首创之路上发厂四大新产品介绍

上发厂四大新产品介绍...

01

世界最大1200MW级

火电发电机

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1200MW级发电机是目前世界上容量最大的单轴、全速发电机，具有性价比高、节能环保的特点。随着我国电网容量的不断增大，国内电网主力机组向更大容量机组发展，在国内还无1100MW容量以上的单轴全速发电机投运记录的情况下，开发1200MW级单轴、全速汽轮发电机可进一步提高我厂装备制造的实力和市场竞争力。

1200MW级发电机为我厂在具有国际先进水平、成熟可靠运行经验的1000MW级水氢氢发电机基础上，采用系列化、模块化设计理念，自主开发的产品。在关键技术开发过程中，攻克诸多技术难点，并形成如下创新点：

采用国际先进有限元ANSYS分析技术开展超大电流下的发电机定子端部温升有限元计算技术及验证和电动力有限元分析；
大型发电机定子端部绕组动力特性及模态计算技术及验证；
高性能多级风扇轴向通风系统关键技术，采用计算流体力学（CFD）仿真，进行发电机风扇设计、风路设计；
采用国际先进的四排带不锈钢通水管的定子线圈结构技术，避免铜离子腐蚀引起线圈堵塞，降低系统成本；
先进的定子端部整体灌胶技术，提升了端部线圈固定结构的整体性，解决了端部线圈对于防潮、防油污、防异物的设计要求，提高了发电机端部防晕水平；
П型转子铜排设计和通风冷却优化技术，对转子铜排进行国产化研究，同时对转子通风进行优化，降低转子温升；
高励磁参数集电环通风冷却技术；
大电流互感器研发与装配可靠性验证；
大电流出线套管冷却方式选用研究。

具有完全自主知识产权的1200MW级单轴全速水氢氢发电机，电压为27kV（世界最高定子电压等级），效率达99.01%(优于国家标准)，显著提高了我厂在大容量机组市场的竞争力。据悉，首台1200MW级单轴全速水氢氢发电机将于3月底进行型式试验。

02

国际首创660MW级

双水内冷发电机

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660MW级双水内冷发电机是目前世界上容量最大的 “水水空”冷却发电机，因采用“水水空”冷却方式，其具有可靠性高、体积小，运行、维护、检修方便，电厂一次性投资少、运营成本低等突出优点。

我厂结合现代空冷和现代水冷发电机技术优势，借助先进的ANSYS有限元计算软件、FLUENT等流体计算软件，采用系列化、模块化设计理念，按照科学合理的发电机产品开发流程（PDP），进行660MW级双水内冷发电机的设计开发，并形成如下闪光点：

采用计算流体力学（CFD）仿真，优化了发电机风扇设计、风路设计，采用变风道技术，解决了空气状态下定子铁心的冷却问题，提高了产品的性能和运行可靠性；
采用国际先进有限元ANSYS分析技术开展定子端部结构件温升研究和试验验证，解决了空气状态下端部结构件的冷却问题；
采用国际先进的流体网络节点法进行转子水路计算和验证，解决了大容量转子的通水冷却问题；
采用端部整体灌胶固定结构，提升了端部线圈固定结构的整体性，解决了端部线圈对于防潮、防油污、防异物的设计要求；
采用HALF机座设计技术，解决机座刚度问题、经济性好；
开发了大尺寸水内冷转子绕组设计和嵌线装配工艺关键技术，确保产品制造过程的可靠高效。

660MW级双水内冷发电机为上海电气独有的高新技术产品，开发该产品能够显著提升上海电气的自主创新能力，同时，形成的技术创新成果对提高双水内冷系列发电机的产品性能起重要作用。目前，首台660MW级双水内冷发电机转子正进行超速动平衡试验，定子在总装平台上已安装就位，预计3月中旬进行型式试验。

03

双驱大型500MW级

燃气轮发电机

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为适应我国能源结构优化进程中的市场需求，并配套安萨尔多的F级燃机的应用，我厂自主开发双驱大型500MW级水氢氢燃气轮发电机。该发电机可用于联合循环电站，与F级或H级燃气轮机匹配，也可与常规火力发电的汽轮机匹配。其具有出力大、效率高等特点，能够满足快速启停、调峰运行等需求，由于采用上出线结构，能够满足电厂发电机机组低位布置的要求。

500MW等级燃气轮发电机是在考虑已有安装和运行经验的基础上，结合我厂成熟产品的优势结构，遵循科学合理的PDP开发流程设计而成，其主要具有以下优势：

发电机采用多级风扇轴向通风技术，提高通风冷却效果；
定子机座采用整体式设计，满足铁路运输要求；
定子线棒采用不锈钢通水管，SVPI绝缘技术；线圈端部采用整体灌胶结构；
总进出水管采用单边布置，增大维修空间，定子出水温升低；
励磁系统与SFC一体化（PCC）结构，能够实现变频启动；
采用定转子整体起吊、运输设计，安装简易，具有运行、维护、检修方便等诸多优点；
采用全三维设计，工艺仿真模拟，有效降低产品制造风险，提高产品质量。

500MW级水氢氢燃气轮发电机的开发，将帮助我厂奠定国内燃机市场的领先地位，也意味着国内外燃机项目大门的进一步开启，对后续发展燃气轮发电机、拓展燃机市场意义重大。据了解，首台500MW级水氢氢燃气轮发电机将于4月底进行型式试验。

04

300MVAR

双水内冷调相机

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为保证电力系统安全稳定运行，加强系统的电压支撑和运行灵活性，解决大容量直流输电系统动态无功不足的问题，大容量同步调相机在电网中的应用再次被提上日程。我厂300MVAR双水内冷调相机岛方案因其动态性能优良、结构成熟可靠、运行维护方便等优势得到客户青睐，在首批21台调相机机组中获得了13台的份额。

300MVAR双水内冷调相机不仅吸取了我厂成熟350MW级双水内冷发电机产品设计制造经验，而且成功移植了百万千瓦级火电、核电等机型的成熟技术，进一步提高了产品性能和可靠性，并针对调相机的特点，重点对发电机动态性能研究、智能检测系统研究等领域进行攻坚克难，最终形成了以下亮点：

采用计算流体力学（CFD）仿真方法，进行了汽轮发电机风扇和风路的优化设计，定子铁心温升低；
运用有限元分析方法，进行了定子端部结构件温升研究和通风结构的优化，该汽轮发电机定子端部结构件温升低；
采用先进的流体网络节点法，进行转子水流量和温升的计算分析，优化了转子线圈水路，转子线圈温升低；
定子机座采用上下哈夫结构，机座外形进行优化设计；
定子铁心由内压装改为外压装，铁心与机座可平行作业，缩短制造周期；
定子线圈采用三级防晕结构，均匀定子线圈端部场强；绕组端部采用整体灌胶固定技术，提高了汽轮发电机防晕能力，可保证该汽轮发电机在高海拔地区运行；端部灌胶固定技术也提高了汽轮发电机抗突然短路能力。

300MVAR双水内冷调相机的顺利开发，提高了我厂在调相机市场的竞争力，调相机产品也将成为我厂新的经济增长点。按计划，首台300MVar双水内冷调相机将于今年6月份进行型式试验，8月份出厂交货。

■ 文：罗翔

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