600MW汽轮发电机介绍讲解

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定子绕组端部固定结构图
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专题一:发电机及运行
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定子绕组的端部通过设在端部内圆上的2道 径向可调绑扎环、绕组鼻端径向撑紧环、 上下层线棒之间的充胶支撑管及下层线棒 与锥环间的适形材料等固定在大型整体锥 形支撑环上。而绕组线棒的鼻端之间则用 垫块、楔形支撑块和浸胶玻璃布带绑扎成 沿圆周呈环状的整体。这样,绕组端部与 锥形支撑环形成牢固的整体。
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(3)定子隔振结构 为了减小由于磁拉 力在定子铁心中产 生的倍频振动对基 础的影响,该型发 电机在定子铁心与 定子机座之间采用 了弹性支撑的隔振 结构(如右图所 示)。
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隔振结构是在出风区内定子铁心与定子机 座之间设置6 组切向弹簧板。定子铁心经 夹紧环与弹簧板的一端相连接,弹簧板的 另一端与机座隔板相连接。弹簧板分布在 夹紧环的两侧和底部,底部弹簧板用来保 持铁心的稳定,并在事故状态下分担电磁 力矩。 (4)定子绕组 定子绕组由定子线棒、定子绕组槽内固定 结构、定子绕组端部固定结构和定子绕组 引线等构成。
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2.转子 转子由转轴、绕组及端部绝缘固 定件、阻尼系统、护环、中心环、 风扇、联轴器和集电环装配等构 成(转子装配图见下页)
(1)转轴 转轴用高强度高导磁的铬镍钼钒整体合金 锻钢制成。 转轴本体设有32 个嵌线槽。转子嵌线槽采 用开口半梯形。
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转子装配图
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为了使转子的磁极方向和极间方向的刚度 均衡,转轴本体每极表面(大齿)上开设 了22 个横向槽。 在转轴本体磁极(大齿)表面和相邻的小 齿上还设有供动平衡用的平衡螺栓孔。 转轴本体磁极(大齿)表面上设有阻尼槽, 本体两端面均开设有4 个供转子绕组端部 通风的轴向通风槽。
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而锥形支撑环的前端搭接在铁心端部的小 撑环上,以便于滑动,锥形支撑环的外圆 周与21 个辐向均匀分布的绝缘支架固定在 一起,绝缘支架又通过无磁性弹簧板与定 子铁心端部的分块压板固定在一起,从而 形成柔性联接结构。整个定子绕组的端部 则成为沿径向和切向固定牢固、沿轴向可 伸缩的刚——柔固定结构。
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(5)风扇 在转子两端护环外侧装设有单级浆式风扇, 用以驱动发电机内的氢气循环冷却发电机。 转子风扇由风扇座环和风扇叶片组成。风 扇座环由高强度合金锻钢制成,并热套在 转轴上。风扇叶片由高强度铝合金锻成, 并按规定的扭转角固定在风扇座环上。
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大型同步发电机的冷却技术
一、大型同步发电机冷却问题的意义 发电机在运行中存在损耗 发电机都有一个额定容量 改进电机的冷却方式可增大电机的容量 二、大型同步发电机发热问题的特点 表面散热问题 热量从内到外的传导问题 局部过热问题
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定子机座的两侧共设4 个可拆卸的吊攀和 6 个供装配测量元件接线端子板的法兰。 发电机定子冷却水汇流管的进水、出水法 兰均设在机座的侧面顶部,可保证在断水 事故状态下定子绕组内仍能充满水。 (2)定子铁心 定子铁心由冷轧硅钢板冲制并经绝缘处理 的扇形片叠装而成。铁心采用圆形定位螺 杆、夹紧环、绝缘穿心螺杆、端部无磁性 齿压板和分块压板的紧固结构。
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1)电机的通风损耗及转子表面对气体的摩擦损耗 大大减小。 2)绝缘内间隙及其它间隙导热能力改善。 3)表面散热能力强。 4)发电机内部清洁,通风散热效果稳定。 5)使故障损坏程度大为减轻。 6)噪音较小,绝缘材料不易受氧化和电晕的损害 五、氢冷技术带来问题 密封技术更加严格。 必须设置一套供氢装置。 氢冷发电机的机座和端盖更加复杂
三、汽轮发电机的冷却方式 空气冷却 氢冷技术 直接冷却方式(即内冷方式) 定子、转子都采用氢内冷 定子水内冷,转子氢内冷,定子铁芯氢外冷 氟里昂自循环蒸发冷却方式 四、氢冷汽轮发电机的优点 QFSN-600-2发电机冷却方式为整体全封闭,内 部氢气循环,定子绕组水内冷,定子铁芯及端部 结构件氢气表面冷却,转子绕组气隙取气氢内冷 的冷却方式。
信阳电厂600MW机组培训
电气设备及系统——发电机及运行 毛慧和
QFSN-600-2YH,2YHG
型汽轮发电机
一、发电机的结构 二、发电机的性能 三、发电机的运行
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专题一:发电机及运行
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发电机的基本原理
同步发电机的机电能量转换是 在电磁运动过程中实现的,所以 同步发电机和其他电机一样,在 结构上由固定的和转动的两部 分组成。固定部分称为定子,即 电枢;转动部分称为转子。定 子和转子之间有气隙。如右图 所示为三相同步发电机的原理 示意图。 定子铁芯内壁的槽内装有三相 对称绕组A-X、B-Y、C-Z,称 为电枢绕组,三相绕组的轴线在 空间互隔120°电角度。
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发电机型号及意义
型号含义[1][2]-[3]-[4] [1]产品系列代号,QF-汽轮发电机 [2]Q-氢外冷,N-氢内冷,S(SS)-(双) 水内冷 [3]发电机容量,MW [4]发电机极数 如:QFSN-600-2 表示定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷, 600MW,2极汽轮发电机。
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定子进出水汇流管均用不锈钢管制成。 汇流管的进口位置设在机座励端顶部的侧 面,出口位置设在机座汽端顶部的侧面。 进出水汇流管之间通过设在机座外顶部的 连通管连通,使之排气通畅,保证绕组在 运行时充满水及水系统发生故障时不失水。
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专题一:发电机及运行
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(5)定子绕组汇流管及引出线汇流管 定子绕组进出水汇流管分别装在机座内的 励端和汽端。 由励端进水汇流管经绝缘引水管构成向定 子绕组、定子绕组引线、引出线和瓷套端 子、中性点母线供水的水路。 定子绕组的出水经汽端出水汇流管汇集排 出,定子绕组引线、引出线、瓷套端子、 中性点母线的出水汇集在出线盒内的小汇 流管内,小汇流管经机外底部的连通管与 汽端出水汇流管连接,从而构成了发电机 定子冷却水系统。
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同时,转子线圈槽楔采用了对感应电流屏 蔽效果良好的铝合金,并在各段槽楔间采 用连接块搭接,使感应电流能顺利通过各 段槽楔间的接缝处,防止了在槽楔接缝处 的齿部形成过热点。 此外,与护环接触的端头槽楔采用热态导 电性能良好的铍铜合金,使护环能与端头 槽楔接触良好,并通过端头槽楔将各阻尼 铜条、各线圈槽内的槽楔并联在一起,形 成了可靠的笼式转子阻尼系统。
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J 型引线的一端与1 号线圈端部底匝铜排连 接,另一端通过转轴轴柄上的引线槽引至 径向导电螺钉处。 径向导电螺钉将J 型引线与转轴中心孔内 的轴向导电杆连接在一起 ,而轴向导电杆 通过中心孔一直延伸至转子励端联轴器的 端面 ,并与集电环装配的小轴联轴器端面 的导电杆相接,从而构成发电机的转子励 磁电路。
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发电机外形图
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QFSN-300-2YHG型汽轮发电机总装配图
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1.定子 定子由机座、铁心、隔振结构、 绕组和进出水汇流管等部件组成。
(1)机座 定子机座为整体式,由优质钢板装焊制成。 机座外皮在圆周方向采用整张钢板经辊压 成圆桶状后套装在机座骨架上。定子机座 的强度按能承受3.5 倍工作氢压设计,具 有足够的强度和刚度及气密性。
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定子线棒 定子线棒由空心导线和实心导线组合构成, 组合比为1:2 。空、实心导线均包聚酯玻 璃丝绝缘。线棒对地绝缘采用F 级环氧粉云 母带、双边厚11 mm。定子线棒经一次模 压成型,因而具有良好的绝缘强度、机械 强度和防晕性能。 定子绕组槽内固定结构 定子绕组槽内固定采用在槽底和上、下层 线棒间填加外包聚酯薄膜的热固性适形材 料,并采用涨管压紧工艺,使线棒在槽内 良好就位。
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(2)转子绕组 转子绕组由线圈、槽内绝缘及固定件、端 部绝缘及固定件和引出线等组成。 转子线圈 转子线圈采用高强度精拉含银铜排制造。 转子每极下共有8 个线圈,其中1 号线圈 为6 匝、2~8 号线圈为8 匝。每匝导体由 上下两根铜排组成。
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专题一:发电机及运行
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每个线圈由2 段直线部分、2 段圆弧部分 和4 个圆角部分组成,各部分均单独加工 制造后经中频感应钎焊成一体。因此,线 圈整体具有良好的尺寸和形状。 槽楔 转子槽楔由高强度铝合金制成,端头槽楔 由铍铜合金锻件制成。 转子引出线 转子引出线由J 型引线、径向导电螺钉和 轴向导电杆构成。
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发电机结构
8. 9. 10. 11.
发电机监测系统 发电机冷却系统 发电机通风系统 发电机密封
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专题一:发电机及运行
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发电机结构概述
该发电机为三相交流隐极式同步发电机。发电机 由定子、转子、端盖及轴承、油密封装置、冷却 器及其外罩、出线盒、引出线及瓷套端子、集电 环及隔音罩刷架装配、内部监测系统等部件组成。 发电机采用整体全封闭、内部氢气循环、定子绕 组水内冷、定子铁心及端部结构件氢气表面冷却、 转子绕组气隙取气氢内冷的冷却方式。发电机定、 转子绕组均采用F 级绝缘。
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(3)转子护环 转子护环由高强度无磁性合金锻钢制成。 转子护环的前端热套在转子本体端部,后 端与中心环热套在一起。 (4)转子阻尼系统 该发电机转子每极表面(大齿)上开设有 两个阻尼槽,槽内置放通长的阻尼铜条, 并采用非磁性钢阻尼槽楔,从而使感应电 流能顺利通过极表面上的横向槽,避免在 横向槽周围形成过热点。
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哈电QFSN-600-2YH,2YHG 型汽轮发电机
Fra Baidu bibliotek
一、发电机结构简介
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专题一:发电机及运行
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发电机结构
1. 2. 3. 4. 5. 6. 7.
定子 转子 端盖与轴承 油密封装置 冷却器及外罩 出线盒、引出线及瓷套端子 集电环及隔音罩刷架装配
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同时,在线棒的侧面和槽壁之间塞入半导 体垫条,使线棒表面良好接地,以降低线 棒表面的电晕电位。定子槽楔由高强度F 级 玻璃布卷制模压成型,在槽楔下面采用弹 性绝缘波纹板径向压紧线棒。定子槽口处 槽楔具有可靠的防松结构。 定子绕组端部固定结构 定子绕组端部固定采用刚——柔绑扎固定 结构(见下图)。
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定子铁心端部设有磁屏蔽,可有效地将定 子端部漏磁分流,以减小端部发热,保证 发电机在各种工况下可靠地运行。 定子铁心沿轴向分成96 段,铁心段间设置6 mm 宽的径向通风道,边段铁心设计成沿 径向呈阶梯形状并粘接成整体,边段铁心 的段厚度比正常段薄。 定子铁心沿全长分成与机座相对应的11 个 风区,冷热风区相间隔。为防止风区间串 风,在铁心背部与机座风区隔板之间设置 有挡风板。
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转子上装有励磁绕组,励磁绕组中通以直流电后建 立一个恒定的主磁极磁场。当转子在原动机的拖 动下转动时,电枢绕组与磁场相互作用,在电枢 绕组中感生电势,并通过负载电流实现机电能量 转换。 当转子由原动机拖着以转速n等速旋转时,定子三 相绕组依次切割主磁极的磁通,从而在三相绕组 中感生三相绕组电势EA、EB、EC,它们之间在时 间上互隔120°电角,它们的频率与转速n和极对 数p有关,即 f1=Pn/60(HZ)
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