60hz全转速汽轮发电机开发设计

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1、摘要：着重介绍额定功率为7．5MW、频率为6OHz的全转速汽轮发电机在设计过程中的思路，如电磁方案的选择、结构的确定等在设计时依托有限元分析软件的精确计算，对发电机在3600r／min高转速额定运行时的各关键结构件进行强度分析，使机组满足运行要求。关键词：汽轮发电机；60Hz；设计开发；强度分析中图分类号：TM3l1文献标识码：A文章编号：1001—9006(2015)03—0030-04DesignOf60HzFullSpeedTurbineGeneratorZHAOHu．GUOJinnl1)：DIu,gfengEh

2、Iri‘Mat‘hineDCo．．1ad．，614000．1,eshan．Sichuan．China)Abstract：rhist)aperintroducesthedesignideasofIheturbinegeneratorwithratedpowerof7．5MWandfrequencyof60Hz，includillgthe(’lmi(，eoftheele('trotnagneticplan．theuseofthestructureete．Thefiniteelementstrengthanalysistot

3、heturbinegeneratorwithhighspeed3600r／nfinaremadetoensurethatthegeneratormeetstheoperationrequirement．Keywords：turbogmlerator；60Hz；design(1evelopment；strengthanalysis频率为60Hz的全转速汽轮发电机的设计，转额定电压／V6600速较50Hz机组增加较大，发电机机械损耗显著增额定电流／A820．1加，电磁方案的合理选择对于提高发电机出力有功率闪数0．8(滞后)

4、着密切关系。同时，其旋转部分结构件亦需要进额定转速／(r．min)3600行分析，才能进行材质的合理选择。频率／Hz6O相数31电磁方案设计极数2电磁方案设计时，对于60Hz发电机定、转子定子接法YY槽数的选取没有经验，在电气其它参数满足要求绝缘等极F的同时还要考虑电话干扰系数TIF满足标准要求。短路比O．76通过多种电磁方案的对比计算，并将定子绕组没电抗值／％150．2计为2支路，最终选取了1个最优方案。发电机主瞬变电抗／％17．6要技术参数如下。超瞬变电~／c／％l1．7型号QFLK一7．5—2A冷却方式密闭自循环

5、空气冷却额定容量／MVA9．375效率／％97额定功率／MW7．5额定励磁电压／V150收稿日期：2014—12—29作者简介：赵虎(1986Q，男，2009年7月毕业于合肥T业大学电气及自动化专业，T学学士。观在东方电气集【才1东风电机有限公司没汁部从事汽轮发电机设计]作。郭建(1966Q，男，1987年7月毕业于湘潭机电专科学校电机专业，I程师。现为东方电气集团东风电机有限公司技术部主任设计员，从事汽轮发电机设汁丁作。30额定励磁电流／A251位于发电机励端端盖两侧引m，每侧各3根。并于励磁方式静止可控硅励磁出线铜

6、排四周罩以防爆盒，以确保运行维护安全。旋转方向从汽轮机向发电机看为顺时针旋转2．2转子转子南转子锻件、转子线圈、槽楔、集电环、风扇、护环、中心环等组成，是发电机实现能量本汽轮发电机主要南定子、转子、轴承、空传递和转换的中心枢纽。冷器、端盖、整体底架、励磁调节系统等组成。为满足3600r／min额定转速下对转子本体的该机型为单层布置快装式结构，见图l。机械要求，转轴选用高导磁的优质合金钢整体锻制而成。在转子本体L铣辐向嵌线槽，并加T出4个通风槽以加强冷却效果。转子线圈采用铜扁线外包绝缘制作而成。转子槽绝缘采用玻璃坯布、云

7、母箔以及聚哺薄膜模而成的复合绝缘。各匝线圈垫环氧玻璃布板，并平包玻璃丝带。护环下绝缘及端部同定问隔块均采用环氧酚醛玻璃布板材料加1成的垫块塞紧，然后采用烘压工艺形成一个结实的整体。转子槽楔采用硬铝合金，两端采锻铜槽楔。1．定f2．转f3．端孟4．轴7取5．空冷器6．腻架为满足高转速的要求，护环选用高强度的非磁性图1发电机总装配图合金钢锻件加工而成，并于对应线圈间隙处攻钻2．1定子适量的通风孔，以加强转子线圈端部的冷却。定子由机座、铁芯、线圈、槽楔等组成，是转子两端装有叶片后倾的离心式风扇。风扇机组实现动能转化为电能的核

8、心部件。采用优质钢焊接而成，为发电机的冷却提供循环定子机座采用钢板焊接而成，为了便于嵌线动力。及检修，机座长度仅伸至两端铁芒：端板处，机座集电环选用锻钢材质，并热套安放于转子本纵向南4块壁板构成进出风区，其外以罩板覆盖，体两端，是向发电机转子输入励磁电源的l丰要导并于两侧焊以吊攀，整个机座结构轻巧牢靠。为流部件。方便空冷器的安装，