3.600MW发电机结构及其冷却系统

来源：网络收集时间：2026-09-09

导读：本期工程主机概况：.1、锅炉采用超超临界燃煤锅炉，锅炉蒸汽参数为： 26.25MPa(a)/ 605C/ 603C。(1MPa=9.86923标准大气压) 2、汽轮机 600MW超超临界汽轮机采用单轴，一次再热，蒸汽参数为： 25.0MPa(a)/600C/600C。 3、发电机采用额定功率为600 MW,水氢

本期工程主机概况：.1、锅炉采用超超临界燃煤锅炉，锅炉蒸汽参数为： 26.25MPa(a)/ 605°C/ 603°C。(1MPa=9.86923标准大气压) 2、汽轮机 600MW超超临界汽轮机采用单轴，一次再热，蒸汽参数为： 25.0MPa(a)/600°C/600°C。 3、发电机

采用额定功率为600 MW,水氢氢冷发电机。4 、220kV配电装置新建220KV配电装置。220kV配电装置拟采用220kV屋外配电装置。2

总的技术要求 1、本技术规范的范围为2×600MW超超临界汽轮发电机。包括发电机本体,氢、油、水系统,检测装置及必要的附件，备品备件和专用工具、技术标准和图纸资料等。 2、发电机在额定频率、额定电压、额定功率因数和额定冷却介质条件下，机端输出额定功率(TRL)为600MW(扣除采用静态励磁的功率)。

3、发电机的连续输出功率与汽轮机最大连续出力工况(T-MCR)的输出功率相匹配，且其功率因数和氢压等均与额定值相同。长期连续运行时各部分温升，不超过IEC和国标中有关规定的数值。

4、发电机的最大输出功率与汽轮机阀门全开(VWO)工况下的出力相匹配为645.3MW。且其功率因数和氢压等均与额定值相同。 5 、发电机定子额定电压为20kV。额定功率因数为0.9(滞后),额定转速为3000r/min,频率为50Hz。 6、发电机冷却方式为水、氢、氢。 7、发电机的励磁型式，采用机端静止自并励励磁系统。 8、发电机具有失磁异步运行、进相运行、调峰运行和不对称运行的能

力。

9、水内冷线圈不允许有漏水或渗水，发电机漏氢量在额定氢压下一昼夜(24h)内≤10Nm3(折算为标准气压下)。

10、发电机的年运行小时数不小于7800,年利用小时数为6500。大修间隔不少于五年，小修间隔为每年一次。发电机的可用率不低于99%,强迫停用率小于0.5%。 13、发电机使用寿命不少于30年。

基本规格和参数

额定容量额定功率

667MVA(扣除自并励励磁系统消耗容量后)600MW(扣除自并励励磁系统消耗功率后)

最大连续输出功率(扣除自并励励磁系统消耗功率后) 622.1MW

(在额定氢压 0.4MPa 和冷却水温度 33℃下，功率因数 0.9 ),与汽轮机最大连续出力工况(T-MCR)相匹配。额定功率因数额定电压额定转速频率相数极数定子线圈接法额定氢压 0.9(滞后) 20kV 3000r/min 50Hz 3 2 YY 0.4MPa6

效率(保证值)短路比(保证值) 瞬变电抗X’d 超瞬变电抗X”d 承担负序能力稳态I2(标么值) 暂态I22t

≥98.95%≥0.54 ≤0.254 ≥0.18

≥8% ≥10s

第三章 600MW发电机结构及其冷却系统2、同步发电机基本结构 QFSN-600型汽轮发电机组采用卧式布置。励磁方式采用“机端变压的静止整流的自并励励磁系统”

。此种发电机

在结构上比三机励磁方式的发电机要短。发电机冷却方式采用“水氢氢”冷，即定子线圈 (包括定子引线,定子过渡引线和出线)采用水内冷,转子线圈采用氢内冷,定子铁心及端部结构件采用氢气表面冷却。集电环采用空气冷却。机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动,在机内进行密闭循环。8

600MW发电机结构及其冷却系统我国自20世纪80年代后期起，从国外进口了不同制造厂商、不同类型的600MW汽轮发电机。哈尔滨电机厂生产的引进(美国西屋公司)型600MW汽轮

发电机两台，于1989年和1992年先后在安徽平圩电厂投入运行。1994年，我国首台国产化型600MW汽轮发电机也已装于哈尔滨第三发电厂正常运行。之后，上海电机厂和东方电机厂也先后生产了600MW汽轮发电机，已经在国内好多地方运行。 600MW汽轮发电机已经是我国当前安装大机组的主要

机型。

一、国内外600MW级汽轮发电机技术数据当前我国已经投入运行和正在安装的600MW汽轮发电机技术参数，见表 3—1。

二、国产600MW汽轮发电机优化设计按引进西屋公司技术设计制造的600MW考核机进行优化，其重点如下： (1)最大连续出力(冷却水温20°C)650MW,发电机效率保证值

98.8%。(2)采用西屋公司的计算方法，沿用其成熟结构，对600MW产品原设计作有针对性的优化。 (3)优化设计在额定工况时的额定氢压定为0.4MPa,氢压的降低有利于降低风磨损耗，提高发电机效率，在密封结构不变的情况下有利于减

少漏氢量。(4)设计按发电机寿命40年考虑，寿命期间能承受104次启停机，强迫停机率小于1%13

2.优化方案选择由于600MW考核机组的设计基础是60Hz、3600r/min的产品，使用于50Hz、3000r/min,虽然机械上的可靠性裕量更高(提高1.44倍),但

从电气性能而言，也存在一些不利影响。哈尔滨电机厂和上海电机厂在考核机组基础上采用气隙取气方式

而定子铁芯、绕组、轴密封等结构均保留。

3.优化设计主要改进及设计特点

(1)增大了最大连续出力。额定容量为600MW,最大连续出力可达654MW,用于核电站650MW时，最大连续出力可达680MW。 (2)提高了发电机的效率。从考核机组的98.67%提高到98.94。 (3)沿用了引进的高起始响应的励磁系统，提高了励磁顶值电压和励磁增长速度。励磁顶值电压2倍(考核机1.67倍),电压响应比 3.58倍(考核机2.56倍)。并用数字式AVR代替模拟式AVR,提高于励磁系统的可靠性。强励持续时间10s(我们20s)。

(4)简化结构制造工艺。

1)采用单级风扇。分别布置在汽、励两端，每个风扇仅有29片动叶片和20片静导叶片。 2)转子用开口槽。考核机

组采用半开口槽，简化铣刀品种，减少加工工时，尽量增大槽内铜线截面，降低铜耗。 (5)降低了电机额定氢压。由0.517MPa降到0.4MPa。允许用户在氢压0.5MPa下连续长期运行。 (6)降低了电机转子绕组的运行温度。由考核机转子绕组最高温度 123°C降到100°C,即使在出力650MW运行时，也仅为106.5°C。

(7)铁芯端部采用黏结结构。(8)考核机冷却器备用按75%考虑，新机按100%考虑。 (9)提高国产化的比例，降低制造成本。由于设计中尽量采用国产材料和国内标准，国产化率达90%。 (10)除转子采用气隙取气外，主要结构均保留西屋公司原有的成熟可靠结构，如穿心螺杆、磁屏蔽、分块压板固定的定子铁芯、上下层不同截面的定子绕组、刚—柔结构的定子端部固定、端盖式轴承、可倾瓦轴瓦、双流双环式密封瓦等，以保证足够的运行可靠性。

(11)定子端部刚一柔固定结构和1万次启停机的转子机械设计，使其能满足调峰和二班制运行的要求。

*(12)改进了转子阻尼结构，提高电机负序承载能力，于10,I2不小于10%。

2 I2 t

不小

*(13)定子端部采用磁屏蔽分块连接片结构，附加损耗小，温升低，使其具有良好的进相运行能力。 (14)方便运输，对内陆地区，可采用分段式机座，运输质量为

260t。(15)氢系统采用分块组装，油水采用集中组装形式，具有结构紧凑、操作方便、现场安装简单、外形美观、维修方便等特点。有关技术规范，详见表3—1中“STG创优设计600MW'’栏。

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