水轮发电机讲义.ppt

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1、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

2、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。一、水轮发电机的发展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、水轮发电机结构水轮发电机结构

3、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、水轮发电机结构悬式发电机上下支撑下导与风闸下导轴承定子外壳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、

4、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。二、水轮发电机结构传力方式：机组转动部分重量→推力头→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，有下导轴承高压油膜普通伞式有上、下导轴承二、水轮发电机结构半伞式有上导，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、水轮发电机结构主要由定子、转子、机架、推力轴承、导

5、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、水轮发电机结构发电机的组成定子：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

6、电机的定子，也称为电枢。二、水轮发电机结构立轴水轮发电机定子结构机座铁心线圈二、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

7、销钉。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

8、齿压板：齿压条通过拉紧螺杆轴向拉紧冲片。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