大型发电机结构及特点
大型发电机结构说 图解

一、发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
发电机可分为直流发电机和交流发电机,交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ,还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
二、发电机的工作原理按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。
图1为同步发电机的工作原理图。
发电机转子与汽轮机转子为同轴连接,当蒸汽推动汽轮机高速旋转时,发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电源后,便建立了一个磁场,这个磁场有一对主磁极,它随着汽轮机发电机转子旋转。
磁通自转子的一个极(N级)出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,进入转子另一个极(S极)构成回路。
图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极是,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。
这样,发电机转子以每秒50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。
这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中心点)连在一起,绕组的首端引出线与用电设备相连,就会有电流流过,如图2所示。
大型同步电机结构

(3)线圈 定子线圈用带有绝缘的扁铜线外包绝缘 布绕制而成。6 kV定子线圈采用叠绕式, 即在定子铁芯槽内放上下两层线圈,嵌 线时把叠绕线圈的两层相连,并分别嵌 入相邻的指定槽内,分上层和下层依次 叠装,使之联成一体。
线圈嵌入定子铁芯后,再用层压板或酚 醛压合塑料制成的槽楔打紧。线圈的端 部用绝缘绳绑扎在支持环上,为便于测 量电机运行时的线圈温度,在某些线圈 的底层及层间,埋有电阻温度计。
二、配压阀
配压阀是由阀体、阀套、活塞和油管等 部件组成的三腔四通结构,主要用作调 配压力油进入受油器的内油管或外油管, 然后分别进入叶轮顶的接力器活塞下油 腔或上油腔,从而操作活塞杆调节叶片 的角度。
三、操作机构
操作机构由调节杆、蜗轮蜗杆、手轮及指示器 组成,用人工转动手轮或用伺服电机使调节杆 上下移动。调节杆通过回复杆的另一端与受油 器的随动轴连接,中间和配压阀的活塞杆连接, 从而构成调节器的刚性回复装置。 叶片调节采用手动操作和伺服电机自动控制相 结合的方法。当用手动操作时,将自动控制系 统中的蜗轮脱开;而自动调节时,操作手轮随 蜗轮一起旋转。
转动油盆内油位的高低,由电极液面传 送器传出,油由上油箱供给。上油箱的 油位经油管通过水泵层的油标看出。若 上油箱进水后,在油标内可以看出水面, 以便采取紧急措施进行处理。 油润滑轴承优点是稳定性好,轴瓦与轴 颈的磨损量小,因接触紧密,故由摆度 所引起的震动小;缺点是结构复杂,检 修维护麻烦,需要可靠的止水密封装置 和漏水排水装置,轴承制造精度和安装 要求高,时常发生漏水侵入油轴承的事 故。
大型立式同步电机结构
大型直联传动水泵机组一般采用立式同 步电动机。大型立式电机为分散式结构, 需在泵站现场安装组合。由于机组转动 部分重量和作用在叶片上的轴向水推力 全部靠电动机上机架中的推力轴承支承, 故又称悬吊式电机。
大型发电机结构说 现用图解)

大型发电机一、发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
发电机可分为直流发电机和交流发电机,交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ,还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
二、发电机的工作原理按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。
图1为同步发电机的工作原理图。
发电机转子与汽轮机转子为同轴连接,当蒸汽推动汽轮机高速旋转时,发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电源后,便建立了一个磁场,这个磁场有一对主磁极,它随着汽轮机发电机转子旋转。
磁通自转子的一个极(N级)出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,进入转子另一个极(S极)构成回路。
图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极是,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。
这样,发电机转子以每秒50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。
这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中心点)连在一起,绕组的首端引出线与用电设备相连,就会有电流流过,如图2所示。
1000MW机组发电机介绍

1000MW机组发电机介绍1000MW机组发电机介绍1. 简介发电机是电力系统中起着重要作用的设备之一,它将机械能转化为电能。
1000MW机组发电机是一种大型发电机,具有较高的发电能力和效率,广泛应用于电力站等大型发电场景。
2. 工作原理1000MW机组发电机的工作原理基于电磁感应,通过转子和定子之间的磁场相互作用来实现电能的转换。
当转子通过外部力源驱动旋转时,转子上的导体与旋转磁场相互作用,产生感应电动势,从而产生电能。
3. 结构组成1000MW机组发电机主要由转子、定子和控制系统等组成。
- 转子:转子是发电机中的旋转部件,通常由导体和磁场极对组成。
它通过旋转来产生变化的磁场,从而激励导体中的电流。
- 定子:定子是发电机中的静止部件,通常由绕组和铁芯组成。
定子中的绕组绕在铁芯上,它们与转子中的磁场相互作用,产生电磁感应。
- 控制系统:控制系统用于控制和监测发电机的运行状态,包括电流、电压、功率等参数的监测和调节,以确保发电机的安全和稳定运行。
4. 主要特点和优势1000MW机组发电机具有以下主要特点和优势:- 较高的发电能力:1000MW机组发电机的发电能力达到1000兆瓦,能够满足大型电力站和工业场所的需求。
- 较高的效率:由于采用了先进的技术和材料,1000MW机组发电机具有较高的发电效率,能够更有效地将机械能转换为电能。
- 较低的运行成本:1000MW机组发电机的运行成本相对较低,这主要得益于其高效率和可靠性。
- 较小的占地面积:与传统的低功率发电机相比,1000MW机组发电机的体积相对较小,减少了占地面积,有利于布局和建设。
5. 应用领域1000MW机组发电机主要应用于电力站和大型工业场所等领域,用于满足大规模电能需求。
除了常见的电力站外,1000MW机组发电机也可以用于特定的工业场合,如钢铁厂、石化厂等,以满足其高能耗的生产需求。
6. 总结1000MW机组发电机是一种具有较高发电能力和效率的大型发电机。
10MW及30MW机组介绍

风路系统介绍
汽轮发电机结构介绍- 汽轮发电机结构介绍-机端自并励
汽轮发电机结构介绍- 汽轮发电机结构介绍-无刷励磁
10MW、30MW空内冷汽轮发电机 数据(一)
(1)产品型号 ) (2)产品代号 ) (3)额定容量 MVA ) (4)额定功率 MW ) (5)最大连续出力 MW ) (6)额定电压 V ) (7)额定电流 )额定电流A (8)励磁电压 )励磁电压V (9)励磁电流 )励磁电流A QF-30-2 Q76B 35.2 30 33 10500 1941 183.7 379.3 QF-10-2 Q69C 12.5 10 11 10500 687 158.16 202.04
总体布置及结构特点
机座结构轻巧牢靠。 定子铁心采用优质硅钢片迭压而成。 定子线圈采用篮形半组式线圈,槽内部分 进行360°编织换位。 转子采用整体优质合金钢锻件。 护环由非磁性高强度合金钢锻件制成。
总体布置及结构特点
轴承采用压力强迫油循环的滑动轴承,具 有能自动调心的球面轴瓦。 分块平板式底板。 发电机采用径向双流式密闭循环通风系统。 空气冷却器地坑式部置,分四组并列,具 有良好的冷却效果。
30MW空冷汽轮发电机数据(续二)
(19)瞬变电抗 ′d (不饱和值) 21.26 瞬变电抗X′ 不饱和值) 瞬变电抗 (20)超瞬变电抗 ″d(饱和值) 11.1 超瞬变电抗X″ (饱和值) 超瞬变电抗 (21)噪音 (离机壳 米处测量) <90dB 噪音 离机壳1米处测量 米处测量) (22)承担负序能力 承担负序能力 稳态I 标幺值) 稳态I2(标幺值) 稳态I22t(标幺值) 稳态 (标幺值) (23)励磁型式 励磁型式 (24)临界转速 临界转速 一阶 二阶 1410rpm 1410rpm 1370rpm 3860rpm ≤10% ≤15秒 秒 ≤10% ≤15秒 秒 17.705 11.527 <90dB
大型发电机结构说图解

大型发电机一、发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
发电机可分为直流发电机和交流发电机,交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ,还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
二、发电机的工作原理按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。
图1为同步发电机的工作原理图。
发电机转子与汽轮机转子为同轴连接,当蒸汽推动汽轮机高速旋转时,发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电源后,便建立了一个磁场,这个磁场有一对主磁极,它随着汽轮机发电机转子旋转。
磁通自转子的一个极(N级)出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,进入转子另一个极(S极)构成回路。
图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极是,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。
这样,发电机转子以每秒50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。
这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中心点)连在一起,绕组的首端引出线与用电设备相连,就会有电流流过,如图2所示。
发电机的结构及工作原理

发电机的结构及工作原理一、发电机的结构:发电机主要由定子、转子、端盖、电刷、机座及轴承等部件构成。
定子由机座、定子铁芯、线包绕组以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯、转子磁极(有磁扼磁极绕组)、滑环、(又称铜环集电环)、风扇及转轴等部件组成。
发电机的机座主要作用是:1、作为定子铁芯叠片的支撑结构;2、承受定子的扭矩,并将其传至底脚;3、构成冷却气体的通道;4、构成轴承,机架和冷却器的支撑结构;5、大型水轮发电机的定子机座直径比较大,主要采用钢板焊接结构。
二、发电机的工作原理:发电机的工作原理可以分为两种:交流发电机和直流发电机。
1. 交流发电机的工作原理交流发电机的工作原理可以分为三个部分:产生磁场:发电机的定子绕组输出的是三相交流电,而汽车用电系统采用的直流电,在发电机内部设有整流器,用于将交流电转变为直流输出。
关于整流器原理和结构将在下面的章节中详细介绍。
产生磁场旋转:转子线圈通电产生磁场,发动机工作驱动转子旋转,即是磁场旋转,定子线圈切割磁力线,在定子线圈中产生交流电。
因三个定子线圈的布置决定了三个线圈产生的交流电相位互错120度,的以称为三相交流电。
输出交流电压的幅值与发电机转速成比例增大:定子线圈输出的交流电压的的幅值与发电机转速成比例增大。
2. 直流发电机的工作原理直流发电机的工作原理是:外部机械力的作用带动导体线圈在磁场中转动,并不断切割磁感线,产生感应电动势。
当转子在原动机的带动下,转子磁场和定子导体做相对运动,即导体切割磁力线,因此在导体中产生感应电动势,其方向可根据u右手定则判断。
由于转子磁极的位置是导体以垂直方向切割磁力线。
所以此时定子绕组中的感应电动势最大,当磁极转动90度时,磁极成水平位置,导体不切割磁力线,其感应电动势为零。
转子在转90度,定子绕组感应电动势又以垂直方向切割磁力线,使感应电动势达到最大值,但方向与前相反。
当转子再转90度。
感应电动势又为零。
金安桥水电站600MW发电机结构与安装特点

键结构改进 , 对转子的组装质量 和机组安全运行起到 了积极作用 , 避免了在其它大型水 电站 出现 的类似问题 。
关 键 词 :金安 桥 水 电站 ; 结构 ; 安装特点 ; 6 0 0 MW 发 电机 中图 分 类 号 :T M3 1 2 文献标识码 : B 文章编号 : 1 0 0 6 -3 9 5 1 ( 2 0 1 3 ) 0 4 一O l 2 9 一O 3
裹 1 发 电机 基 本 参 数 表 型号 S F 6 0 0 -6 4 / 1 6 2 0 0 额 定 容 量 6 6 7 MVA
定 子铁 芯采 用高 导磁 、 低损 耗 、 无 时效 优质 进 口 硅钢 片 5 0 M2 5 0冲 制而成 , 全圆由 6 4片组成 。铁 芯
后 发生 收缩 时 , 螺 杆 的 伸长 量 和 碟 簧 的压 缩 量 就 可
定子机座外径为 l 8 0 4 0 m m, 高3 10 0 r n , 定子
机 座采 用大 齿 压 板 结 构 , 大齿压板厚度 5 0 mm, 无 上 环及 下环 , 共 6层 , 下 压 指 直 接 焊 接 在 大 齿 压 板
铁 芯 因热膨 胀而 产 生翘 曲变 形 , 定 位 筋采 用 浮 动 式 双 鸽尾 结构 , 定位 筋 与 托 块 间 留有 适 当的 间 隙 以适
应 定子 铁芯 的膨 胀 。在 压 紧 结 构 方 面 , 为增 加 铁 芯 刚度 , 保证铁 芯压 紧, 减 小铁芯振 动, 定 子铁 芯 由 2 5 6 根 穿 芯螺 杆 拉 紧 , 穿 芯 螺 杆 采 用进 口高 强 度磁
起到一定的补偿作用 , 仍 能维持对铁芯必须的压紧 力, 以保证 定 子铁 芯在 长期运 行后 不会 发生松 动 。
定 子铁 芯 装 压在 工 地 安装 问 进行 , 定 位 筋 先装
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大型发电机结构及特点摘要:介绍发电机的工作原理,主要介绍了大型发电机的组成部件,主要有定子、转子、发电机励磁控制系统、汽轮发电机冷却方式和发电机的主接线。
另外还介绍了发电机的主接线一些知识。
关键词:大型发电机结构技术参数一、发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备,它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动,将水流,气流,燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机,再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产,国防,科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多,但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此,其构造的一般原则是:用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路,以产生电磁功率,达到能量转换的目的。
发电机可分为直流发电机和交流发电机,交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ,还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
二、发电机的工作原理按照电磁感应定律,导线切割磁力线感应出电动势,这是发电机的基本工作原理。
图1为同步发电机的工作原理图。
发电机转子与汽轮机转子为同轴连接,当蒸汽推动汽轮机高速旋转时,发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电源后,便建立了一个磁场,这个磁场有一对主磁极,它随着汽轮机发电机转子旋转。
磁通自转子的一个极(N级)出来,经过空气隙、定子铁芯、空气隙,进入转子另一个极(S极)构成回路。
图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势正好交变一次(假如发电机转子为P对磁极是,转子旋转一周,定子绕组中感应电动势交变P次)。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时,发电机转子每秒钟要旋转50周,磁极也要变化50次,那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。
这样,发电机转子以每秒50周的恒速旋转,在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势,即频率为50Hz的三相交变电动势。
这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端(即中心点)连在一起,绕组的首端引出线与用电设备相连,就会有电流流过,如图2所示。
三、发电机的结构图3 大型发电机基本结构目前我国热力发电厂的发电机皆采用二极、转速为3000r/m的卧式结构。
如图4所示,发电机最基本的组成部件是定子和转子。
图4 300MW汽轮发电机组侧视图1-发电机主体;2-主励磁机;3-永磁副励磁机;4-气体冷却器;5-励磁机轴承;6-碳刷架隔音罩;7-电机端盖;8-连接汽轮机背靠轮;9-电机接线盒;10-电路互感器;11-引出线;12测温引线盒;13-基座定子由铁芯和定子绕组构成,固定在机壳(座)上,转子由轴承支撑置于定子铁芯中央,转子绕组上通以励磁电流。
为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度,在这些部位埋植了多只测温元件,通过导线连接到温度巡检装置,在运行中监控,比通过微机进行现实和打印。
图 5 发电机定子外形图图 6 发电机转子外形图(一)定子发电机的定子有机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部件组成。
1、定子铁芯定子铁芯是构成发电机磁路并固定定子绕组的重要部件,如图7所示。
为了减少铁芯的磁滞和涡流损耗,现代大容量发电机定子铁芯常常用磁导率高、损耗小、厚度为0.35~0.5mm的优质冷轧硅钢片叠装而成。
每层硅钢片由数张扇形片拼成一个圆形,每张扇形片都涂了耐高温的无极绝缘漆。
定子铁芯的叠装结构与其通风散热方式有关。
大容量电机铁芯的通风冷却有四种方式:○1铁芯轴向风段通风;○2铁芯轴向分段径向分区通风;○3铁芯内轴向通风;○4铁芯半轴向通风。
图7 定子铁芯为了减少铁芯端部漏磁和发热,制造厂主要采取了下列措施:(1)把靠两端的铁芯段均采用阶梯形结构,用逐步扩大气隙以增大磁阻的办法来减少轴向进入定子边段铁芯的漏磁通。
(2)在铁芯端部各阶梯段的扇形叠片的小齿上开了1~2个宽为2~3mm的小槽,如图8所示,以减少齿部的涡流损耗和发热。
(3)铁芯端部的齿连接片及其外侧的压圈或连接片采用电阻系数低的非磁性钢,利用其中涡流的反磁作用,以削弱进入端部铁芯的漏磁通。
图8 阶梯铁芯扇形片齿上开槽(4)压圈外侧加装环形电屏蔽层,用导电率高的铜板或铝板制成。
因铁芯端部采用阶梯形后,压圈处的漏磁会有所增多,利用电屏蔽层中的涡流就能有效阻止漏磁进去压圈内圆部分,以防压圈局部出现高温或过热。
(5)铁芯压紧不用整体压圈而用分块铜质连接片(铁芯不但要定位筋,还要用穿心螺旋锁死),这种连接片本身也起电屏蔽作用,分块后亦可减少自身的发热。
有的还在分块后连接片靠铁芯侧再加电屏蔽层。
(6)在压圈和铁芯齿连接片之间加装磁屏蔽,用硅钢片冲成武痴的扇形叠成,形成一个磁分路,能减少齿根和压圈上的漏磁集中现象。
(7)转子绕组端部的护环采用非磁性的锰铬合金制成,利用反磁作用,减小转子端部漏磁对定子铁芯端部的影响。
(8)在冷却系统中,加强对端部的冷却。
2、定子绕组(1)定子绕组结构定子绕组嵌放在定子铁芯内圆的定子槽中,分三相布置,互成120°电角度,以保证转子旋转时在三相定子绕组中产生互成120°相位角的电动势。
大容量发电机定子绕组和一般交流发电机定子绕组的共同点,都采用三相双层短节距分布绕组,目的是为了改善感应电动势的波形,即消除绕组的高次谐波电动势,以获得近似的正弦波电动势。
定子绕组采用叠式绕组,每个绕组都是由两根条形线棒各自做成半匝后,构成所谓单匝式结构,然后在端部线鼻处用对接或并头套焊接结成一个整单匝式绕组。
绕组按双层单叠的方式构成的一个极相组。
600MW发电机的定子绕组都采用单匝短距上层叠绕,三相接成双星型(YY)。
绕组每匝绕组的端部(伸处铁芯槽外部分)都向铁芯的外侧倾斜,按渐开的形式展开。
端部绕组向外倾斜角为15°~30°左右,形式花篮,故称篮型绕组,如图5所示。
水内冷定子绕组线棒采用聚脂双玻璃丝包绝缘实心扁铜线和空心裸铜线组合而成。
一般由一根空心导线和2~4根实心绝缘变现变成一组,一根线棒由许多组构成,分成2~4排。
国产600MW发电机定子线棒空心、实心导线的组合比为1:2,如图9所示,为一种600MW 水内冷定子线棒在定子槽中的断面。
图9 定子线棒断面为了平衡股间导线的阻抗,抑制趋表效应,减少直线及端部的横向漏磁通在各股导体内产生环流级附加损耗,使每根子导线内电流均匀,线棒在槽内各股线(包括空心线)要进行换位。
大容量的电机定子线棒(如国产600MW汽轮发电机)一般采用540°换位。
(2)定子绝缘定子绕组绝缘包括股间绝缘、排间绝缘、换位部位的加强绝缘和线棒的主绝缘。
主绝缘是指定子导体和铁芯间的绝缘,亦称对地绝缘或线棒绝缘。
主绝缘是线棒各种绝缘中重要的一种绝缘,它是最易受到磨损、碰伤、老化和电腐蚀及化学腐蚀的部分。
主绝缘在结构上可分为两种:一种是烘卷式;另一种是连续式。
大容量发电机都采用连续式绝缘。
现在国内外大容量发电定子绕组的绝缘材料,普遍采用以玻璃布为补强材料的、环氧树脂为粘合剂或浸渍剂的粉云母带,最高允许温度在130℃。
其优点是耐潮性高、老化慢、电气、机械及热性能好,但耐磨和抗电腐蚀能力较差。
现今流行的大型电机绝缘是多胶环氧粉云母带(含胶量为35.5%~36.5%),连续式液压或烘压成型。
(3)定子绕组在槽内的固定发电机运行时,定子线棒的槽内部分受到各种交变电磁力的作用。
上下层线棒之间的相互作用和定子铁芯的影响所产生的径向力起主要作用。
短路时线棒上所受的电磁力可达每厘米几千牛,线棒若不压紧就会在槽内出现双倍频率(100Hz)的径向振动。
线棒电流与励磁磁通的相互作用还会产生一个与转子旋转方向相同的切向力,使线棒压向槽壁。
如果出现振动,就会使线棒和槽壁发生摩擦。
这不仅会使绝缘磨损,而且还会使绝缘产生积累变形,股线疲劳,导致绕组寿命降低。
不能使用金属部件绑扎固定绕组的端部,因为:○1金属结构部件中将感应涡流,这会产生附加损耗,可能会出现局部发热点。
○2金属结构部件也会产生振动,会导致松动,使周围的媒介物磨损。
因此,通常采用非金属支撑部件,如玻璃纤维模压板。
大的支撑托架用螺栓固定在铁芯端压板上。
支撑托架给玻璃纤维锥形箍环提供支撑。
绕组端线的振动必须受到限制,因其会使绕组铜导线产生疲劳裂纹。
如果水内冷绕组导线发生疲劳裂纹,则氢气将会泄漏到冷却水系统,由此导致特别严重的后果。
通过加速度计监控因支撑松弛导致的绕组端接振动的增加。
振动幅度在很大程度上取决于电流。
一段运行之后产生的支撑松动,可以通过紧固螺栓、插入或紧固槽楔或在线棒导体之间的绝缘中充入热固树脂消除。
3、机座与端盖机座的作用主要是支撑和固定定子铁芯和定子绕组,同时在结构上还要满足电机的通风和密封要求。
如果用端盖轴承,它还要承受转子的质量和电磁力矩。
氢冷发电机的机座除了满足上述一般发电机要外,还要能防止漏氢和承受氢气的爆炸力。
机座由高强度优质钢板焊接而成。
机壳和定子铁芯背部之间的空间是电机通风(氢气)系统的一部分,它的结构随通风系统的不同而异。
对定子为轴向通风的系统,机壳与铁芯背部之间的空间为简单风道。
对定子轴向分段、径向通风冷却的系统,常将机壳与铁芯背部之间的空间沿轴向分隔成若干段,每段形成一个环形小风室,各小风室相互交替地为进(冷)风区和出(热)风区。
各进风区之间和各出风区之间分别用圆形或椭圆形钢管连通,也有的将每个进风区都设有独自的进风管道,以减小各进风区的压力差。
图10 整体机座为了减少氢冷发电机通风阻力和缩短风道,冷却氢气的冷却器常安装在机座内的矩形框内。
冷却器一般为2~4组,其布置位置主要有立放在电机两端的两侧、立放在电机中部的两侧、横卧在电机上部两侧(背包式)三种型式。
端盖是电机密封的一个重要组成部分,为了安装、检修、拆装方便,一般端盖由水平分开的上下两半构成,采用钢板焊接结构或铝合金铸造而成,大容量的发电机常采用端盖轴承,轴承装在高强度的端盖上。
发电机的轴承与密封支座都安装在轴承上,这样做可以缩短转轴长度比具有良好的支撑刚度,由于轴承中心线距机座断面较近,使得端盖在支撑质量和承受机内氢压是变心最小,以保证可靠的气密性。
端盖与机座、出线盒和氢冷却器外罩一起组成“耐爆”压力容器。
端盖为厚钢板拼焊而成,为气密性焊缝,焊后进行焊缝的气密性实验和退货处理,并要承受水压试验。
上、下半端盖的和缝面的密封及机座把合面的密封均为密封槽填充密封胶的结构。
为了提高端盖和缝面的刚度,端盖和缝面采用双排连接螺栓。
4、定子出线和发电机出线盒定子出线导线杆是装配在出现瓷套管内的,组成了出线瓷套端子。