施防止铁心 松动、 翘曲 、矽钢片 滑 出 ,且其下环板与定子铁心的结合形成应便于现场安装和调试,宜采用大齿压板结构。 5.2.2.2 定子铁心应由高导磁率、低损耗、无时效、机械性能优良的优质冷轧薄硅钢冲片叠成。 Q/GDW 115792016 4 5.2.2.3 定子铁 心 穿心螺杆宜
13、采用全绝缘结构,若采用分段绝缘结构,应有可靠措施防止穿心螺栓和铁心间脏污进入造成穿心螺杆绝缘下降。 5.2.2.4 定子线棒的绝缘应采用真空压力浸渍或加热模压固化工艺成型。其端部绝缘应采用防晕层与主绝缘一次成型的结构和工艺。 5.2.2.5 线棒在槽内的固定可采用半导体 “U”型槽衬、含半导体硅橡胶的半导体无纺布将 线棒包绕嵌入槽内或在线棒表面涂覆半导体硅橡胶等措施。 5.2.2.6 固定定子线棒的端箍及齿压板的压指应采用非磁性材料,风洞内挡风板支架等金属联接材料应采用不锈钢等去磁材料。 5.2.2.7 定子线棒上下端部均应设置支撑环,其材质为非磁性材料,用于连接和固定线棒上、下端部,防止机组
14、运行过程中定子线棒端部振动引起绝缘损伤。长 尺寸 铁心机组其端部支撑应具有应对线棒热膨胀的措施。 5.2.3 转子 5.2.3.1 高转速大容量机组,应适当提高其临界转速与飞逸转速比值,宜控制在 1.25左右。对非浮动式磁轭的转子宜适当提高其分离转速,对浮动式磁轭的转子,在正常转速和飞逸转速下应 保证转子的整体性、同心性和圆度。 5.2.3.2 转子应设置完整的阻尼绕组或具有阻尼作用的结构。如无阻尼绕组应在专用技术协议中说明。 5.2.3.3 磁轭钢板应采用经高精度冲模或激光切割加工的优质钢板。 5.2.3.4 转子磁极的整体设计结构应能承受运行时的振动、热变形、飞逸时的离心力及电气短路等产生
15、的作用力。 5.2.3.5 额定转速在 300rpm 及以上的发电机的磁极应采用成熟经验结构,宜采用完全向心结构,且线圈的侧向固定采用加围带或在磁极间安装支撑挡块。围带或极间支撑应可靠地固定于磁轭或磁极铁心 ,磁极线圈应与磁轭之间有可靠的支撑。 5.2.3.6 磁极连接线应采用柔性连接或其他抗疲 劳结构,连接线的受力情况要经计算分析。 5.2.3.7 发电机磁极连接线的接头应采用镀银或搪锡工艺,接触面的电流密度应进行计算校核,接触面电流密度不应大于 2.5A/mm2 或满足制造厂要求。 5.2.3.8 转子绕组应能承受 2 倍额定励磁电流,空气冷却的水轮发电机 和 水直接冷却或加强空气冷却的水
16、轮发电机 承受 2 倍额定励磁电流 的 持续时间 分别 不应少于 50s 和 20s。 5.2.3.9 转子绕组可由铜排经银铜焊焊接而成,或采用扁绕工艺制成,其连接接头及转子引线接头应设计成便于拆卸和检修。 5.2.3.10 发电机转动部件紧固件应明确预紧力要求,并有可靠的防止松脱措施,应明确要求制造厂提供 紧固件的检查标准和使用期限。 5.2.4 集电装置 5.2.4.1 水轮发电机集电环结构的设计,应考虑到便于拆卸、调整和更换。 5.2.4.2 集电环、电刷和电刷机构在设计时,要将其温升或温度值控制在不损坏其本身和任何与其相邻部件绝缘的范围内。 5.2.4.3 集电环和电刷应采用耐热、抗磨
17、性能好的材料制成 ,电刷硬度选择合适以不损伤集电环。 应设置粉尘收集装置,其结构形式及布置方式应易于维护和检修,并有效防止粉尘污染定、转子线圈。 5.2.4.4 应设置必须的平台、人孔或观察孔 及安全防护装置 ,便于 安全 靠近和检查集电环和电刷。 5.2.5 大轴 Q/GDW 115792016 5 5.2.5.1 大容量半伞式水轮发电机的轴系宜采用由上端轴、转子中心体 和 大轴 组成的三段轴结构,其转子支架(转子中心体和支臂)优先采用在工地组圆焊接的圆盘式结构。中、小容量水轮发电机的轴系多采用一根轴或多段轴的组合结构,其转子支架可采用整体铸造、铸焊组合或钢板焊接结构。轴系结构设计应便于现场
18、轴线找正和调整。 5.2.5.2 大轴应为中空结构,采用真空脱气的优质碳素钢或合金钢 , 整体锻制或多段锻制组焊 而成。 5.2.5.3 大轴应具有足够的强度和刚度,能够承担正常工况和特殊工况下作用于轴上的各种扭矩和力,并使大轴的应力、挠度、振动和摆 度 等均在允许范围之内 。 5.2.5.4 大轴 的设计应 考虑起吊转子 专用吊具 的 安装 和拆卸要求。 5.2.6 轴承 5.2.6.1 水轮发电机轴承的基本结构要求应 满足 GB/T 7894 的规定。 5.2.6.2 水轮发电机的导轴承、推力轴承的结构应设计成在不影响转子和相关部件情况下便于拆卸调整和更换。 5.2.6.3 有对地绝缘要求
19、的水轮发电机的推力轴承、导轴承、座式滑动轴承及埋置检温计,其绝缘电阻值在 10 30 测量时, 应 满足 GB/T 7894 的规定。 5.2.6.4 镜板由锻压加工或由高性能钢板焊接而成,且具有足够的刚度和时效(对锻压镜板而言),其硬度和表面加工应 满足 GB/T 7894 的 要求。 5.2.6.5 采用轴承合金瓦的推力轴承和导轴承,在油槽油温不低于 10 时,应允许发电机 启动 ,并允 许发电机在停机后立即 启动 和在事故情况下不制动停机 ,且不发生有害变形 。 5.2.6.6 采用弹性金属塑料瓦的推力轴承和导轴承,在油槽油温不低于 5 时,应允许发电机 启动 , 并允许发电机在停机后立
20、即 启动 和在事故情况下不制动停机 ,且不发生有害变形 。 5.2.6.7 水轮发电机各部轴承埋设电阻温度计 /信号温度计 的数量和位置,应符合 GB/T 7894的规定 。 5.2.6.8 水轮发电机在正常运行工况下,其轴承的最高温度 ( 采用埋置检温计法测量 ) 不应超过下列数值 , 或满足制造厂设计允许值: a) 推力轴承巴氏合金瓦: 80 ; b) 导轴承巴氏合金瓦: 75 ; c) 推力轴承塑料瓦体: 55 ; d) 导轴承塑料瓦体: 55 ; e) 座式滑动轴承巴氏合金瓦: 80 。 5.2.7 机架 5.2.7.1 机架的基础设计应安装调整方便,应采用能适应热变形和不平衡磁拉力的
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- GDW 11579 2016 水轮发电机 技术 监督
