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水轮发电机
悬式 立式
伞式
卧式
全伞式 半伞式
水轮发电机型号
• 型号说明
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定子铁芯外径 磁极个数
额定功率（MW） 型号
SF－立式空冷水轮发电机 SFS－立式水冷水轮发电机 SFW－卧式水轮发电机 SFG－贯流式水轮发电机
第二部分 水电厂发电机介绍
彭水电厂发电机主要参数
• 型式
• 型号 • 额定功率 • 额定电压 • 额定电流 • 额定频率 • 额定转速
立轴水轮发电机转子结构
• 磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯、线圈、 阻尼绕组等组成。磁极铁芯由2mm厚的磁极钢板叠压而 成，采用鸽尾与磁轭连接。磁极线圈为铜排焊接，整体热 压成型。阻尼绕组包括纵向的阻尼条、横向的阻尼环。阻 尼环之间采用防松动柔性连接，便于分接和拆卸，并能防 止因振动和热位移而引起的故障。
发电ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ及其附属设备简介
重庆大唐国际彭水水电开发有限公司 黎均平
目录
➢ 第一部分 发电机基本知识 发电机工作原理 发电机的分类 水轮发电机型号 ➢ 第二部分 水电厂发电机介绍 水轮发电机结构及其作用 辅助装置
第一部分 发电机基本常识
发电机工作原理
三相同步发电机由原动机拖动直流励磁的同步发电机转子，以 转速n(rpm)旋转，根据电磁应原理，三相定子绕阻便感应交流 电势。定子绕阻若接入用电负载，电机就有交流电能输出。
三相交流发电机原理模型。
实际应用的都是三相交流发电机，其定子铁芯的内圆均 匀分布着6个槽，嵌装着三个相互间隔120度的同样线圈， 分别称之为A相线圈、B相线圈、C相线圈。装上转子就 组成了一台三相交流发电机原理模型。
画面中的三相交流发电机采用星形接法，三个线圈的公共 点引出线是中性线，每个线圈的引出线是相线。 当转子匀速旋转时三个线圈顺序切割磁力线，都会感生交 流电动势，其幅度与频率相同。由于三个线圈相互间隔120 度，它们感应电势的相位也相差120度。
• 转子支架外径13200mm，高约3303mm，支架由中心体 和10个扇形体、大立筋等组成。支架中心体与磁轭之间采 用斜支臂连接（即扇形体），当转子磁轭受热径向膨胀时， 斜支臂受均匀拉力作用，使磁轭相对中心体产生一个偏角， 能改善定、转子之间气隙均匀度，提高了发电机的同心度， 保证了发电机组安全、稳定运行。中心体斜支臂结构可防 止磁轭在热膨胀力和离心力的作用下，产生椭圆变形，避 免因此而产生铁芯振动，保证了机组运行的稳定性和可靠 性。
发电机分类
水轮发电机按其轴线位置可分为卧式和立式两大类。立式 发电机按其推力轴承的位置又分为悬式和伞式两种。 悬式发电机是指推力轴承位于转子上方的发电机，它把 真个转动部分悬挂在推理轴承上。悬式发电机一般用于转 速大于100r/min的情况。 伞式发电机是指推力轴承位于转子下方的发电机。一般 应用于中低速（n<150r/min）大容量机组。
按冷却方式分：可分为空气冷却和水冷却两种。
悬式与伞式机组优缺点对比
悬式
伞式
• 优点：推力轴承损耗小， • 优点：结构紧凑，机组
安装、检修方便，运行稳
总高度较悬式低，可降低
定。
厂房高度。
• 缺点：机组较高，消耗 • 缺点：推力轴承直径较
钢材多，增加厂房高度。
大，轴承损耗大。
伞式发电机按是否有上导轴承又分为全伞式 和半伞式。全伞式不装上导轴承，半伞式有上导 轴承。
•定子
• 定子由定子机座、定子铁芯、定子绕组、测温装置等组成。定子在现 场整圆叠片、下线。
• 定子基座是一个承重和受力部件。定子机座最大尺寸至对边约为 17710mm，高度5250mm，分7瓣运输，工地组焊成整圆。上、下端 的支撑采用斜立筋结构。斜立筋具有弹性，能同时承受径向力和切向 力，当铁芯发热向径向膨胀，使机座向斜支臂阻力最小的方向扭转， 不但改善了机座的热应力，而且使定子在径向方向能自由、同心地均 匀热膨胀，提高了发电机的同心度，保证了发电机组安全稳定运行。 机座上、下基础板分别联接上机架和定子基础。承受发电机定子及上 机架的重量。
线圈 铁心
机座
立轴水轮发电机定子结构
• 机座
– 定子机座一般呈圆形，小容量水轮发电机多数采用铸铁整圆机 座，也有采用钢板焊接的箱形结构；容量较大的水轮发电机的 机座由钢板制成的壁、环、立筋及合缝板等零件焊接组装而成。
– 机座应有足够的刚度，同时还应能适应铁心的热变形。
• 铁芯
– 定子铁芯是定子的一个重要部件，由扇形冲片、通风槽片、定 位筋、齿压板，拉紧螺杆及固定片等零部件装压而成。
• 定子铁芯外径为15880mm，内径为15000mm，铁芯高度为2540mm， 主要作用是形成磁路。铁芯采用0.5mm厚的硅钢片冲制的扇形片叠成。 铁芯冲片通过双鸽尾定位筋与定子机座连接，两端铁芯段制成小阶梯 以减少因端部漏磁产生的涡流和发热。定子铁芯除两端外，每隔一段 高度（46mm）设有通风槽片。
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 形硅钢片拼装叠成。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。
立轴半伞式、空冷、三相 流同步发电机
SF350－70/15880 350 MW 18 kV 12474 A 50 Hz 85.7 r / min
水轮发电机结构及其作用
水轮发电机一般由定子、转子、轴承、机架以及制动系 统、冷却系统组成。
彭水水电公司水轮发电机采用具有两个导轴承的立轴半 伞式结构，推力轴承布置在下机架上。下端轴与水轮机主 轴连接。发电机采用密闭自循环，单路径向无风扇空冷。 发电机主要由上盖板、上机架和上导轴承、定子、转子、 上端轴、下端轴、下机架和下导轴承、推力轴承、集电环 刷架、辅助装置等组成。
– 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。
• 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。
•转子
• 转子是变换能量和传递转矩的主要部件，一般由转子支架 （中心体和扇形体）、磁极、磁轭、转子引线等组成。转 子在现场组焊转子支架、磁轭叠片、磁极挂装。彭水电厂 转子装配后外径为14960mm，高度约为3303mm；70极。