摘要：近年来石化项目越来越多，热电厂是企业的动力源泉，而发电机是热电厂主要设备，关系到安全、稳定、经济运行，因此选型尤其重要。本文从结构、技术、经济三方面分析箱式比传统发电机的优越性，为石化企业发电机选型提供科学技术依据。
关键词：箱式 传统 发电机 技术 经济
1、引言
箱式发电机是箱式上水冷结构发电机，该系列具有便于安装维护、防护等级高、噪声低、效率高等优点。
2、与传统结构发电机结构的优越性比较：
2.1国内常规传统的发电机为座式轴承，冷却器为下置结构。安装型式见下图：
（1）传统结构发电机，施工周期长、成本高：冷却方式为IC91W（下水冷），风路不是完全由发电机本身构成。这种下水冷结构，需要把发电机放置在二层平台上。几十吨位的发电机对二层平台要求较高，除了较高的施工成本，也增加施工周期。
（2）传统结构发电机，防护等级低，易受潮：传统结构发电机防护等级为IP44，但是若现场施工或使用过程中没有把风道密封好，造成发电机整体防护可能仅为IP34或IP23，受潮问题普遍，也容易进灰尘，影响其长期稳定运行。
（3）在沿海潮湿、盐雾环境下，行业内发电机受潮、进入灰尘的问题屡见不鲜，为了避免受潮、减少灰尘进入，传动结构发电机维护成本比较高。
2.2箱式发电机为上水冷结构发电机，安装结构示意图见下图：
（1）箱式发电机发电机为上水冷结构，出厂时整个电机的循环风路已密封完成，不再受其它因素干扰，整体运送到现场，防护性能好。
（2）由于为上水冷结构，发电机可以直接安装在地面基础平台上，不需要制造大量的钢筋混凝土框架，从而可以节约该部分的材料和施工费用，同时发电机不用再吊起很高，即可以节约一定的吊装成本，又能提高施工速度。
（3）箱式发电机为端盖式滑动轴承，防护等级高（防护等级IP55，可达到防爆电机的同等防护等级），防潮防尘性能好，不易受潮，非常适用于沿海湿度大、盐雾大的恶劣环境，同时运行过程中可以有效避免灰尘的进入，维护成本低。
3、箱式发电机的技术先进性
3.1运行维护方便：箱式发电机为引进欧美技术，体积小，重量轻，防护等级高，可以在恶劣环境下运行，避免因灰尘累积发生转子接地等故障，维护保养简单。
3.2冷却效果好：箱式发电机冷却采用单层布置，冷却器直接放在顶部，冷却效果好、占用安装、维护空间小，便于安装和维护，其结构类似于大型异步电动机；国内传统发电机冷却采用双层布置，水冷却器位于下部，本体和冷却器之间需专门土建一个冷却小室，增加了施工量和维修难度。
3.3效率高：箱式发电机，在欧美使用非常普遍，风路、结构设计合理，有效地降低了内部损耗，效率通常比国家标准高0.3%以上，降低无功损耗，提高了有功能量的利用，经济效益性非常可观。
3.4温升低：电机的温升低，电机内部的热量很容易带到外部，电机的温升低，尤其是转子温升较国内发电机低10-15度，提高了发电机的寿命和运行可靠性。
3.5绝缘性能好：结构紧凑，电机定子进行VPI真空压力浸漆，绝缘强度高和整体电气性能好，有效提升其稳定性和使用寿命。
3.6振动小、噪音低：振幅可控在50mu以下，调整气隙方便，有效地控制了导致振动的各种因素，超过国家优等品标准。噪音可控制在85分贝内（按照国家规定的距离设备外壳的1米处测量），传统最高指标只能控制在90分贝以上。
3.7施工周期短：发电机结构紧凑、体积小、可整机发运、安装，与国内发电机采用的分体发运、现场组装方式相比大大缩短了安装周期，提高了运输的可靠性。同时在现场维护时不需要拆卸联轴器就可以拆卸轴瓦，便于清洗保养，大大减少维护成本。
4.经济效益分析
4.1效率差异带来的经济效率：效率相差0.3%，新型结构发电机，以60MW为例，每年多发电1576800度，按照0.56元/度计算，每年可多产生经济效率88.3万元。同样计算，45MW每年多发电部分可产生经济效率66.2万元。
（1）土建节约成本（含吊车部分）可产生经济效率：新型上水冷结构，对施工要求低，预计每台可节约施工费用40~60万元。同时，新型结构发电机，施工可节约3个月以上。
（2）接线母线部分成本节约：传统结构发电机，接线母线由铜排组成用量巨大，不需要大量母线，预计每台节约成本在20~30万元。
（3）此新型轻型高效节能发电机，欧美国家已使用多年，在国内尤其是盐雾环境，海边企业企业像浙江石化、惠州炼油、杭州锦江，大连逸盛项目运行良好。
（4）价格差异：比传统结构发电机价格高15%左右，以60MW为例，差价在100万元以内。但从电机本体成本、土建节约成本、母线节约成本等方面整体分析，箱式发电机与传统发电机的建设成本基本相当。但是，每年多发电机部分，能长期带来较好的经济效益。
5、结论：综合上述，与传统结构发电机相比，箱式发电机更经济、更效率、运行稳定性高、安装速度快、运行维护方便，建议选用箱式新型结构发电机。
参考文献：
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2. 吴斌 正压通风型高效无刷励磁同步 发电机系列规划及设计要点[J]；《电气防爆》2014年第1期
3.贺文辉 一种箱式汽轮发电机的结构设计[J]；《倪建国现代制造技术与装备》2017年第5期
论文作者:刘永辉
论文发表刊物:《基层建设》2019年第21期
论文发表时间:2019/10/16
标签：发电机论文; 结构论文; 箱式论文; 水冷论文; 传统论文; 电机论文; 万元论文; 《基层建设》2019年第21期论文;