ICS29.160.20 K21 备案号：44058—2014
中华人民共和国机械行业标准
JB/T7071—2013 代替JB/T7071—2005
灯泡式水轮发电机基本技术条件
Fundamental technical specifications for bulb hydro generators
2013-12-31发布
2014-07-01实施
中华人民共和国工业和信息化部发布 JB/T7071—2013
目 次
前言
E
范围规范性引用文件术语和定义使用环境条件.
1 2
4. 5 额定值及参数 6
-. ..-
温升及温度... 运行特性及电气连接绝缘性能及其耐电压试验. 机械特性
8
9
10 结构基本要求.. 11 通风及冷却系统. 12 制动系统. 13 灭火系统 14 检测系统和装置及元件， 15 励磁系统 16 供货范围 17 标志、包装、运输及保管 18 工厂及现场试验 19试运行及保证期... 附录A（资料性附录）备品备件附录B（资料性附录）专业工具附录C（资料性附录）技术文件和图纸... 表1发电机额定转速.. 表2对镜板制造技术要求表3埋设电阻温度计/信号温度计的数量和位置表A.1备品备件表B.1 专用工具
电
..+....
10 JB/T7071—2013
前言
本标准按照GB/T1.1一2009给出的规则起草。 本标准代替JB/T7071--2005《灯泡式水轮发电机基本技术条件》，与JB/T7071-2005相比主要技
术变化如下：
-增加了总体及主要部件的基本结构说明（见第10章）；增加了对附录备品备件、专用工具、技术文件和图纸（见附录A、附录B、附录C)；对部分性能指标，技术条款进行了较大的补充和调整。 本标准由中国机械工业联合会提出。 本标准由全国大型发电机标准化技术委员会（SAC/TC511）归口。 本标准起草单位：哈尔滨电机厂有限责任公司、东方电机有限公司、浙江富春江水电设备股份有限
公司、华东勘测设计研究院、重庆水轮机厂有限责任公司、北京勘测设计研究院、天发重型水电设备制造有限公司、四川东风电机厂有限公司、东芝水电设备（杭州）有限公司、中南勘测设计研究院、西北勘测设计研究院。
本标准主要起草人：叶凡、钱昌燕、成德明、李渝珍、夏佑安、卢贵川、张渝平、万凤霞、李效革、 郭建、吴金水、徐立佳、阮全荣。
本标准于1994年1月首次发布，2004年12月第一次修订，本次为第二次修订。
II JB/T7071—2013
灯泡式水轮发电机基本技术条件
1范围
本标准规定了灯泡式水轮发电机的使用环境条件、额定值及参数、温升及温度、运行特性及电气连接、 绝缘性能及其耐电压试验、机械特性、结构基本要求、通风及冷却系统、制动系统、灭火系统、检测系统和装置及元件、励磁系统、供货范围、标志、包装、运输及保管、工厂及现场试验和试运行及保证期。
本标准适用于与水轮机直接连接、额定容量为5MVA及以上的、卧轴三相50Hz凸极同步灯泡式水轮发电机（以下简称发电机）。额定容量小于5MVA或频率为60Hz的出口机组可参照执行。如有特殊要求，用户和制造厂可在技术协议中规定。
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。凡是注日期的弓引用文件，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。
GB156标准电压 GB/T4942.1旋转电机整体结构的防护等级（IP代码）分级 GB/T6075.5一2002在非旋转部件上测量和评价机器的机械振动第5部分：水力发电厂和泵站
机组
GB/T7409.3-2007同步电机励磁系统大、中型同步发电机励磁系统技术要求 GB/T7894-2009水轮发电机基本技术条件 GB/T10069.1旋转电机噪声测定方法及限值第1部分：旋转电机噪声测定方法 GB/T11348.5--2008旋转机械转轴径向振动的测量和评定第5部分：水力发电厂和泵站机组 GB/T28570-2012水轮发电机组状态在线监测系统技术导则
3术语和定义
GB/T7894-2009界定的术语和定义适用于本文件。
4使用环境条件
除非另有规定，发电机应符合GB/T7894--2009及下列使用环境条件下能够连续额定运行： a）对于采用一次水冷却方式的机组，冷却空气温度不宜超过40℃； b）对于采用二次水循环冷却方式的机组，冷却空气温度可以超过40℃，但不应超过50℃。 注：当河水温度超过30℃时，不宜采用二次水循环冷却方式。
5额定值及参数
5.1容量
充许用提高功率因数的方法把发电机的有功功率值提高到额定容量（视在功率）值。
1 JB/T7071--2013
灯泡式水轮发电机不作调相运行。 5.2额定电压
发电机的额定电压，应根据不同额定容量、转速及发电机电压设备选择等因素进行技术经济综合比较后，由用户与制造厂商定，并应符合GB156的规定。可选用下列电压等级［单位为千伏（kV）］：6.3、 10.5、13.8等。 5.3额定功率因数
发电机的额定功率因数宜为： a）额定容量为5MVA及以下者，不低于0.875（滞后）； b）额定容量大于5MVA但不超过10MVA者，不低于0.9（滞后）； c）额定容量大于10MVA但不超过30MVA者，不低于0.92（滞后）； d）额定容量大于30MVA者，不低于0.95（滞后）。 注：如用户有特殊要求，可在专用技术协议中规定。
5.4额定转速
发电机的额定转速优先在表1中选择。
表1 发电机额定转速 136.4
单位为转每分
142.9 83.3
200 90.9
150 88.2
125 75
115.4 71.4
107.1 68.2
100 62.5
93.8 60
78.9
5.5 5·运行期间电压和频率的变化
按GB/T7894—2009中5.5的规定。 5.6效率和损耗
参见GB/T7894--2009中5.6的规定。 损耗包括： a）定子绕组的铜损耗： b）转子绕组的铜损耗： c）铁心损耗； d）风损耗和摩擦损耗； e）发电机径向轴承损耗： f）杂散损耗： g）励磁系统损耗（包括励磁变压器、整流器及电压调节器损耗）； h）电刷电气和摩擦损耗； i）其他损耗（包括外加冷却风机功耗等，只有在专用技术协议中注明时才计入）。
5.7电气参数和时间常数
按GB/T7894—2009中5.7的规定。 5.8全谐波畸变因数
按GB/T7894--2009中5.8的规定。
2 JB/T7071—2013
6温升及温度
按GB/T7894一2009中第6章的规定。
7运行特性及电气连接
7.1特殊运行要求
按GB/T7894-2009中7.1的规定。 7.2同步并入系统
按GB/T7894——2009中7.2的规定。 7.3主、中性点引出线
发电机定子绕组主引出线的引出位置和方向由用户与制造厂商定。 发电机的中性点电流互感器宜布置于灯泡体内。 中性点引出线经电流互感器后并接成一根引线，由灯泡体内引出至中性点接地装置接地。具体引出
方式及其结构型式和技术要求应在专用技术协议中规定。 7.4相序
发电机出线端相序排列应为：俯视进人竖井，U、V、W逆时针排列。 如采用其他相序排列，应在专用技术协议中规定。
8绝缘性能及其耐电压试验
按GB/T7894—2009中第8章的规定。
9机械特性
9.1发电机转动部分的GD2值应满足水电站调节保证计算的要求。由于发电机结构的特殊性，GD2 不宜选取过高，其值由用户与制造广协商后在专用技术协议中规定。 9.2在正常运行工况下，发电机径向轴承处主轴的相对振动（摆度）应不大于GB/T11348.5一2008中图A.2所规定的B区上限线。 9.3在正常运行工况下，发电机轴承支架的振动幅值参见GB/T6075.5--2002中表A.2和5.2。 9.4在发电机进人竖井盖板上方垂直距离1m处测量的噪声水平应不超过85dB（A），噪声测定方法参见GB/T10069.1。 9.5发电机机械特性还应符合GB/T7894--2009中9.1、9.2～9.7、9.11的规定。
10 结构基本要求
10.1总体结构 10.1.1发电机泡体外壳应是密封的，泡体各组件之间应设置可靠的密封，并需设有密封渗漏检测的措施，防护等级按GB/T4942.1选取。
3 JB/T7071--2013
10.1.2通常发电机与水轮机共用一根主轴，通过法兰直接连接。主轴应为中空结构，宜采用真空去气的优质钢材锻制而成。 10.1.3发电机以水轮机管型座作为主要支撑，并设有辅助支撑。辅助支撑应能适应水轮发电机组的机械变形和热变形。 10.1.4水轮发电机组的轴系由集电环轴、转子中心体、主轴和水轮机转轮组成。轴系结构设计应便于现场轴线找正和调整。 10.1.5水轮发电机组轴承布置方式与机组的容量和转速有关，既要满足机组轴系的稳定性和考主轴挠度的影响，又要便于轴承的安装调整和维护。中、大容量的机组宜采用两支点支撑型式，即发电机径向轴承位于转子下游侧，转子和水轮机转轮为悬臂结构，也可采用三支点支撑型式，在转子上游侧增设一个径向轴承。 10.1.6发电机应设置正向推力轴承和反向推力轴承，以承受水轮机转轮传递的轴向正、反向水推力。 10.1.7发电机组合轴承支架刚度应能承受转子重量产生的径向力，还能承受机组各种工况时轴向水推力的作用。 10.1.8为防止机组检修时因导叶漏水而转动，发电机应装设机械锁定装置。 10.1.9发电机转子磁极宜在不吊出转子的情况下可拆装和更换。 10.1.10应采取措施使定子铁心内圆轴向中心线与转子挠度偏转的轴线相适应，以保证定转子气隙均匀。 10.2定子 10.2.1定子机座应具有足够的刚度和强度，在制造、运输、安装过程中不会产生有害变形。 10.2.2定子机座在运输条件允许时，优先采用整圆结构，采用分瓣结构的定子机座在工地组成整圆后，应对合缝进行封水焊接。 10.2.3定子机座下游侧用螺栓固定在水轮机管型座上，上游侧与中间环（或冷却套）连接。 10.3转子 10.3.1转子磁轭可以采用整圆磁轭环结构或叠片磁轭结构。当采用整圆磁轭环结构时，该磁轭环同时又是转子支架的一部分，转子支架应充分考虑交变应力和疲劳的影响。叠成整体的磁轭应有足够的刚度，支架与磁轭的允许分离转速应在专用技术协议中规定。 10.3.2在飞逸转速下，用经典法计算的转子材料的计算应力不超过屈服应力的2/3：用有限元法计算的局部最大应力以不超过材料的属服应力为限。 10.3.3集电环宜采用碳钢制作。电刷采用高耐磨性能材料制成，并应采取措施（设置粉尘收集装置）防止粉尘污染定子和转子线圈。 10.4组合轴承 10.4.1采用巴氏合金径向轴瓦结构时，径向轴瓦宜装设高压油顶起装置，在机组起动和停机过程中使用。 10.4.2进油温度不低于10℃时，应允许机组起动，并允许机组在停机后立即起动。 10.4.3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），其硬度和表面加工应符合表2的要求。 10.4.4发电机轴承宜采用外部循环冷却系统。 10.4.5轴瓦的结构应能在不拆卸整个轴承的情况下进行更换或检修。 10.4.6推力轴承和径向轴承应设置防止油雾逸出和甩油的可靠密封装置。位于转子上游侧的推力轴承和径向轴承应设置防止轴电流的可靠绝缘。
4 JB/T7071-—2013
表2对镜板制造技术要求
镜面表面 镜板与推力头 内外圆表面粗糙度* 结合面粗糙度 粗糙度
镜板硬度 镜板硬度差值 两平行面的平行度* 镜面平面度* HBW
HBW
mm
mm
μm ≤0.4
μm ≤1.6
μm ≤3.2
锻钢≥180 钢板≥150 注：标有“*”项目的上限值，适用于直径大于2m的镜板 10.5轴承润滑系统 10.5.1发电机与水轮机应具有共同的轴承润滑系统（包括回油箱和高位油箱）。 10.5.2高位油箱应能在供油系统故障时自流供给发电机和水轮机轴承不少于5min的润滑油。 10.5.3回油箱应具有足够的容积，能够容纳高位油箱及管路的润滑油，并配备换热容量足够大的油冷却器。 10.5.4在用户有特殊要求时，装设高压油顶起装置的发电机可配备直流备用泵。
≤0.02~0.03
≤30
≤0.02~0.03
11 通风及冷却系统
11.1发电机一般采用密闭强追循环通风冷却系统，允许采用其他形式的通风冷却系统。 11.2发电机的通风方式可采用轴向通风、径向通风、轴向和径向混合通风的方式。 11.3发电机可采用二次水循环冷却系统，所使用的循环水应经过软化、防腐等水质处理。冷却水量不足时，应能够发出信号。
12制动系统
12.1水轮发电机组停机采用压缩空气操作的机械制动方式。其压缩空气的额定压力一般为（0.5～ 0.8）MPa制动停机时问不大于120s。 12.2机组投入制动时的转速一般为额定转速的20%～30%。当径向轴承采用弹性金属塑料瓦时，投入制动的转速可适当降低。 12.3不设蠕动检测装置的机组停止转动后，制动系统仍应投入，直至再次开机前退出。 12.4·考虑结构的特殊性和支撑刚度的限制水轮发电机组一般不采用高压强迫机械制动。
13灭火系统
当发电机额定容量为12.5MVA及以上时应设置灭火系统，按GB/T7894一2009中第13章的规定。
14 检测系统和装置及元件
14.1 按GB/T7894---2009中14.1的规定。 14.2按GB/T7894—2009中14.2的规定。 14.3发电机各部件应埋设电阻温度计/信号温度计，其位置和数量见表3。 14.4测量振动摆度的各类传感器的装设位置，可按GB/T28570一2012中表B.2进行。 14.5根据用户要求，可按GB/T28570—2012配置状态在线监测及故障诊断系统。
5