發(fā)電機本體結(jié)構要點

1、/華能沁北電廠運行部三期培訓資料目錄發(fā)電機本體結(jié)構 21 發(fā)電機基本構成 22發(fā)電機冷卻方式 33發(fā)電機定子 44 發(fā)電機轉(zhuǎn)子 105發(fā)電機通風系統(tǒng) 126發(fā)電機中性點變壓器 16發(fā)電機技術規(guī)范 1622發(fā)電機本體結(jié)構1發(fā)電機基本構成鐵芯機座護環(huán)出線端予圖4-11發(fā)電機結(jié)構原理圖圖4-12發(fā)電機剖視圖汽輪發(fā)電機主要由定子、轉(zhuǎn)子、端蓋和軸承等部件組成,具體的發(fā)電機結(jié)構見圖4-11和圖4-12所示2發(fā)電機冷卻方式發(fā)電機的發(fā)熱部件，主要是定子繞組、定子鐵芯（磁滯與渦流損耗）和轉(zhuǎn)子繞組。必須采用高效的冷卻措施，使這些部件所發(fā)出的熱量散發(fā)除去， 以使發(fā)電 機各部分溫度不超過允許值。我廠發(fā)電機采用水-氫-

2、氫冷卻方式，即發(fā)電機定子繞組及引線是水內(nèi)冷，發(fā)電機的轉(zhuǎn)子繞組是氫內(nèi)冷，轉(zhuǎn)子本體及定子鐵芯是氫表冷。 為此，發(fā)電機還設 有定子內(nèi)冷水冷卻系統(tǒng)，發(fā)電機氫冷系統(tǒng)和為防止氫氣從軸封漏出的密封油系 統(tǒng)。3發(fā)電機定子發(fā)電機定子主要由機座、定子鐵芯、定子繞組、端蓋等部分組成。1）機座與端蓋機座是用鋼板焊成的殼體結(jié)構，它的作用主要是支持和固定定子鐵芯和定子 繞組。此外，機座可以防止氫氣泄漏和承受住氫氣的爆炸力。在機殼和定子鐵芯之間的空間是發(fā)電機通風 （氫氣）系統(tǒng)的一部分。由于發(fā) 電機定子采用徑向通風，將機殼和鐵芯背部之間的空間沿軸向分隔成若干段， 每 段形成一個環(huán)形小風室，各小風室相互交替分為進風區(qū)和出風區(qū)。

3、 這些小室用管 子相互連通，并能交替進行通風。氫氣交替地通過鐵芯的外側(cè)和內(nèi)側(cè)，再集中起 來通過冷卻器，從而有效地防止熱應力和局部過熱。端蓋是發(fā)電機密封的一個組成部分， 結(jié)構如圖4-13所示。為了安裝、檢修、 拆裝方便，端蓋由水平分開的上下兩半構成，并設有端蓋軸承。在端蓋的合縫面 上還設有密封溝，溝內(nèi)充以密封膠以保證良好的氣密。圖4-13發(fā)電機端蓋軸承結(jié)構圖軸瓦采用橢圓式水平中分面結(jié)構，軸瓦外園的球面形狀保證了軸承有自調(diào)心的作用。在轉(zhuǎn)軸穿過端蓋處的氫氣密封是依靠油密封的油膜來保證。密封瓦為銅 合金制成，內(nèi)圓與軸間有間隙，裝在端蓋內(nèi)圓處的密封座內(nèi)。密封瓦分成四塊， 在徑向和軸向均有卡緊彈簧箍緊，盡

4、管密封瓦在徑向可以隨軸一起浮動，但在密 封座上下均有銷子可以防止它切向轉(zhuǎn)動。密封油經(jīng)密封座和密封瓦的油腔流入瓦 和軸之間的間隙沿徑向形成油膜以防止氫氣外泄，在勵端油密封設有雙層對地絕 緣以防止軸電流燒傷轉(zhuǎn)軸。2）機座隔振定子彈性支撐為了減小由于轉(zhuǎn)子磁通對定子鐵芯的磁拉力引起的雙頻振動，以及短路等其它因數(shù)引起的定子鐵芯振動對機座和基礎的影響，在定子鐵芯和機座之間采用臥 式彈性隔振結(jié)構。彈性隔振結(jié)構形式如下圖 4-14所示：在定位筋的背部裝彈簧 板，彈簧板通過墊塊，用螺栓固定在定位筋的背部，彈簧板中部與機座內(nèi)的隔板 相連，構成彈性隔振結(jié)構。圖4-14機座彈性隔振結(jié)構3）定子鐵芯定子鐵芯是構成發(fā)電機

5、磁路和固定定子繞組的重要部件。為了減少鐵芯的磁 滯和渦流損耗，定子鐵芯采用導磁率高、損耗小、厚度為0.5mm的優(yōu)質(zhì)冷軋硅鋼 片沖制而成。每層硅鋼片由數(shù)張扇形片組成一個圓形， 每張扇形片都涂了耐高溫 的無機絕緣漆。沖片上沖有嵌放線圈的下線槽及放置槽楔用的鴿尾槽。扇形沖片 利用定子定位筋定位，通過球墨鑄鐵壓圈施壓，夾緊成一個剛性圓柱形鐵芯，用 定位筋固定在內(nèi)機座上。齒部是通過壓圈內(nèi)側(cè)的非磁性壓指來壓緊。 邊段鐵芯涂 有粘接漆，在鐵芯裝壓后加熱，使其粘接成一個牢固的整體，進一步提高鐵芯的 剛度。為了減少端部漏磁通在壓圈和邊段鐵芯中引起的發(fā)熱以及在端部鐵芯中的 附加電氣損耗，在壓圈上裝有全銅屏蔽；邊端

6、鐵芯為階梯狀以增加鐵芯內(nèi)圓與轉(zhuǎn) 子之間的氣隙；并在齒上沖有小槽。轉(zhuǎn)子繞組端部存在大量的漏磁通，另外，發(fā)電機運行時定子繞組在鐵芯端部 也產(chǎn)生大量的漏磁通，這些漏磁通主要是垂直進入端部定子鐵芯， 從而感應出垂 直于軸向的渦流，引起鐵芯端部過熱。發(fā)電機在欠勵條件下運行時，定子繞組會 產(chǎn)生更多的漏磁通，使鐵芯端部過熱更為嚴重。為了減少端部漏磁通在壓圈和邊 段鐵芯中引起的發(fā)熱和在端部鐵芯中的附加電氣損耗， 東方電機公司采取了以下 措施： 鐵芯端部設計成階梯狀鐵芯孔兩端逐漸放大，這可以防止轉(zhuǎn)子漏磁通量過多聚集在定子鐵芯端部， 而且可以使部分漏磁通轉(zhuǎn)變成垂直于定子軸線的徑向磁通，從而減少損耗降低端部過熱。

7、在轉(zhuǎn)子線圈端部采用非磁性護環(huán)。通過勵磁繞組護環(huán)的去磁作用，增加了漏磁通的磁阻，從而減少了轉(zhuǎn)子端部 漏磁通對定子鐵芯的影響。 在鐵芯端部表面，采用一塊銅防護板，既所謂的電屏蔽環(huán)采用電屏蔽的目的是防止端部大部分軸向漏磁通穿過鐵芯。因為鐵芯端部采用階梯形后，壓圈處的漏磁會有所增加，利用漏磁通能在銅防護板內(nèi)產(chǎn)生的大量 渦流，此渦流的方向?qū)⒆柚孤┐磐ù┻^。而銅與用作鐵芯端片的石墨鑄鐵相比， 電阻率只有約1/5,根據(jù)磁穿透深度定律，損耗降到大約 1/2，而且銅的導熱系 數(shù)是石墨鑄鐵的5倍，因而，銅防護板不會出現(xiàn)過熱。 鐵芯端部壓圈和鐵芯端板（壓指）米用咼電阻率、低導磁率材料這種材料增大了銅防護板和鐵芯間的

8、磁阻， 使漏磁通不易穿過鐵芯，高電阻 率又使該部位渦流減小，故此部件也不會過熱。 在鐵芯端部扇形體上開槽由于在鐵芯端部扇形齒部開槽隙，使得渦流流動面積減少了約1/2，于是渦流損耗減小了約3/4。 冷卻風系統(tǒng)中，加強對端部的冷卻。4）定子繞組定子繞組的端部結(jié)構如圖4-15所示，它是由嵌入鐵芯槽內(nèi)的絕緣線棒在端 部聯(lián)結(jié)成的線圈，繞組端部為籃式結(jié)構，并且由引線環(huán)連接成固定的相帶。 采用 連續(xù)式F級環(huán)氧粉云母絕緣系統(tǒng)，表面有防暈處理措施。軸向可沿支架滑銷方向 自由移動，減少由于負荷或工況變化而在定子繞組和支撐系統(tǒng)中引起的應力，滿足機組調(diào)峰運行的要求。圖4-15發(fā)電機定子端部結(jié)構圖在負載運行條件下，定子

9、繞組會產(chǎn)生自感應渦流損耗， 為減少這種損耗，定 子線棒采用了羅貝爾換位形式。所謂換位，就是在線棒編織時，讓每根線棒沿軸 向長度，分別處于槽內(nèi)不同高度的位置， 這樣每根線棒的漏電抗相等，使每根導 體內(nèi)電流均勻，減少直線及端部的橫向漏磁通在各股導體內(nèi)產(chǎn)生的環(huán)流及附加損 耗。定子線棒由矩形的空心和實心股線混合編織而成，定子繞組就是通過空心股 線中的水介質(zhì)來冷卻的。定子線棒端部的所有股線均焊接到水電接頭上， 通過銅 帶將兩根線棒水電接頭焊在一起形成電氣連接， 構成一匝線圈；而所有空心股線中的冷卻水通過水電接頭的水路接至靠滑環(huán)端的匯流母管，并經(jīng)絕緣引水管進入線圈。在發(fā)電機的集電環(huán)端設有一條進水母管；在汽

10、機端部設有一條出水母管。 冷卻水流通道為單向型，即從集電環(huán)端流向汽機端。匯流母管是直接接地的，從線圈到匯流母管間的連接是采用單個加強型絕緣 管，這種絕緣管設計上能夠受發(fā)電機的運行電壓，這就保證了線圈的對地絕緣。 但對于這種結(jié)構，測量線圈絕緣卻是不方便的。巴凹旦J. 匚二 -* I *圖4-16 疋子線棒的固疋1槽底墊料；2主絕緣；3實心線；4層間墊料；5半 導體彈性波紋板；6空心線；7傳動墊條；8滑動楔塊；9錐形楔銷發(fā)電機定子線棒在槽內(nèi)的固定如圖 4-16所示，它有良好的固定：側(cè)面有半 導體彈性波紋板，徑向還用帶斜度的槽楔組合固定。定子繞組端部設有特殊的支 撐系統(tǒng)，用浸膠滌玻繩綁扎固定在由玻璃

11、鋼支架和綁環(huán)組成的端部固定件上，綁扎固定后進行烘焙固化，使整個端部在徑向和周向上為剛性固定， 確保端部固有 頻率遠離倍頻，避免運行中發(fā)生共振。軸向可沿支架滑銷方向，隨負載或工況變 化而自由地移動，大大減少了由于負載或工況變化在繞組和支撐系統(tǒng)引起的應 力，提高了機組運行的可靠性及滿足機組調(diào)峰運行的要求。5）發(fā)電機出線發(fā)電機各相和中性點出線均通過集電環(huán)端機座下部出線罩引出機座，在出線罩與定子外機座之間放置有密封墊以維持氣密性。 出線罩板采用非磁性材料以減 少定子電流產(chǎn)生的渦流損耗。出線罩板下方開有排泄孔以防止引線周圍積存油或 水。圖4-17發(fā)電機定子出線及氫冷回路定子出線及氫冷回路如圖4-17所示

12、。定子出線通過高壓絕緣套管穿出機殼 外，套管由整體的陶瓷和銅導電桿組成， 導電桿兩端鍍銀。過渡引線及出線套管 均采用氫氣內(nèi)冷，套管上裝有電流互感器供測量和保護用。 氫氣從銅導電桿上端 的進風口進入導電桿內(nèi)管，在底部轉(zhuǎn)入雙層銅管的環(huán)形空間，通過上部一特殊接 頭排入過渡引線，再由固定過渡引線的空心磁套管排入出線罩的夾層風道后進入 內(nèi)外端蓋間的低壓風區(qū)。6）測溫元件和出線板熱電阻：在定子繞組的每一相的最熱點埋設有檢溫計 （R.T.D），測量繞組的 溫度。而線棒溫度，采用每個槽內(nèi)上下層線棒間埋置的電阻檢溫計來測量。 鐵芯 溫度用埋置的熱電偶測量。此外，在冷卻器的進風區(qū)埋設有電阻檢溫計， 以測量 冷卻器

13、的進出風溫。所有機內(nèi)的檢溫計均通過機座下部的接線端子板引出。熱電偶：由于發(fā)電機在欠勵運行時，定子端部部件的溫度會很高，這些部位 均埋設熱電偶以測量溫度。在定子壓圈，銅屏蔽和鐵芯邊段齒部、軛部測量部位 所安裝的熱電偶是銅一康熱電偶，其傳感部件焊在測點位置。定子線圈出水溫度，采用布置在出水接頭上的熱電偶測量。軸瓦溫度采用埋置在鎢金下的熱電偶測量。熱電偶的股線和保護套之間的間隙用陶瓷物質(zhì)填充， 使股線與外層空氣隔絕， 并可避免熱電偶在空氣中和高溫下被腐蝕。 熱電偶引線（玻璃絲包股線）被引至 測溫端子箱的出線板上。4發(fā)電機轉(zhuǎn)子1）轉(zhuǎn)子本體發(fā)電機轉(zhuǎn)子是由一根整體合金鋼鍛件加工而成， 在轉(zhuǎn)子本體上徑向地開

14、有許 多縱向槽用于安裝轉(zhuǎn)子繞組，同時作為磁路。轉(zhuǎn)子繞組在槽內(nèi)由鋁合金和鋼槽楔 緊固以抵御離心力。這種磁性和非磁性兩種槽楔的應用能夠保證合理的磁通分 布。這些槽楔均楔入了轉(zhuǎn)子槽口處的鴿尾槽內(nèi)。 轉(zhuǎn)子大齒上加工橫向槽（即月牙 槽），用于均衡大、小齒方向的剛度，以避免由于它們之間的較大差異而產(chǎn)生倍 頻振動。2）轉(zhuǎn)子繞組轉(zhuǎn)子繞組由高強度含銀銅線制成，具有較高的抗蠕變能力，從而提高了發(fā)電 機承擔調(diào)峰負荷的能力。為防止由于離心力的作用，對轉(zhuǎn)子繞組端部產(chǎn)生破壞， 轉(zhuǎn)子線圈放入槽內(nèi)后，槽口用鋁合金槽楔和鋼槽楔固緊，以抵御轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)產(chǎn) 生的離心力。非磁性槽楔和磁性槽楔的應用，保證了合理的磁通分布。采用了高 強

15、度、非磁性合金鋼鍛件加工而成的護環(huán)， 熱套在轉(zhuǎn)子本體兩端，采用懸掛式嵌 裝，一端與轉(zhuǎn)子本體熱套配合，另一端為懸掛式。轉(zhuǎn)子繞組與護環(huán)之間采用模壓 的絕緣環(huán)絕緣。為了隔開和支撐端部線圈，限制它們之間由于溫差和離心力引起 的位移，端部繞組間隔塊放置了模壓的環(huán)氧玻璃布絕緣塊。轉(zhuǎn)子槽襯用含云母、玻璃纖維等材料的復合絕緣壓制而成， 具有良好的絕緣 性能和機械性能。槽襯內(nèi)表面和端部護環(huán)絕緣內(nèi)表面涂有低摩檫系數(shù)的干性滑移 劑，使轉(zhuǎn)子銅線在負荷及工況變化引起熱脹冷縮時可沿軸向自由收縮，以滿足發(fā)電機調(diào)峰運行的要求。3）轉(zhuǎn)子引線和集電環(huán)通過轉(zhuǎn)子引線與集電環(huán)以及電刷裝置，可以給發(fā)電機提供額定出力及強勵時 所需的勵磁電

16、流。轉(zhuǎn)子電流通過電刷通入熱套在轉(zhuǎn)子外伸端的集電環(huán)， 再通過與 集電環(huán)相聯(lián)接的徑向和軸向?qū)щ娐輻U傳到轉(zhuǎn)子繞組。 導電螺桿用高強度和高導電 率的銅合金制成。導電螺桿與轉(zhuǎn)軸之間有密封結(jié)構以防漏氫。集電環(huán)用耐磨合金鋼制成，是一對帶溝槽的鋼環(huán)，經(jīng)絕緣后熱套在轉(zhuǎn)子軸上 的。在集電環(huán)與轉(zhuǎn)軸之間設有絕緣套筒。 集電環(huán)上加工有軸向和徑向通風孔。 表 面的螺旋溝可以改善電刷與集電環(huán)的接觸狀況，使電刷之間的電流分配均勻。兩集電環(huán)間設有同軸離心式風扇以冷卻集電環(huán)和電刷。4）護環(huán)、中心環(huán)、阻尼環(huán)因為轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，轉(zhuǎn)子線圈端部受到很大的離心力的作用，為了防止對轉(zhuǎn)子 線圈端部的破壞，采用了非磁性、高強度合金鋼（Mn 18Cr

17、18鍛件加工而成的護 環(huán)來保護轉(zhuǎn)子線圈端部。護環(huán)分別裝配在轉(zhuǎn)子本體兩端，與本體端熱套配合，另 一端熱套在懸掛的中心環(huán)上。轉(zhuǎn)子線圈與護環(huán)之間采用模壓的絕緣環(huán)絕緣。 為了 隔開和支撐端部線圈，限制它們之間由于溫差和離心力引起的位移， 端部線圈間 放置了模壓的環(huán)氧玻璃布絕緣塊。中心環(huán)對護環(huán)起著與轉(zhuǎn)軸同心的作用，當轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，軸的撓度不會使護環(huán) 受到交變應力作用而損傷。中心環(huán)還有防止轉(zhuǎn)子線圈端部軸向位移的作用。為減少由于不平衡負荷產(chǎn)生的負序電流在轉(zhuǎn)子上引起的發(fā)熱，提高發(fā)電機承受不平衡負荷（負序電流和異步運行）的能力，采用了半阻尼繞組，在轉(zhuǎn)子本體 兩端（護環(huán)下）設有阻尼繞組，結(jié)構示意圖如圖 4-18所示

18、。該半阻尼繞組只在 轉(zhuǎn)子兩端裝梳齒狀的用紫銅板制成的阻尼環(huán)，其梳齒伸進每個槽及大齒上阻尼槽 的槽楔下，由槽楔壓緊。阻尼電流通路是由護環(huán)、槽楔、阻尼銅條形成的阻尼系 統(tǒng)。圖4-18發(fā)電機轉(zhuǎn)子阻尼繞組5）碳刷碳刷是將勵磁電流投入高速旋轉(zhuǎn)的轉(zhuǎn)子繞組的關鍵部件。為了能在發(fā)電機運行時安全、迅速地更換電刷，采用了盒式刷握結(jié)構。每次可換一組（4個）電刷。通入轉(zhuǎn)子勵磁電流的電刷是由天然石磨材料粘結(jié)制成。 碳刷具有低的摩擦系 數(shù)和自潤滑作用。每個碳刷帶有兩柔性的銅引線（即刷辮）。采用恒壓式彈簧徑 向地裝在刷盒上，從而在電刷長度達到磨損極限之前沒必要調(diào)整彈簧壓力。彈簧的壓力施加在碳刷中心線上，彈簧是一種螺旋式的，

19、壓力是恒定的。刷架采用左 右分瓣把合結(jié)構，由導電環(huán)、刷座及風罩等部件組成，對地絕緣，具體結(jié)構如圖 4-19所示。刷辮圖 4-19發(fā)電機勵磁碳刷結(jié)構電刷的更換：正常操作條件下，電刷磨損量在 1000小時時為1015mm當 電刷長度達到接近磨損極限時，電刷軟導線處于幾乎完全伸長的狀態(tài)。 因此，在 電刷上標有一條磨損極限，如果電刷磨損超過這條線，將不能繼續(xù)使用，需進行 更換。5發(fā)電機通風系統(tǒng)發(fā)電機以氫氣作為主要冷卻介質(zhì)，采用徑向多流式密閉循環(huán)通風方式運行， 定子繞組采用單獨的水冷卻系統(tǒng)，而氫氣冷卻系統(tǒng)，包括風扇盒氫氣冷卻器完整 地置于發(fā)電機內(nèi)部。1）定子通風系統(tǒng)發(fā)電機定子鐵芯沿軸向分為15個風區(qū)，7

20、個進風區(qū)和8個出風區(qū)相間布置 裝在轉(zhuǎn)子上的兩個軸流風扇（汽、勵側(cè)各一）將風分別鼓入氣隙和鐵芯背部，進 入背部的氣流沿鐵芯徑向風道冷卻進風區(qū)鐵芯后進入氣隙；少部分風進入轉(zhuǎn)子槽 內(nèi)風道，冷卻轉(zhuǎn)子繞組；其它大部分再折回鐵芯，冷卻出風區(qū)的鐵芯，最后從機 座風道進入冷卻器；被冷卻器冷卻后的氫氣進入風扇前再循環(huán)。 這種交替進出的 徑向多流通風保證了發(fā)電機鐵芯和繞組的均勻冷卻，減少了結(jié)構件熱應力和局部 過熱。為了防止風路的短路，常在定轉(zhuǎn)子之間氣隙中冷熱風區(qū)間的定子鐵芯上加 裝氣隙隔環(huán)，以避免由轉(zhuǎn)子拋出的熱風吸入轉(zhuǎn)子再循環(huán)。I II? OAS COOI FRStator Core2）轉(zhuǎn)子通風系統(tǒng)圖4-20轉(zhuǎn)子

21、通風冷卻方式轉(zhuǎn)子通風冷卻方式如圖4-20所示，分為下面兩種情況： 轉(zhuǎn)子本體段的導體冷卻采用的氣隙取氣徑向斜流式通風系統(tǒng)：在轉(zhuǎn)子線棒鑿了兩排不同方向的斜流孔至槽底，于是，沿轉(zhuǎn)子本體軸向就形成了若干個平行 的斜流通道。通過這些通道，冷卻用氫氣交替的進入和流出轉(zhuǎn)子繞組進風口的風 斗，迫使冷卻氫氣以與轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速相匹配的速度通過斜流通道到達導體槽的底部，然后拐向另一側(cè)同樣沿斜流通道流出導體。 從每個進風口鼓進的冷風是分成兩條 斜流通道向兩個方向流進導體，同樣，有兩條出風通道匯流在一起從出風口流出 進入氣隙。因此，每個通道從平行線棒縱向切面看成“ V形，而垂直線棒橫斷 面投視圖為“ U形。 由于任何數(shù)量的斜

22、流段都可以沿軸向排列，因而轉(zhuǎn)子繞組的這種結(jié)構設計方式與轉(zhuǎn)子長度無關，具有很方便的靈活性。日立所供發(fā)電機共分成15個風區(qū)（7進8出），每個風區(qū)有8個通道，共81個通風道。轉(zhuǎn)子通氫冷卻通風孔個數(shù)： 進風區(qū)一個槽里面有48個孔，共有32個槽，合計32X 48=1536個；出風區(qū)一個 槽里面有56個孔，共有32個槽，合計32 X 56=1792個；用于端部冷卻每一段為 4個孔，兩端共8個孔。沿轉(zhuǎn)子長度方向，高溫出風區(qū)和低溫進風區(qū)交替分布。 同時定子的進出風區(qū)與轉(zhuǎn)子的進風區(qū)相匹配， 并采用靜止擋風板以限制熱風在轉(zhuǎn) 子中的再循環(huán)，另外，從定子流進氣隙的氣流量比進入轉(zhuǎn)子的氣流量大，進一步降低轉(zhuǎn)子熱氣量的再循

23、環(huán)。因此轉(zhuǎn)子銅線溫度比較均勻。對于轉(zhuǎn)子兩端繞組，斜流氣隙取氣系統(tǒng)所冷卻不到的部分， 冷卻氣體由風扇 壓迫進入護環(huán)下的軸向風道（第 7個進風區(qū)），然后從本體端部由徑向風道進入 氣隙。3）氫氣冷卻器為減少氫冷發(fā)電機的通風阻力和縮短風道， 氫氣冷卻器安放在機座內(nèi)的矩形 框內(nèi)。冷卻器為四組，立放在發(fā)電機機座的四角。冷卻器和機座間的密封墊結(jié)構 既可以密封氫氣，又可以在冷卻器因溫度變化脹縮時起到補償作用，從而始終起 到良好的密封作用。氫氣冷卻器的水箱結(jié)構保證了發(fā)電機在充氫的狀態(tài)下，可以打開水箱清洗冷卻水管，當冷卻器水管從外部水管拆開后，氫氣冷卻器可以從發(fā) 電機中抽出。主要部件如下： 冷卻器框架：冷卻器框架

24、由兩個側(cè)板和兩個端板組成。 在定子機座和冷卻 器外壁板之間裝有擋風板，以迫使氫氣通過冷卻器，從而提高冷卻效果。 冷卻水管：冷卻水管為白銅管，純銅翼片螺旋狀纏繞在冷卻水管外以增加 散熱面積，翼片錫焊在水管上，以提高熱傳導能力。冷卻水管很長，在適當?shù)目?間間隔位置放置支撐隔板，該處水管外套橡膠套管，橡膠套管外徑比翼片外徑稍 大，以便其能緊密地與支撐隔板配合，使水管被固緊。 水箱：水箱由螺栓與承管板把合，當檢查或者維修需拆卸上水箱時， 先松 開把合螺栓，然后用吊攀螺釘起吊上水箱。 冷卻水管，承管板：冷卻水管末端插入不銹鋼承管板中，且被脹緊。上部承管板把合在冷卻器框架的端板上，并與外機座把合固定。下部

25、承管板與外機座 之間并不接觸，在它們之間由特別設計的裝置構成氣密， 氣密部件與承管板的側(cè) 面相互接觸但并不固定，使承管板能夠沿冷卻器長度方向伸縮， 防止由于冷卻水 管的膨脹系數(shù)與外機座的膨脹系數(shù)不同而引起熱應力損害下部承管板側(cè)面為精加工的氣密面， 當該面出現(xiàn)缺陷時，需用油石磨平，當缺陷很深以致用油石無 法修磨平時，則需補焊并重新加工。 密封墊板：為防止漏水，在水箱和承管板之間設有橡皮密封墊板。 放氣管：為防止冷卻水流被聚集的氣體阻塞， 冷卻器內(nèi)設有放氣管。該放 氣管出口在下水箱外部。放氣管向上穿過冷卻水管至上水箱，在上水箱蓋上鉆孔 并用塞子塞住，該孔位置應正對放氣管口部。如果放氣管被異物堵塞，

26、即可將塞 子拔掉，用前端磨成錐形的直桿插入管中清理， 如果放氣管取走，該孔也可作緊 急放氣孔使用。如需將放氣管取出，貝U拆除下水箱，轉(zhuǎn)動放氣管，即可取出，拆 卸方便。6發(fā)電機中性點變壓器發(fā)電機定子繞組發(fā)生單相接地故障時，接地點流過的電流是發(fā)電機及其連接 的廠用分支、封閉母線和主變低壓繞組的對地電容電流。 當接地電容電流超過允 許值時，將燒傷定子鐵芯，進而可能損壞定子繞組絕緣，導致匝間或相間短路。發(fā)電機中性點接地方式一般有中性點不接地、中性點經(jīng)消弧線圈接地，以及 中性點經(jīng)電阻接地等多種方式。我廠發(fā)電機中性點采用“經(jīng)高電阻接地”方式，經(jīng)副邊帶電阻的配電變壓器 接地，也就是中性點和地之間連接一配電變

27、壓器，在其二次側(cè)連接一只電阻，中性點線路的阻抗值增大，起到限制接地電流作用。這種接地方式可保持發(fā)電機單相接地時繼續(xù)運行，使運行可靠性提高，但這種方式有三個限制。1、為了保證系統(tǒng)在單相接地故障時，系統(tǒng)內(nèi)的健全相過電壓不超過額定相 電壓的2.6倍，因此，中性點接地電阻在單相接地時消耗的功率不能少于正常時 三相總?cè)萘康某潆姛o功功率（PKVA.R的1.5倍。2、為了使在系統(tǒng)單相接地故障時，繼電保護能迅速可靠地動作，發(fā)出警報 并指出故障回路，要求單相故障接地電流不小于 10A。3、為了減少單相接地故障時對設備的損壞程度，接地故障電流應限制在不 大于15A的范圍內(nèi)。同時為了保護發(fā)電機，在發(fā)電機并網(wǎng)前應將發(fā)

28、電機中性點隔離刀閘合好。發(fā)電機技術規(guī)范1. 基本技術數(shù)據(jù)額定容量1120 MVA額定功率1000 MW最大連續(xù)輸出出力（TMCR1100 MW（注：在額定氫壓、額定功率因數(shù)、冷卻器冷卻水溫為38C下能與汽輪機最大連續(xù)出力相匹配。） 額定電壓 額定功率因數(shù) 頻率 額定轉(zhuǎn)速 冷卻方式定子繞組絕緣等級F轉(zhuǎn)子繞組絕緣等級F定子鐵芯絕緣等級F短路比直軸瞬變電抗（飽和值）X d 直軸超瞬變電抗（飽和值）X d效率相數(shù)極數(shù)定子繞組接線方式承受負序電流能力穩(wěn)態(tài)： I2/IN暫態(tài)：（I2/IN）2t27 KV0.9 （滯后）50 Hz3000 r/min 水氫氫（注：按B級絕緣溫升考核）（注：按B級絕緣溫升考核

29、）（注：按B級絕緣溫升考核） 0.5不大于0.28不小于0.15 99%32Y Y 6 % 6 s0.52 MPa） 10Nm3/24hdB（A）額定氫壓： 漏氫量（折算為額定氫壓下的保證值噪音：852. 旋轉(zhuǎn)方向和出線端子發(fā)電機旋轉(zhuǎn)方向與汽輪機相一致。發(fā)電機定子繞組出線端子數(shù)目為6個。3. 發(fā)電機各部位允許振動值發(fā)電機在額定轉(zhuǎn)速下運行時，軸承座振動限值（雙倍振幅）水平、垂直方向 為20卩m軸振相對位移限值為50卩發(fā)電機軸頸和軸承座上設有滿足 TSI、TDM等要求的裝振動檢測元件的位置。 勵端軸頭留有裝設測速裝置的位置。定子鐵芯和機座振動的固有頻率避開基頻和倍頻土 10 %以上，以防止共振。

30、冷態(tài)下端部繞組模態(tài)試驗的橢圓型固有振動頻率及端部繞組中的鼻端、引線、過渡引線的固有振動頻率合格的范圍為 fz 115 Hz。運行時振 幅控制值為250卩m臨界轉(zhuǎn)速避開額定轉(zhuǎn)速的土 15 %范圍，通過臨界轉(zhuǎn)速時，軸的振動值不大 于150卩m,軸承座的振動值不大于 80卩m4. 測溫元件位置及數(shù)量定子鐵芯（汽、勵端）、壓指、銅屏蔽設置足夠數(shù)量的測溫元件，埋置工藝 確保測溫準確、長期可靠工作。裝設位置考慮到引線環(huán)電流產(chǎn)生的磁場影響，滿足進相試驗的要求。每個氫氣冷卻器進、出風處各裝設測溫元件 2個。各軸承上裝設測量油溫的就地溫度計和測溫元件，并在回油管上設有視察 窗；在各軸瓦上裝設測溫元件2個。在定子

31、每槽內(nèi)上下層繞組間埋置測溫元件 2個（其中1個備用）。在定子水路的進、出水管處裝有就地溫度計和測溫元件。每個定子線棒引水管出口端裝設測量出水溫度測溫元件1個。每個冷、熱氫區(qū)域各裝設測溫元件1個。集電環(huán)排氣口裝設測溫元件1個。測量冷卻介質(zhì)（氫氣或冷卻水）的溫度，按下列要求裝設測溫元件； 定子機座上溫度最高點處裝設不少于一個就地溫度計和測溫元件； 冷卻水進、出口處均裝設不少于一個就地溫度計和測溫元件。表4.1 發(fā)電機測溫兀件表序號測點名稱類型安裝位置數(shù)量（個）1氫冷卻器進風RTD氫冷卻器進口處42氫冷卻器進風RTD氫冷卻器進口處43定子線圈RTD定子線圈層間P 844定子冷卻水總進水T.C和就地溫

32、度計發(fā)電機進水口15定子冷卻水總出水T.C和就地溫度計發(fā)電機出水口16定子冷卻水出水T.C每個定子線棒引水管出口端r 427集電環(huán)出風RTD集電環(huán)罩出風口18氫冷卻器進水T.C氫冷卻器進水口19氫冷卻器出水T.C氫冷卻器出水口P 110軸承金屬T.C每個軸瓦2個411定子鐵心端部T.C邊段鐵心612定子端部結(jié)構T.C壓指、銅屏蔽、P 1213機座T.C/就地機座中部1/15 自動監(jiān)測裝置發(fā)電機裝設漏水、漏油、漏氫、氫氣濕度、局放、絕緣過熱檢測儀及轉(zhuǎn)子繞組匝間短路探頭和氫、油、水系統(tǒng)中的其他檢測儀等檢測裝置。6 發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子各部分溫度和溫升的限值發(fā)電機定、轉(zhuǎn)子各部分溫度和溫升的限值符合國標 G

33、B / T7064 2002 “型 步電機的技術要求”中的規(guī)定。熱電阻均選用 Pt 100，熱電偶選用E分度（用 于機外）和T分度（用于機內(nèi)）。7 軸承溫度發(fā)電機軸承排油溫度不超過70 C,軸瓦金屬最高溫度不超過100 C,但鎢 金材料允許在110 C以下長期運行。8 電壓和頻率范圍發(fā)電機在額定功率因數(shù)，電壓變化范圍為土 5 %時，能連續(xù)輸出額定功率。9波形畸變率發(fā)電機在空載額定電壓和額定轉(zhuǎn)速下，其空載線電壓波形正弦性畸變率不超 過3 %,其線電壓的電話諧波因數(shù)不超過 1 %。10直流電阻誤差定子繞組在冷態(tài)下，任何兩相直流電阻之差，在排除由于引線長度不同而引 起的誤差后不超過其最小值的1.5

34、%。11轉(zhuǎn)軸接地采取有效措施，防止有害的軸電流和軸電壓，非傳動端軸承設有雙層絕緣， 易于運行中監(jiān)測絕緣電阻；汽端軸伸通過接地電刷良好接地。12過載能力發(fā)電機具有一定的短時過負荷能力， 能承受1.5倍的額定定子電流歷時30 s，而不發(fā)生有害變形及接頭開焊等情況。發(fā)電機允許過電流時間與過電流倍數(shù)按以下公式計算：(12 1) t = 37.5 s 注：適用范圍 t=10 s-60 s13進相運行能力發(fā)電機能在額定負荷、功率因數(shù) 0.95 (超前)時長期連續(xù)運行。14調(diào)峰能力發(fā)電機具有調(diào)峰運行能力，機組啟停次數(shù)不少于10000次，而不產(chǎn)生有 害變形。15異常運行發(fā)電機失磁后在30 s內(nèi)應將負荷減至0.6標么值；在90 s內(nèi)減至0.4 標么值。定、轉(zhuǎn)子電流不大于1.0 1.1標么值，允許失磁運行時間不超過15 min。 發(fā)電機具有上述失磁能力。但作為失磁保護，發(fā)電機失磁延時1s后停機。16負荷變化率發(fā)電機的負荷變化率能滿足汽輪機定壓運行和滑壓運行的要求。17強迫停機率發(fā)電機的強迫停機率小于0.5 %可用率不小于99 %年利用小時不小于 6500。4.3 發(fā)電機結(jié)構設計規(guī)范1、 定子繞組、轉(zhuǎn)子繞組、定子鐵芯的絕緣均采用 F級絕