水轮发电机讲义
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水轮发电机的结构(讲义)..共36页
40、学而不思则罔，思而不学则殆。——哪里。——西班牙
37、我们唯一不会改正的缺点是软弱。——拉罗什福科
xiexie! 38、我这个人走得很慢，但是我从不后退。——亚伯拉罕·林肯
39、勿问成功的秘诀为何，且尽全力做你应该做的事吧。——美华纳
水轮发电机的结构(讲义)..
11、用道德的示范来造就一个人，显然比用法律来约束他更有价值。—— 希腊
12、法律是无私的，对谁都一视同仁。在每件事上，她都不徇私情。—— 托马斯
13、公正的法律限制不了好的自由，因为好人不会去做法律不允许的事 情。——弗劳德
14、法律是为了保护无辜而制定的。——爱略特 15、像房子一样，法律和法律都是相互依存的。——伯克
水轮发电机讲义
量增长很快，1890年仅1.5万kW,至1955年已能生 产10.5万kW的发电机。
一、水轮发电机的发展
中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不 超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发
展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制
造出30万kW双水内冷水轮发电机。 目前位于世界前列的大容量水轮发电机为大古力 水电站、伊泰普水电站 、三峡水电站、溪洛渡水 电站、龙滩水电站等已经超过700MW，而今年建 成的向家坝水电站已经达到800MW。同时单机 1000MW的水轮发电机组也已经开始设计。
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
转子
立轴水轮发电机转子结构
二、水轮发电机结构
磁极 –磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯，线圈 ，上、下托板，极身绝缘，阻尼绕组及钢垫板等零部件 组成。 –磁极铁芯分实心和叠片两种结构。 –中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实心磁极 结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或等于750r／ min的小型水轮发电机，常采用磁极铁芯连同转子的磁 轭与主轴整体锻造加工。 –磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
水 轮 发 电 机
目录
水轮发电机的发展 水轮发电机的结构 水轮发电机的原理 水轮发电机的运行 水轮龙滩发电机的特点
一、水轮发电机的发展
世界第一座水电站于1878年建于法国。
美洲第一座水电站于1882年建在美国威斯康星州，
采用直流发电机。
1889年后,开始使用三相交流发电机。此后,单机容
交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电
场能量之间的往复转换。
三、水轮发电机的原理
无功的类型： 容性无功：由于电容器是储存电场能量的元件，当电
一、水轮发电机的发展
中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不 超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发
展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制
造出30万kW双水内冷水轮发电机。 目前位于世界前列的大容量水轮发电机为大古力 水电站、伊泰普水电站 、三峡水电站、溪洛渡水 电站、龙滩水电站等已经超过700MW，而今年建 成的向家坝水电站已经达到800MW。同时单机 1000MW的水轮发电机组也已经开始设计。
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
转子
立轴水轮发电机转子结构
二、水轮发电机结构
磁极 –磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯，线圈 ，上、下托板，极身绝缘，阻尼绕组及钢垫板等零部件 组成。 –磁极铁芯分实心和叠片两种结构。 –中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实心磁极 结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或等于750r／ min的小型水轮发电机，常采用磁极铁芯连同转子的磁 轭与主轴整体锻造加工。 –磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
水 轮 发 电 机
目录
水轮发电机的发展 水轮发电机的结构 水轮发电机的原理 水轮发电机的运行 水轮龙滩发电机的特点
一、水轮发电机的发展
世界第一座水电站于1878年建于法国。
美洲第一座水电站于1882年建在美国威斯康星州，
采用直流发电机。
1889年后,开始使用三相交流发电机。此后,单机容
交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电
场能量之间的往复转换。
三、水轮发电机的原理
无功的类型： 容性无功：由于电容器是储存电场能量的元件，当电
水轮机讲义-顾发英
水轮机1水轮机工作参数水电厂是生产电能的工厂，其任务是将水能转化成电能，经变电、配电后供工农业生产和人民群众生活需要。
水轮机是水电站生产电能的水力原动机，它将水能转化成旋转的机械能，再由发电机通过电磁感应将机械能转变成电能。
水轮机和发电机以及相应的附属设备，组成水轮发电机组，水轮发电机组是水电站最重要的动力设备。
下面主要介绍水轮机的几个基本工作参数。
1.1工作水头水轮机进口断面和出口断面之间单位重量水流能量的差值称为水轮机的工作水头，用H 表示，单位为m 。
1.2流量单位时间内通过水轮机的水流总量（体积）称为水轮机流量，用Q 表示，通常采用m 3/s 为单位。
1.3转速水轮机单位时间内旋转的次数，称为水轮机的转速，用n 表示， r/min 。
1.4出力单位时间内水轮机轴端输出的功率，即水轮机出力，用P 表示，通常单位是KW 出力：P sr =g ρQH η( W) =9.8QH η(KW)ρ为水的密度，一般取33/101m kg ⨯ ，g 为重力加速度，一般取s m /8.9。
1.5效率由于水流流经水轮机进行能量转换过程中会产生一定损耗，因此水轮机出力小于水流出力，水轮机出力N 和水流出力N sr 之比称为水轮机效率，用η表示。
η=srN N ，η是小于1的系数，它表示水轮机对水流的有效利用程度。
水流流经水轮机损失越小，有效利用率越大，即效率越高。
目前大型水轮机的最高效率可达90-95% 。
2 水轮机类型根据水轮机转轮所转换水流能量的特征可分为反击式水轮机和冲击式水轮机两大类。
2.1反击式水轮机反击式（根据水流流经转轮的方向划分）⎪⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎪⎨⎧⎩⎨⎧⎩⎨⎧）贯流转浆式（）贯流定浆式（）贯流式（）斜流式（）轴流定浆式（）轴流转浆式（）轴流式（）混流式（GZ GD GL XL ZD ZZ ZL HL反击式水轮机工作原理，主要是利用水流的压能在叶片前后形成压力差，和小部分动能进行工作。
水轮发电机讲义PPT
2.1水轮机类型和型号
水轮机类型
• 水轮机是将水能转换为机械能的水力机械，利用水能机带
•
动发电机将旋转机械能变为电能的设备，称为水能发电机 组。按水流能量转换特征，可将水轮机分为：反击式和冲 击式。 （1）反击式水轮机利用水的压能型式为主，动能型式为 辅，通过转轮转换为机械能，转轮中的水流具有压力且充 满流道。反击式水轮机按水流流经转轮的方向不同，又分 为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型。 ①混流式水轮机。水流流经转轮时是辐向流进而轴向流 出。其结构简单，运行可靠，效率较高，是现代应用最广 泛的水轮机。适用水头范围一般为20～450米，目前最高 已达800米。 ②轴流式水轮机。水流流经转轮时是轴向流进而又轴向 流出。按其叶片在运行时能否转动又分为定浆式和转浆式 两种。
–水轮机型号
– 水轮机的型号由三部分组成，第一部分之间用短横线 隔开。第一部分由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成， 前者表示水轮机型式，后者表示转轮型号（入型谱者 采用该转轮的比转速作为代号）。第二部分由两个汉 语拼音字母组成，前一字母表示主轴装置方式，后一 个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮 标称直径D1。对冲击式水轮机，第三部分表示为：水 轮机转轮标称直径/（作用在每一个转轮上的喷嘴数× 射流直径）。 – 各种类型水轮机转轮的标称直径D1规定如下： – ①混流式水轮机是指转轮叶片进口边的最大直径。 – ②轴流式水轮机是指转轮室的最大内径。 – ③斜流式水轮机是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室 内径。 – ④冲击式水轮机是指转轮与射流中心线相切处的节圆 直径。 – 各型水轮机第一、二部分的代表符号见下表：
• 各型水轮机第一、二部分的代表符号
水轮机型式 主轴装置方式
立轴L 卧轴W 斜轴X
引水室特征
水轮机类型
• 水轮机是将水能转换为机械能的水力机械，利用水能机带
•
动发电机将旋转机械能变为电能的设备，称为水能发电机 组。按水流能量转换特征，可将水轮机分为：反击式和冲 击式。 （1）反击式水轮机利用水的压能型式为主，动能型式为 辅，通过转轮转换为机械能，转轮中的水流具有压力且充 满流道。反击式水轮机按水流流经转轮的方向不同，又分 为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型。 ①混流式水轮机。水流流经转轮时是辐向流进而轴向流 出。其结构简单，运行可靠，效率较高，是现代应用最广 泛的水轮机。适用水头范围一般为20～450米，目前最高 已达800米。 ②轴流式水轮机。水流流经转轮时是轴向流进而又轴向 流出。按其叶片在运行时能否转动又分为定浆式和转浆式 两种。
–水轮机型号
– 水轮机的型号由三部分组成，第一部分之间用短横线 隔开。第一部分由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成， 前者表示水轮机型式，后者表示转轮型号（入型谱者 采用该转轮的比转速作为代号）。第二部分由两个汉 语拼音字母组成，前一字母表示主轴装置方式，后一 个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮 标称直径D1。对冲击式水轮机，第三部分表示为：水 轮机转轮标称直径/（作用在每一个转轮上的喷嘴数× 射流直径）。 – 各种类型水轮机转轮的标称直径D1规定如下： – ①混流式水轮机是指转轮叶片进口边的最大直径。 – ②轴流式水轮机是指转轮室的最大内径。 – ③斜流式水轮机是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室 内径。 – ④冲击式水轮机是指转轮与射流中心线相切处的节圆 直径。 – 各型水轮机第一、二部分的代表符号见下表：
• 各型水轮机第一、二部分的代表符号
水轮机型式 主轴装置方式
立轴L 卧轴W 斜轴X
引水室特征
水力发电机课件
水力发电机课件水轮发电机基本结构及检修技术讲义各位新同事学员：大家好！今天我们有幸在一起探讨水轮发电机的检修维护，有讲的不周到的地方请大家指正！水轮发电机基本知识一、水轮发电机原理首先我们要知道什么是发电机，是如何进行能量转换，水电厂的发电机都为同步电机，它能把原动机（水轮机）的机械能转变成电能，通过输电线路等设备送往用户。
我们知道，导线切割磁力线能产生感应电动势，将导线连成闭合回路，就有电流通过，同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。
导线放在空心圆桶铁心槽里，铁心是固定不动的，称为定子。
磁力线是由磁极产生的，磁极是转动的，称为转子。
定子和转子是发电机最基本的部分。
为了得到三相交流电，沿定子铁芯内圆每相隔120度分别放三相绕组A-X,B-Y,C-Z，转子上有励磁绕组（又称转子绕组）。
通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统产生的直流电引入转子励磁绕组，产生恒定的磁场。
当转子被原动机拖动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，就在其中感应出电动势。
导线切割磁力线能产生感应电动势，将导线连成闭合回路，就有电流通过，同步发电机就是利用电磁感应原理将机械能转变为电能的。
导线放在空心圆桶铁心槽里，铁心是固定不动的，称为定子。
磁力线是由磁极产生的，磁极是转动的，称为转子。
定子和转子是发电机最基本的部分。
为了得到三相交流电，沿定子铁芯内圆每相隔120度分别放三相绕组A-X,B-Y,C-Z，转子上有励磁绕组（又称转子绕组）。
通过电刷和滑环的滑动接触，将励磁系统产生的直流电引入转子励磁绕组，产生恒定的磁场。
当转子被原动机拖动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，就在其中感应出电动势将机械能转变成电能的电机。
通常由汽轮机、水轮机或内燃机驱动。
小型发电机也有用风车或其他机械经齿轮或皮带驱动的。
发电机分为直流发电机和交流发电机两大类。
后者又可分为同步发电机和异步发电机两种。
现代发电站中最常用的是同步发电机。
这种发电机的特点是由直流电流励磁,既能提供有功功率，也能提供无功功率,可满足各种负载的需要。
水轮发电机组培训课件.
• 主轴密封分工作密封和检修密封两种。
• 工作密封采用活塞式橡胶平板接触密封，由转环、密封座、橡胶密封环等组成，工作 时，通过技术供水将橡胶密封环顶起，与转环直接接触，达到密封的效果。橡胶密封 环通过泄漏水进行润滑、冷却，磨损后可自动调整复位，上密封座上有压力水进口和 排沙口，密封效果较好。 • 检修密封在工作密封下方，采用空气压迫橡胶带式密封结构，当机组检修时，向空气 围带内充入0.5-0.7MPa压缩空气，橡胶围带膨胀而使围带的密封唇边与主轴贴紧起到
•
发电机最上端的集电环和碳刷，其作用是将静止 的励磁系统输出的电流送入旋转的转子线圈。
下风罩
• 下风罩安装在主轴法兰连接处，构成发电机的密闭仓，下
风罩也作为发电机的安装平台及水轮机吊车的支撑体。
•
下风罩上装设大轴接地碳刷和顶转子限位装置，防止轴
电流经瓦面接地造成烧瓦和顶转子过高造成设备损坏。
灭火系统
气被冷却后再进入循环风路中。发电机定子机座外均匀装设了4只空
气冷却器，运行过程中，在定子温度不超限的前提下，பைடு நூலகம்退出一只。
制动系统
• 发电机采用机械制动的方式，在下机架支臂上均匀装设了 4只具有气复位功能的制动器，每个制动器上均安装了复 位信号发送装置，制动器也作为发电机转子顶起装置的一 部分。
集电环和碳刷
控制环与推拉杆及调速轴相连用来控制20只活动导叶。
尾水管
• 尾水管结构：锥管、肘管。
• 尾水管作用：锥管主要为转轮室补气测压监视；肘管主要 作用是排水、补气测压监视。
导水机构
• 水轮机导水机构的作用，主要是形成和改变进入转轮水流 的环量，采用转动式的性能良好的多导叶控制，保证水流 以很小的能量损失，在不同的流量下沿圆周均匀进入转轮。
• 工作密封采用活塞式橡胶平板接触密封，由转环、密封座、橡胶密封环等组成，工作 时，通过技术供水将橡胶密封环顶起，与转环直接接触，达到密封的效果。橡胶密封 环通过泄漏水进行润滑、冷却，磨损后可自动调整复位，上密封座上有压力水进口和 排沙口，密封效果较好。 • 检修密封在工作密封下方，采用空气压迫橡胶带式密封结构，当机组检修时，向空气 围带内充入0.5-0.7MPa压缩空气，橡胶围带膨胀而使围带的密封唇边与主轴贴紧起到
•
发电机最上端的集电环和碳刷，其作用是将静止 的励磁系统输出的电流送入旋转的转子线圈。
下风罩
• 下风罩安装在主轴法兰连接处，构成发电机的密闭仓，下
风罩也作为发电机的安装平台及水轮机吊车的支撑体。
•
下风罩上装设大轴接地碳刷和顶转子限位装置，防止轴
电流经瓦面接地造成烧瓦和顶转子过高造成设备损坏。
灭火系统
气被冷却后再进入循环风路中。发电机定子机座外均匀装设了4只空
气冷却器，运行过程中，在定子温度不超限的前提下，பைடு நூலகம்退出一只。
制动系统
• 发电机采用机械制动的方式，在下机架支臂上均匀装设了 4只具有气复位功能的制动器，每个制动器上均安装了复 位信号发送装置，制动器也作为发电机转子顶起装置的一 部分。
集电环和碳刷
控制环与推拉杆及调速轴相连用来控制20只活动导叶。
尾水管
• 尾水管结构：锥管、肘管。
• 尾水管作用：锥管主要为转轮室补气测压监视；肘管主要 作用是排水、补气测压监视。
导水机构
• 水轮机导水机构的作用，主要是形成和改变进入转轮水流 的环量，采用转动式的性能良好的多导叶控制，保证水流 以很小的能量损失，在不同的流量下沿圆周均匀进入转轮。
《水电站水轮发电机》课件
02
水电站水轮发电机的结构与组 成
水电站水轮发电机的主体结构
01
02
03
转子
转子是水轮发电机的核心 部件，由主轴、磁轭和励 磁绕组组成，用于产生旋 转磁场。
定子
定子固定在水轮发电机机 座上，由铁芯和绕组组成 ，用于产生感应电动势。
轴承
轴承是连接水轮发电机转 子和机座的部件，用于支 撑转子并传递扭矩。
《水电站水轮发电机》 ppt课件
目录
Contents
• 水电站水轮发电机概述 • 水电站水轮发电机的结构与组成 • 水电站水轮发电机的运行与维护
目录
Contents
• 水电站水轮发电机的故障诊断与处 理
• 水电站水轮发电机的未来发展与展 望
01 水电站水轮发电机概述
水电站水轮发电机的定义与特点
监测电机电流、电压、功率等 电气参数，判断电气系统状态
。
油液分析
通过对润滑油和液压油的化验 分析，判断机械部件磨损情况
。
控制系统自诊断
利用控制系统的自诊断功能， 检测控制电路板、传感器和执
行器的工作状态。
水电站水轮发电机的故障处理措施
定期维护保养
按照规定周期对水轮发电机进 行维护保养，确保机器处于良
智能化控制技术
引入先进的传感器和控制系统，实 现水轮发电机的远程监控和智能控 制。
复合材料的应用
利用复合材料提高水轮机的耐磨、 耐腐蚀性能，延长使用寿命。
水电站水轮发电机在新能源领域的应用
抽水蓄能电站
利用水轮发电机进行抽水蓄能，解决电网调峰问题。
潮能、波浪能发电
结合水轮发电机技术，开发利用潮汐能和波浪能等新能源。
控制系统
水轮机部分培训讲义简洁版ppt课件
单位时间内经过水轮机的水量Q〔m3/s〕， 我厂1#—6#水轮机的额定流量为252.24m3/s。
3.出力与效率 3.1出力N：指水轮机轴传给发电机轴的功率〔输出 功率〕，我厂1#—6#水轮机的额定出力为46.4MW
。
3.2 效率：η=N0/NI×100% 普通η=80%~95%。η<100%的缘由：水流经过 水轮机时，存在水头损失、水量损失、机械损失等 各种能量损失。我厂水轮机效率可达96%。
冲击，对水轮机过流金属外表产活力械剥蚀和化 学腐蚀破坏的景象------水轮机的汽蚀。 2.水轮机汽蚀类型 2.1翼形〔叶片〕汽蚀：转轮叶片反面出口处产生 的汽蚀，与叶片外形、工况有关。
0.25mm。受油器安装在发电机的灯泡头内 浆叶的调整是经过调速器主配压阀控制的压力油送
经受油器再到浆叶接力器。因此受油器是从固定
油管向旋转的操作油管供油的重要转换安装。使浆 叶开启的压力油从受油器下游侧压力腔经过外部供 油管到接力器活塞缸上游侧；使浆叶封锁的压力油 从受油器上游侧压力腔经过中间供油管到活塞缸下 游侧。内腔油管向轮毂供油，并衔接高位轮毂油箱 ，使轮毂内的油具有一定的压力，防止流道中的水 渗入轮毂。此轮毂油管又作为转轮接力器的回复杆 ，将浆叶位置反映到受油器的刻度盘上并经轮叶位 置传感器送到调速器。浆叶全开27.5度,浆叶全关-
称为最优协联关系。
第四节：水轮机构造性能
1.尾水管及根底环 尾水管为卧式圆锥体，由两大节组焊而成，小
头焊根底环，根底环法兰上装有伸缩节，与转轮室 相通。根底环及尾水管呈程度布置，既只需程度段 ，总长26500mm，其中根底环段长8500mm，进 口段直径5796.4mm，出口直径为10500x9100mm ，根底环的上游面为加工面，既是埋设件管型座的 基准面，也是导水机构、主轴的基准面，根底环与 尾水管同时安装。为了监测尾水部位的压力值，在 根底与尾水管部位布置了压力测管，沿圆周方向布
3.出力与效率 3.1出力N：指水轮机轴传给发电机轴的功率〔输出 功率〕，我厂1#—6#水轮机的额定出力为46.4MW
。
3.2 效率：η=N0/NI×100% 普通η=80%~95%。η<100%的缘由：水流经过 水轮机时，存在水头损失、水量损失、机械损失等 各种能量损失。我厂水轮机效率可达96%。
冲击，对水轮机过流金属外表产活力械剥蚀和化 学腐蚀破坏的景象------水轮机的汽蚀。 2.水轮机汽蚀类型 2.1翼形〔叶片〕汽蚀：转轮叶片反面出口处产生 的汽蚀，与叶片外形、工况有关。
0.25mm。受油器安装在发电机的灯泡头内 浆叶的调整是经过调速器主配压阀控制的压力油送
经受油器再到浆叶接力器。因此受油器是从固定
油管向旋转的操作油管供油的重要转换安装。使浆 叶开启的压力油从受油器下游侧压力腔经过外部供 油管到接力器活塞缸上游侧；使浆叶封锁的压力油 从受油器上游侧压力腔经过中间供油管到活塞缸下 游侧。内腔油管向轮毂供油，并衔接高位轮毂油箱 ，使轮毂内的油具有一定的压力，防止流道中的水 渗入轮毂。此轮毂油管又作为转轮接力器的回复杆 ，将浆叶位置反映到受油器的刻度盘上并经轮叶位 置传感器送到调速器。浆叶全开27.5度,浆叶全关-
称为最优协联关系。
第四节：水轮机构造性能
1.尾水管及根底环 尾水管为卧式圆锥体，由两大节组焊而成，小
头焊根底环，根底环法兰上装有伸缩节，与转轮室 相通。根底环及尾水管呈程度布置，既只需程度段 ，总长26500mm，其中根底环段长8500mm，进 口段直径5796.4mm，出口直径为10500x9100mm ，根底环的上游面为加工面，既是埋设件管型座的 基准面，也是导水机构、主轴的基准面，根底环与 尾水管同时安装。为了监测尾水部位的压力值，在 根底与尾水管部位布置了压力测管，沿圆周方向布
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二、水轮发电机结构
➢ 定子： 水轮发电机的静止部件,主要由机座、铁芯和三相绕组 线圈（线棒）、铜环引线（汇流排）等组成。 –铁芯固定在机座上。 –三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。 –发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统称为发 电机的定子，也称为电枢。
二、水轮发电机结构
线圈 铁心
机座 立轴水轮发电机定子结构
二、水轮发电机结构
定子线棒透视图
二、水轮发电机结构
定子机座
二、水轮发电机结构
定子铁芯
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
定子叠片加固
二、水轮发电机结构
➢ 转子 –功能：发电机的转动部件，用以产生磁场、变换能量和 传递力矩。 –结构： 转子中心体、转子支架：铸焊结构并经过超声波探伤； 转子中心体与上、下端轴连接，传递来自水轮机的力矩 。应保持良好的通风及导风性能。 –磁轭：构成发电机的磁路，是固定磁极的重要部件；由 高强度的冷轧薄钢板（磁轭冲片）分层叠片组装，通过 立筋、复合键与转子支架相连；磁轭分层叠片并拉紧， 通过通风风沟设计以保持良好的通风性能。 –转子引线 –制动系统
有上导，无下导。 发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。
二、水轮发电机结构
全伞式
无上导，有下导。 转动部分重量→推力轴承支撑结构→顶盖→座环
二、水轮发电机结构
发电机的组成
主要由定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却 器、制动器等部件组成。 水轮发电机的特点:
凸极式转子，极数多，直径大，轴向长度短，整 个转子在外形上与汽轮发电机大不相同。定子铁心由 扇形电工钢片拼装叠成。为了散热的需要，定子铁心 中留有径向通风沟。转子磁极由厚度为1～2mm的钢片 叠成；磁极两端有磁极压板，用来压紧磁极冲片和固 定磁极绕组。磁极与磁极轭部采用 T 形或鸽尾形连 接。
二、水轮发电机结构
➢ 机座 功能： –用于固定铁芯。 –定子机座具有足够钢性和强度，应能承受：上机架、上 导轴承和推力轴承、机组所有转动部分等的重量以及水 轮机水推力等总和的轴向力。定子绕组短路时产生的切 向力和半数转子绕组短路时产生的不平衡磁拉力。各种 运行工况下所受的热膨胀力、额定工况产生的切向力及 定子铁芯通过定位筋传来的100Hz交变力等。叠加在上 述工况下的震动力。 –构成冷却气体的通道 结构：由轧制钢板焊接而成。为便于现场组装，分瓣机 座应在工厂内进行预组装，并配有钻好螺栓孔的工艺法兰 和销钉。
量增长很快，1890年仅1.5万kW,至1955年已能生 产10.5万kW的发电机。
一、水轮发电机的发展
➢ 中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不 超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发 展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制 造出30万kW双水内冷水轮发电机。
水轮发电机
目录
水轮发电机的发展 水轮发电机的结构 水轮发电机的原理 水轮发电机的运行 水轮龙滩发电机的特点
一、水轮发电机的发展
➢ 世界第一座水电站于1878年建于法国。 ➢ 美洲第一座水电站于1882年建在美国威斯康星州，
采用直流发电机。 ➢ 1889年后,开始使用三相交流发电机。此后,单机容
传力方式：机组转动部分重量→推力头 高压油膜 →镜板→推力轴瓦→下机架→机座→基础
上机架：只支撑上导轴承和励磁机定子。 类型：1. 普通伞式： 有上、下导轴承
2. 半伞式: 有上导轴承，无下导轴承 3. 全伞式: 无上导轴承，有下导轴承
普通伞式
有上、下导轴承
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
半伞式
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两种。
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬 式和伞式两种。 ➢推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机， 它适用于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承 耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度 较大，消费钢材较多。
二、水轮发电机结构
➢ 铁芯 – 定子定子铁芯是是发电机磁路的主要组成部分，并用以固定线 棒。结构：定子冲片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆 。 – 定子铁芯的作用是：作为磁路的主要组成部分，为发电机提供 磁阻很小的磁路，以通过发电机所需要的磁通，并用以固定绕 组。 – 组成材料： 定子冲片：由0.5mm或0.35mm厚的高质量、高导磁率、低损耗、 无时效、优质冷轧薄硅钢片叠成；每片扇形片冲压成形后，应 去毛刺、磨光，并在两侧涂“F”级绝缘漆。 通风槽片：0.5mm~0.75mm厚的扇形片作为底板，点焊通风槽钢 定位筋：由方钢加工而成，呈鸽尾形，将扇形冲片固定在定子 机座上 齿压板：齿压条通过拉紧螺杆轴向拉紧冲片。
➢ 目前位于世界前列的大容量水轮发电机为大古力 水电站、伊泰普水电站 、三峡水电站、溪洛渡水 电站、龙滩水电站等已经超过700MW，而今年建 成的向家坝水电站已经达到800MW。同时单机 1000MW的水轮发电机组也已经开始设计。
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两 种。 ➢按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬 式和伞式两种。 ➢推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机， 它适用于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承 耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度 较大，消费钢材较多。
二、水轮发电机结构
硅钢片
二、水轮发电机结构
➢ 绕组 – 三相绕组由绝缘导线绕制而成，均匀地分布于铁芯内圆
齿槽中。 – 三相绕组接成Y形，它的作用是当转子磁极旋转时，定
子绕组切割磁力线而感应出电势。 ➢ 定子线棒 – 功能：通过一定的联结方式形成电流通路，通过铜环引
线汇流后输出电功率。 – 分类：条式波绕阻和叠式框绕阻。
悬式发电机
定
上
子 外
下
壳
下导轴承 支撑下导与风闸
பைடு நூலகம்
二、水轮发电机结构
悬式水轮发电机组
二、水轮发电机结构
➢推力轴承位于转子的下方的发电机称为伞式发电 机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式， 它适用于转速在150r/min以下。其优点是机组高度 低、可降低厂房高度、节省钢材；缺点是推力轴承 损耗大、安装、检修、维护都不方便。