大型汽轮发电机结构介绍
1000MW等级汽轮发电机结构介绍_魏燕飞_2014-05-23
转子铜线（本体）
无氧含银冷拉双孔铜排
3 发电机主要结构特点
§3.11 转子槽内布置
转子槽楔 楔下垫条
以有力和完善的转子质 量控制为依托，不断优 化工艺，确保转子线圈 防匝间短路技术可靠
A. 组合式匝间绝缘结构，与 铜排等宽设计
环氧层压匝间绝缘 嵌线时粘接在匝间
B. 线圈弯形过程中采用铜排 等高工艺技术 C. 匝间绝缘与铜排间采用耐 高温的粘结材料 D. 转子嵌线过程中采用大电 流加热工艺 E. 清洁房内进行整体嵌线 F. 未发生转子匝间短路故障
发电机定子绕组承受高电压：27kV；大电流：接近24000A。
绕组设计需满足高电压、大电流（发热）、强大电动力要求。
3 发电机主要结构特点
§3.3 定子绕组
定子线圈模型图
3 发电机主要结构特点
§3.3 定子绕组
不锈钢 空导
A
采用SVPI全屏蔽技术的定子线 圈介损 tgδ < 1（标准<3） 绝缘寿命长
3 发电机主要结构特点
§3.1 定子机座 机座的作用及结构形式
机座作为固定、支撑、保护定子铁芯、定子绕组之用，同时它还须构成发 电机通风循环回路。氢冷发电机采用端盖轴承结构，它还承受转子重量,且
具有承受气体压力作用下的密封和防爆的功能 。
机座一般由外罩板、外机壁、内机壁环形隔板、各种支撑板、底板、吊环 座（吊攀座板）等部件焊接而成。
弧 形 压 板
绝 缘 盒
3 发电机主要结构特点
§3.3 定子绕组
绕组端部固定方式：
端部整体性好，线圈切向、径向 受力均匀，与传统绑扎固定结构 相比，线棒应力降低约50%，提 高了抗突然短路能力 提高整机防晕水平
1
汽轮发电机产品技术介绍-300MW
节能减排
通过技术创新和升级，汽轮发电 机能够降低能耗和减少排放，对 实现节能减排和环境保护具有积
极意义。
推动经济发展
汽轮发电机作为重要的工业产品， 其发展和应用能够带动相关产业
链的发展，促进经济发展。
THANKS
转子结构
转子材料
高强度合金钢，确保转子具有足够的机械强度和稳定性。
转子工艺
采用精密的锻造和加工工艺，确保转子具有较长的使用寿命和较低的维护成本。
转子结构特点
转子结构设计紧凑，具有良好的动平衡性能，能够有效降低运行时的振动和噪音。
定子结构
01
02
03
定子材料
绝缘材料制成，具有良好 的电气性能和耐高温性能。
低噪音运行
总结词
汽轮发电机-300mw在运行过程中噪 音极低，对周围环境的影响较小。
详细描述
该产品采用了低噪音设计和先进的隔 音材料，有效地降低了运行噪音。这 不仅改善了发电设施周围的环境质量 ，减少了噪音污染，还满足了用户对 低噪音设备的需求。
长寿命设计
总结词
汽轮发电机-300mw采用了耐用的材料和设计，具有较长的 使用寿命。
汽轮发电机产品技术介绍-300mw
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目 录
• 产品概述 • 产品技术参数 • 产品结构设计 • 产品性能优势 • 产品应用案例 • 产品未来发展展望
01 产品概述
产品名称和型号
产品名称：汽轮发电机 型号：300mw
产品特点
高效率
采用先进的冷却技术和设计，使发电机在运行 时具有较高的热效率和功率密度。
润滑系统
采用高效的润滑系统，确保轴承在运 行过程中得到充分润滑，降低磨损和 摩擦阻力。
北重660MW汽轮发电机介绍100页
➢ 采用成熟技术，以引进的转子副槽通风定子全出风330MW 水氢氢机型为自有核心技术来开发，进行系列化设计，并用 自有的DC1D程序进行电磁计算。
➢ 应用三维软件Autodesk Inventor动态模拟安装，可进行结 构合理性检验及方便专题技术讨论;广泛应用了目前先进的 ANSYS、Magnet、Flowmaster等大型专业软件进行有关的 计算和分析。
3、特点介绍
3.特点介绍
3.特点介绍
3.1.4 通风系统
独特的转子副槽通风定子全出风的风路设置，转子副槽轴-径向通风，紊流风
道；副槽底部倾斜，匹配直线部分的风量，使温度场均匀。
3.特点介绍
紊 流 风 道 及 倾 斜 副 槽 底 部
3.1.5 轴密封
密封瓦采用组合式单流 环结构，每套密封瓦由 氢侧环和空侧环组成， 每个环由四瓣组成。密 封瓦的两个环通过固定 在密封瓦座上的两根弹 簧拉紧在一起，随动性 好，无卡塞现象，密封 可靠。
国标要求 ≥ 5.91 s
失磁异步运行能力： 264MW 15min
定子绕组出水最高温度：72℃
国标要求≤85℃
定子铁心最高温度： 85℃
国标要求≤120℃
转子绕组平均温度： 102℃
国标要求≤120℃
一阶临界转速：
879 r/min
二阶临界转速：
2406 r/min 国标要求避开额定转速±10%
强励倍数：
1、开发历程
1.2 组建以老专家领衔的产品开发技术团队
➢ 2019年北重在公司的战略决策下，开始统筹规划，缜密安排，科 学规范地从技术开发建议书开始进入了设计阶段，各个阶段都进行 了严格的审查和评审，各项技术务求以科学的方法落实，如进行大 量的科研和先行性试验验证等。
新300MW水氢氢汽轮发电机结构介绍、技术交底
新300MW水氢氢汽轮发电机结构介绍、技术交底一、概述本型汽轮发电机为三相二极同步发电机，由汽轮机直接拖动。
本型汽轮发电机的冷却采用“水氢氢”方式，即定子线圈（包括定子引线，定子过渡引线和出线）采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，定子铁心及端部结构件采用氢气表面冷却。
集电环采用空气冷却。
机座内部的氢气由装于转子两端的轴流式风扇驱动，在机内进行密闭循环。
励磁采用“机端变压器静止整流的自并励励磁系统”。
二、总体结构发电机定子机座由三段把合而成，即机座、汽端端罩及励端端罩，三者分别运输至工地，再连接成一整体。
连接处设有橡皮圆密封及气密罩，气密罩在发电机安装时，在现场与机座和端罩相焊接。
四组氢气冷却器水平安装在两端罩的顶部冷却器包内。
循环冷却水管从侧面与氢气冷却器相连接。
内端盖固定在端罩内，风扇导风环则固定在内端盖上，内端盖和导风环采用高强度环氧树脂及高强度玻璃布和玻璃毡模压成型。
内端盖及风扇罩是构成电机风路的主要部件之一，过去一般采用金属件。
由于它们位于定子绕组端部，需考虑放电距离和漏磁场产生的涡流而引起的额外损耗。
采用玻璃钢后，不但降低了损耗，也有利于机组的安全运行。
内外挡油盖、油密封座及过渡环和轴承均固定在端盖上。
励端内外挡油盖、油密封座及过渡环和轴承均设有对地绝缘。
碳刷架与集电环相对应，置于发电机励端。
发电机转子与汽轮机转子之间采用刚性连接，联轴器置于汽轮机轴承箱内。
在碳刷架和稳定轴承处设有隔音罩，隔音罩上开有调整碳刷用的操作门。
隔音罩采用引风式通风结构，冷空气自运行层进入，热空气经风道从运行层部排出。
1、通风冷却发电机以氢气作为主要冷却介质，采用完全密闭循环通风方式，定子绕组采用单独的水冷却系统，而氢气冷却系统，包括风扇和氢气冷却器则完整地置于发电机内部。
发电机采用径向多流式密闭循环通风，定子铁心沿轴向分为71段，各段之间的通风高度为8mm，与机座的相应幅板构成九个风区，其中四个风区为进风区，五个风区为出风区。
大型发电机结构说 图解
一、发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机可分为直流发电机和交流发电机，交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ，还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
二、发电机的工作原理按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。
图1为同步发电机的工作原理图。
发电机转子与汽轮机转子为同轴连接，当蒸汽推动汽轮机高速旋转时，发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电源后，便建立了一个磁场，这个磁场有一对主磁极，它随着汽轮机发电机转子旋转。
磁通自转子的一个极（N级）出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，进入转子另一个极（S极）构成回路。
图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极是，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。
这样，发电机转子以每秒50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。
这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中心点）连在一起，绕组的首端引出线与用电设备相连，就会有电流流过，如图2所示。
大型发电机结构说图解
大型发电机结构说图解文件编码（008-TTIG-UTITD-GKBTT-PUUTI-WYTUI-8256）大型发电机一、发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机可分为直流发电机和交流发电机，交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ，还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
二、发电机的工作原理按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。
图1为同步发电机的工作原理图。
发电机转子与汽轮机转子为同轴连接，当蒸汽推动汽轮机高速旋转时，发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电源后，便建立了一个磁场，这个磁场有一对主磁极，它随着汽轮机发电机转子旋转。
磁通自转子的一个极（N级）出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，进入转子另一个极（S极）构成回路。
图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极是，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。
这样，发电机转子以每秒50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。
汽轮机发电机本体结构及功能
汽轮机发电机本体结构及功能一、发电机结构及功能氢冷发电机在本体上主要由定子和转子两大部分组成,在附属系统上主要有励磁系统、冷却系统、密封油系统和氢气系统。
二、发电机定子定子由机座、铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。
1、机座及端盖定子机座为中段机座和两端端罩组成的三段式组合结构，中间段与铁芯长度相近。
沿轴向布置的环形板既是铁芯的支撑件，也是风区隔板，隔板间有圆形风管。
两端端罩罩住定子线圈端部，4个卧式冷却器置于两端罩顶部的冷却器罩内。
三段式机座之间用螺栓把合，各接合面处除用橡胶圆条密封外，还用气密罩封焊，端罩两侧下部设有排水法兰，接液位信号器，冷却器漏水可及时报警。
整个机座按防爆要求设计，具有足够的强度和良好的气密性，经受1.0兆帕30分钟的水压试验和4×105帕气密试验。
2、机座的作用：主要是支持和固定铁芯绕组。
如果用端盖轴承，它还要承受转子的重量和电磁力以及分配冷却气流力矩。
（特别是在发电机出口短路后要承受10倍以上的短路力矩的作用），除此以外，还要防止漏氢和承受住氢气的爆炸力。
3、定子弹性支撑：为了减少发电机运行时定子铁芯所产生的双倍频的振动对发电机基础的影响，铁芯与机座之间采用轴向组合式弹性定位筋作为隔振结构。
两个主要振动源：一是铁芯振动，其振动频率为二倍频100HZ。
这因为在二极发电机中，由于发电机转子磁场的影响，机座和定子铁芯将受到100HZ的交变电磁力的作用，并使定子铁芯变成一个不断变化的椭圆，使机座发生倍频振动。
二是转子振动，这通常只发生在轴承与端盖合成一体的发电机上，它起因于转子的各种不平衡，其频率为50HZ，即转子的机械旋转频率。
所以说机座都是为高强度优质钢板焊接而成。
4、端盖：端盖是发电机密封的一个组成部分，它分为内端盖和外端盖，为了安装，检修，拆装方便，一般端盖由上下两半构成。
外端盖采用钢板焊接而成，内端盖由铝合金或玻璃钢板压铸而成。
外端盖的作用：密封、支承（转子）、防爆的作用。
大型发电机结构说图解
大型发电机一、发电机概述发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。
发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。
发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。
因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。
发电机可分为直流发电机和交流发电机，交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ，还可分为单相发电机与三相发电机。
发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。
定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。
转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。
二、发电机的工作原理按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。
图1为同步发电机的工作原理图。
发电机转子与汽轮机转子为同轴连接，当蒸汽推动汽轮机高速旋转时，发电机转子随着转动。
发电机转子绕组内通入直流电源后，便建立了一个磁场，这个磁场有一对主磁极，它随着汽轮机发电机转子旋转。
磁通自转子的一个极（N级）出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，进入转子另一个极（S极）构成回路。
图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极是，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。
当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。
这样，发电机转子以每秒50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。
这时若将发电机定子三相绕组引出线的末端（即中心点）连在一起，绕组的首端引出线与用电设备相连，就会有电流流过，如图2所示。
汽轮发电机结构
4.1.3 防晕。为避免线棒表面的电腐蚀， 线棒表面必须进行防晕处理，尤其是对 于大容量发电机，因为大容量发电机一 般采用较高的端电压。防晕材料为碳化 硅防晕漆，用涂刷或绕包防晕带工艺， 根据电场分布线棒的槽内部分涂刷低阻， 线棒的端部则分级涂刷低－中－高阻防 晕漆。
定子线棒－定子绕组－定子装配
4.1.4 水电接头。对于水内冷定子线棒， 为了将各线棒在电气上连接成绕组，在 水路上连接成通路，在线棒的两端头 （俗称鼻端）钎焊有铜质接头，俗称水 电接头，用作定子绕组的水路和电气连 接。我公司的300MW发电机的水电接头是 单独将线棒的全部空心铜线组焊在一起， 600MW发电机的水电接头则是将线棒的空 心和实心股线全部组焊在一起。
分类汽轮发电机总体结构机座外壳幅板端板底脚定位筋弹簧板冷却器座引出线座定子铁芯冲片通风槽板压指压圈屏蔽定子绕组线棒槽楔槽部及端部固定相间联接环水电接头绝缘引水管汇流管转轴护环中心环风扇联轴器转子绕组线圈槽衬绝缘匝间绝缘端部撑块槽楔转子引出线引出线槽楔导电螺钉导电杆集电环阻尼绕组阻尼条槽楔定子引出线装配出线罩过渡引线出线导管ct总装零部件端罩端盖端盖轴承油密封冷却器碳刷架稳定轴承隔音罩及外饰冷却方式汽轮发电机总体结构冷却方式为了将定子铁芯定子线圈转子铁芯及线圈中产生的损耗排除发电机外需要采用相应的冷却措施并按照所使用的冷却介质发电机的冷却方式分为多种型式其中使用最为广泛的系有三种并且当冷却介质直接与线圈铜线接触将其损耗带走者称为内冷
高速原动机－汽轮发电机结构特征
2. 高速原动机 汽轮发电机，是由汽轮机拖动的发电机， 其功能即是将汽轮机的机械功能转化为 电功能，是一个能量转换器。由于汽轮 机是一种高速机械，因此汽轮发电机的 转速绝大多数为3000r/min，或3600r/min （当60Hz电网时）。汽轮发电机的原动 机除汽轮机之外，还有燃气轮机以及核 电站的汽轮机。
《汽轮发电机介绍》课件
目录
CONTENTS
• 汽轮发电机概述 • 汽轮发电机的结构与组成 • 汽轮发电机的运行与维护 • 汽轮发电机的故障诊断与处理 • 汽轮发电机的应用与前景
01 汽轮发电机概述
定义与特点
定义
汽轮发电机是一种将热能转换为 电能的旋转式发电设备，利用汽 轮机驱动发电机转子旋转，产生 交流电。
定子的设计和制造要 求严格，以确保磁场 稳定、减少铁损和热 损失。
定子的作用是构成发 电机的磁场，将机械 能转化为电能。
冷却系统
01
冷却系统用于降低汽轮发电机运 行时的温度，由散热器、水泵、 风扇等组成。
02
冷却系统的效果直接影响到发电 机的效率和寿命，因此需要定期 维护和清洗。
油系统
油系统为汽轮发电机提供润滑、冷却 和调速等功能，由润滑油、控制油和 顶轴油等组成。
历史与发展
早期发展
汽轮发电机起源于19世纪末期， 最初用于船舶和军舰的动力系统
。
现代应用
随着技术的发展和需求的增长，汽 轮发电机在火电、核电等领域得到 广泛应用，单机容量不断增大，效 率也不断提高。
未来趋势
未来汽轮发电机将朝着更高效、环 保、智能化的方向发展，如采用先 进的冷却技术、新材料等提高发电 效率，降低能耗和排放。
市场前景
01
市场需求持续增长
随着全球能源需求的不断增长，汽轮发电机的市场需求将持续增长。
02
技术创新推动市场发展
随着技术的不断进步和创新，汽轮发电机将不断改进和优化，推动市场
发展。
03
环保要求促进市场发展
随着环保要求的不断提高，清洁能源发电将逐渐成为主流，汽轮发电机
作为清洁能源发电的重要设备之一，其市场前景将更加广阔。
汽轮发电机结构原理讲义
发电机本体结构
1、发电机基本构成
发电机结构原理图
发电机剖视图
汽轮发电机主要由定子、转子、端盖和轴承等部件组成，具体的发电机结构见上图 发电机定子 发电机定子主要由机座、定子铁芯、定子绕组、端盖等部分组成。 机座是用钢板焊成的壳体结构，它的作用主要是支持和固定定子铁芯和 定子绕组。此外，机座可以防止氢气泄漏和承受住氢气的爆炸力。 端盖是发电机密封的一个组成部分，结构如图1－13所示。为了安装、 检修、拆装方便，端盖由水平分开的上下两半构成，并设有端盖轴承。在端 盖的合缝面上还设有密封沟，沟内充以密封胶以保证良好的气密。
空载定子电枢电流为零，电机气隙中只有转子电流（励磁电流）If 单独产生的磁势Ff和磁场，称为励磁磁势和励磁磁场。既交链转子又 经过气隙交链定子的磁通称为主磁通，即空载时的气隙磁通（Φ0）， 或称励磁磁通。而只交链励磁绕组而不与定子绕组相链磁通称为漏磁 通（Φfσ），它不参与电机之间的能量转换过程。
当转子以同步转速n1旋转时，主磁通切割定子绕组感应出频率为f=（pn/60） 的三相基波电势，其有效值为： 。 这样，改变励磁电流If就可以改变主磁通Φ0，空载电势E0值也将改变。从 磁路计算公式可知，当一台电机的各段铁芯和气隙的尺寸以及铁芯的材料决 定后，它的磁性特性也就确定不变了。
基础知识
1、工作原理 交流旋转电机主要分为同步电机和异步电机。同步电机主要用作发 电机，而异步电机主要用作电动机。所谓同步电机即指电机的转速为同 步转速（恒定值N0=60f/p ），而异步电机即指电机的转速不同于同步转 速（非恒定值）。
同步发电机的工作原理图
发电机主要有定子和转子两部分，定、转子之间有气隙，原理如上图所示。 定子上有AX、BY、CZ三相绕组，它们在空间上彼此相差120°电角度，每相绕 组的匝数相等。转子磁极（主极）上装有励磁绕组，由直流励磁，其磁通方向从 转子N极出来，经过气隙、定子铁芯、气隙，再进入转子S极而构成回路，如图 中的虚线所示。 用原动机拖动发电机沿逆时针方向旋转，则磁力线将切割定子绕组的导体， 由电磁感应定律可知，在定子导体中就会感应出交变的电势，即
1200MW 、1000MW、800MW级汽轮发电机介绍
THDF 115/78
THDF 125/78 THDF 12llo
Boxberg Niederaussem 外高桥 1#
西班牙
德国 德国 上海
1147
1144 1223 1000
3000
3000 3000 3000
1988
2000 2002 2003
THDF 125/67
正视图
热风 冷风
俯视图
主要优点（续）
调峰能力强
- 可满足调峰二班制运行 - 发电机运行寿命期间，允许机组开停机10000次 - 定子绕组端部固定中的绝缘支架系通过反磁弹簧板固定在定子铁心端部结构件上， 有效的减小绕组绝缘中产生的机械力。
- 转子槽绝缘内表面、槽楔下垫条靠铜线侧、转子护环下绝缘筒内圆等与转子绕组
5.MICALASTIC®绝缘 6.外防晕层
- 导电聚酯胶带
7.内部电位控制
8.绝缘股线
- 半导体带
- 玻璃纤维编织绝缘
定子电压高，定子电流和电磁力小。
可靠的防晕层设计。
主要优点（续）
定子绕组固定结构可靠（SIEMENS公司大容量均采用此结构，效果好）
- 采用西门子公司成熟的刚-柔固定结构，径向、切向刚度很大，轴向能自由伸缩 - 定子线圈端部电连接采用机械连接，便于检查和检修 - 定子线圈端部固定采用大锥环、弧形压板结构，整个端部线圈间浇垫成整体 - 定子端部线圈渐伸线采用变间距设计，增大线圈隔相距离 - 径向采用具有自锁弹性自调整支紧结构，轴向用定位件支撑加以轴向定位， 整个定子线圈端部在运行时能伸缩 - 定子线圈端部外包保护层，便于今后维修
- 转子线圈端部通风和温升计算程序
转子轴系计算
PHS程序计算扭振
1000MW发电机结构说明书
第一节概述1. 简介QFSN-1000-2-27型汽轮发电机为汽轮机直接拖动的隐极式、二极、三相同步发电机。
发电机采用水氢氢冷却方式，配有一套氢油水控制系统，采用静止可控硅，机端变自励方式励磁，并采用端盖式轴承支撑。
1000MW发电机总体结构示意图2. 发电机基本规范:型号QFSN-1000-2-27额定功率1008 MW (1120 MVA)最大连续功率1100 MW (1230 MVA)额定电压27 kV额定电流23949 A额定功率因数0.9 (滞后)额定励磁电流5272 A (计算值)额定励磁电压(110℃) 501 V (计算值)额定频率50 Hz额定转速3000 r/min相数 3接法YY出线端子数目 6冷却方式水氢氢环境温度5～40 ℃额定氢压0.52 Mpa (G)最高氢压0.56 Mpa (G)短路比(保证值) ≥0.50超瞬变电抗(保证值) ≥0.15效率(保证值) ≥99.0%轴承座振动(P-P) ≤0.025 mm轴振(P-P) ≤0.06 mm漏氢≤12 m3/d励磁方式自并激静止可控硅励磁强励顶值电倍数≥2强励电压响应比≥4 倍/s允许强励时间20 s发电机噪音(距机座1m处，高度为1.2m) ≤87 dB(A)第二节通风与冷却发电机采用径向多流式密闭循环通风，定子铁芯沿轴向分为十九个风区，九个进风区和十个出风区相间布置。
安装在转轴上的两个轴流式风扇(汽、励端各一个)将氢气分别鼓入气隙和机座底部外通风道。
进入机座底部外通风道的氢气进入铁芯背部，沿铁芯径向风道冷却进风区铁芯后，进入气隙；少部分氢气进入转子槽内风道，冷却转子绕组；其他大部分氢气再折回铁芯，冷却出风区铁芯，最后从机座顶部外风道进入冷却器；被冷却器冷却后的氢气进入风扇后，进行再循环。
这种交替进出的径向多流通风，保证了发电机铁芯和绕组的均匀冷却，减少了结构件热应力和局部过热。
1000MW发电机内部通风冷却示意图第三节机座与隔振机座是用钢板焊成的壳体结构，具有足够的强度和刚度，其作用是支承定子铁心和定子线圈。
东汽600MW超临界汽轮机结构介绍
东汽600MW超临界汽轮机介绍第一节东汽600MW超临界汽轮机技术特点及性能规范东方汽轮机厂（以下简称东汽）与日立公司具有相同的设计技术体系，即采用美国GE 公司的冲动式技术。
东汽N600—24.2／566／566型超临界汽轮机采用日立公司所具有的当代国际上最先进的通流优化技术及汽缸优化技术，使机组经济性、可靠性得到进一步提高。
一、东汽N600—24.2／566／566型汽轮机的设计思想东汽的600MW汽轮机有亚临界参数和超临界参数两种，与亚临界600MW机组相比，由于高压及中压部分进汽压力、温度的升高，在材料、结构及冷却上均采取了相应措施，如高温动叶材料采用了CrMoVNb；高压部分汽缸采用CrMoV钢，该材料具有优良的高温性能。
结构上，该汽轮机保证内缸的最大工作压力为喷嘴后的压力与高排压差，外缸最大工作压力为高排压力与大气压之差，可有效的降低汽缸的工作压力，同时进汽口及遮热环的布置保证汽缸有一个合理的温度梯度，以控制它的温度应力，保证寿命损耗在要求的范围内。
中压部分除中间汽封漏汽冷却高中压转子中间汽封段以外，还从高压第3级后引汽冷却中压第1级叶轮轮面及轮缘，大大提高了中压第1级的可靠性；阀门采用经过实验研究及实际验证的高效低损、低噪声高稳定性的阀座和阀碟型线及合理的卸载防漏结构。
该汽轮机广泛采用当代通流设计领域中最先进的全三元可控涡设计技术，高中压静叶型线采用高效的后加载层流叶型（SCH），动叶采用型损、攻角损失更小的高负荷叶型（HV），低压静叶采用高负荷静叶型线（CUC），低压动叶采用成熟的40"低压积木块。
在采用以上通流核心技术的同时，对焓降、动静叶匹配进行优化，在高压缸部分级采用分流叶栅，叶顶采用多齿汽封，对连通管以及高中低排汽涡壳根据实验以及流体计算结果进行优化设计。
该机组为冲动式汽轮机，冲动式机组的转子由于采用轮盘式结构，启动过程中转子的热应力相对较小，同时高中压合缸使得汽缸及转子温度基本上同步升高，保证了机组的顺利膨胀，为启动的灵活性奠定了基础。
图解汽轮发电机组工作原理及结构
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火力发电厂的几个基本概念
1.饱和水：指在一定条件时，水不能再溶解某种物 质而达到此物质的饱和状态，但此饱和水还可以溶 解其他物质，里面物质的溶解度并不会互相影响。 2.饱和蒸汽：当液体在有限的密闭空间中蒸发时 单 位时间内进入空间的分子数目与返回液体中的分子 数目相等时，则蒸发与凝结处于动平衡状态。 3.过热蒸汽：就是在一定压力下，蒸汽达到饱和温 度，继续吸热，温度超过饱和温度。
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喷嘴
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隔板
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汽轮机喷嘴和喷嘴室
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隔板和下汽缸组装
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轴承（轴瓦）
汽轮机的轴承有径向支持轴承和轴向推 力轴承两种。
1.径向支持承轴：支持转子重量 和离心力。 ( 固定式、自立式 、三油楔式、可倾瓦。） 2.推力承轴： 承担汽轮机转子轴向推力， 保证轴向间隙。
热核反应，相当地球燃烧19000T的标煤，太阳中可燃烧的氢为10分之1，能燃 烧100多亿年。电磁波-粒子流。地球接收的能量只占总能量的20亿分之1。
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4.核能发电：利用铀235的核裂变，产生的 能量，进行发电。
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中国核电站分布图
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原理：1个中子进入铀235原子核以后，原子就变的不稳 定，分裂成2个较小质量的原子核，这就是核裂反应， 产生很大的能量的同时，还会放出2-3个中子和其他射 线，这些中子再次进入铀235原子核，不断重复上述核 裂变反应。
CC50-8.82/0.98/0.118
超超临界汽轮机本体结构介绍
• 再热门与汽缸通过法兰连接， 无导汽管，损失小，阀门直接支 撑于基础上，对汽缸附加力小。
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
独特的中压进汽结构
•中压双流切向进汽，全部为T型叶根，漏汽损失小。 •第一级斜置静叶，20%反动度，大的轴向动静距离防冲蚀。
高压外缸 高压内缸 汽缸螺栓 中压内缸 主汽门阀体 主汽门阀壳 主汽门螺栓 再热阀体 再热阀壳
进汽缸：GX12CrMoWVNbN10-1-1 高压第一级动叶
排汽缸：G17CrMoV5-10 GX12CrMoVNbN9-1
高压第一级斜置静叶
X19CrMoNbVN11-1
中压第一级动叶
GX12CrMoVNbN9-1
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
感谢各位领导、专家指导！
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机组外形尺寸 ~29*10.4*7.75m
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机组总重
1570t
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
机组外型布置图
低压部分
• 低压外缸现场焊接。避免了超 大部件运输困难问题。
• 阀门与汽缸直接连接，无导汽 管
中压部分
•高压缸可采用补汽阀。
发电机
•全周进汽提高了机组运行的经
高压部分
济性和安全可靠性 。相对于喷 嘴调节不存在高温叶片强度和汽
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
百万等级超超临汽轮机 总体介绍
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
介绍内容
1。总体结构 2。高压缸部分 3。中压缸部分 4。低压缸部分 5。主要部件材质 6。大型部件外形尺寸及重量 7。小结
超超临界1000MW凝汽式汽轮机
600MW 汽轮发电机结构及其冷却系统
第一章 600MW汽轮发电机的结构及其冷却系统（P003）转轴上的机械能→同步发电机→定子绕组中电能●同步发电机① 汽轮发电机 — 以汽轮机为原动机(高速原动机)，转子采用隐极式结构；② 水轮发电机 — 以水轮机为原动机(低速原动机)，转子采用凸极式结构磁极旋转式(a) 隐极式；(b) 凸极式●隐极式同步发电机大型火力发电厂都采用二极隐极式汽轮发电机，转速为3000r/min。
●凸极式同步发电机● 增大单机容量的优点随着电网容量不断增大，电网中单机容量也迅速增大。
单机容量PP=K A BδD i2n l式中：K — 常数A — 定子线负荷，A/mmBδ — 气隙磁密，TD i — 定子内径，mn — 额定转速，r/minl — 定子铁心有效长度，m提高单单机容量需解决许多技术问题。
在电网内发展大容量机组，其建设速度、经济效益都比发展小容量机组优越。
对于二极隐极汽轮发电机而言，发展大容量机组在制造、基建和运行的经济性方面具有下列优点：（1）可降低电机造价和材料消耗。
如一台800MW机组比一台500MW机组单位成本降低17%，一台1200MW机组比一台800MW机组单位成本降低15%。
材料消耗率随单机容量的增大而降低。
（2）可降低电厂基建安装费用。
一个电厂单位造价随着单机容量的增大而降低。
（3）可降低运行费用，减少煤耗及单位千瓦运行人员和厂用电率。
（4）可减少电厂布点，有益于环境保护，减少污染。
● 提高单机容量的途径（1）增加电机尺寸问题：增加电机尺寸可以提高发电机单机容量，但由于两极汽轮发电机转速很高，转子上受到很大的离心力，尤其轴中心孔受的应力最大，其力的大小与转子直径的二次方成正比，因此加大直径受到转子材料的机械强度限制。
目前转子本体最大直径为1.25m，增加转子长度也有一定限度，转子的长度和直径的比例不能太大，否则刚度不够，挠度太大。
（2）提高电磁负荷（关键在于冷却技术的发展）问题：提高电磁负荷使温升增高，绝缘材料的允许温升又成了限制提高单机容量的一个因素，为此必须发展冷却技术来解决电机温升问题。
汽轮发电机的主要组成部分及结构特点
汽轮发电机的主要组成部分及结构特点汽轮发电机是一种利用汽轮机驱动发电机发电的设备。
其主要组成部分包括汽轮机、发电机、热交换设备、控制系统和辅助设备等。
下面将分别介绍这些组成部分的结构特点。
汽轮机是汽轮发电机的核心部件，它通过燃烧燃料产生的高温高压气体驱动转子旋转，进而带动发电机发电。
汽轮机的结构特点主要体现在以下几个方面：1. 转子结构：汽轮机的转子通常由高压段、中压段和低压段组成。
每个段落的转子叶片的数量和形状都不相同，根据气流参数的不同，使得每个段落的转子受力均衡，提高了转子的可靠性和稳定性。
2. 叶片结构：汽轮机的叶片通常采用双流道结构，即每个叶片上有两个流道，分别用于高压气体和低压气体。
叶片材料通常采用高温合金，以保证叶片在高温高压下的强度和耐腐蚀性能。
3. 汽轮机的外壳：汽轮机的外壳通常由高温合金制成，能够承受高温高压气体的冲击和腐蚀。
外壳内部的冷却结构可以减少叶片和外壳的温度梯度，提高了汽轮机的寿命和可靠性。
发电机是汽轮发电机的另一个重要组成部分，它将汽轮机产生的机械能转换为电能输出。
发电机的结构特点主要体现在以下几个方面：1. 定子结构：发电机的定子通常由若干组线圈和铁芯叠装而成。
定子线圈的数量和排列方式根据发电机的额定功率和电压等参数确定。
定子铁芯的结构通常采用矩形截面，以提高磁通密度和发电效率。
2. 转子结构：发电机的转子通常由磁极和转子轴组成。
转子磁极的数量和形状根据发电机的极数和转速等参数确定。
转子轴一般采用高强度材料制成，以承受转子磁极的离心力和惯性力。
3. 冷却结构：发电机的定子和转子通常需要进行冷却，以保持其温度在可控范围内。
常见的冷却方式有风冷和水冷两种，其中水冷方式可以提供更高的冷却效果，但需要增加冷却系统的复杂性和成本。
热交换设备是汽轮发电机的重要辅助设备，它负责将汽轮机排出的高温排烟进行冷却，以提高热能的利用效率。
热交换设备的结构特点主要体现在以下几个方面：1. 烟气冷却器：烟气冷却器通常采用水冷方式，即将烟气通过管道与循环水进行换热，使烟气的温度降低。
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总出水管
励端汇水管
中性点母线板)
汽端汇水管
焊汽端汇水管 出水热电偶
出线盒内小汇水管
出水测温元件
出线盒小汇水管外部 水管接头
氢气冷却器
背包卧式冷却器
置于冷却器外罩内 汽励两端对称布置各一支 每支冷却器分成两个独立水路 氢气冷却器带走发电机70％左右的损 耗约4000kW（定子冷却水，轴承和密 封油带走约2500kW） 穿片式 冷却效率高
并联环引线
机内软连接线
出线盒
耐爆压力容器
水压试验 气密试验 （与机座相同） 反磁性不锈钢钢板拼焊 与机座结合面T型密封槽 压注密封 胶密封 内装6支出线瓷套管 外挂6×4支电流互感器
水接头
并联接头
棒
12根并联环引线 6根主引线 6支出线套管(
发电机风路：
端部进风
出风区
进风区
出风区
端部进风
转子风路示意图
进风孔
出风孔
转子槽楔
LY 12高强度铝合金制成 端头槽楔和阻尼槽楔由铍钴锆铜合金制成 在每两根槽楔的连接处设置镀银的搭接块 径向开通风孔 顶部加工成进、出风斗 11个风区 5进6出 一斗两路通风 进风斗 5路 每槽5根 5×7＝35个进风孔 出风斗 6路 每槽6根 2×8＋4×7＝44个 出风孔 每槽通风孔数79 整台转子2528个通风孔
大型汽轮发电机 结构介绍
广东珠海金湾发电有限公司 傅自清 2008－07
QFSN-600-2汽轮发电机特点
保留80年代引进西屋公司600MW汽轮发电机成
熟技术，如穿心螺杆、磁屏蔽、分块压板固定的 定子铁心，上下层不同截面的定子线圈，刚－柔 结构的定子端部固定，端盖式轴承，可倾式轴瓦， 双流双环式密封瓦，大电流集电环和刷握等 转子采用国内外成熟的中间铣孔，气隙取气，多 路斜流通风冷却技术 改进转子阻尼结构 上海和哈尔滨两厂联合设计 满足电力部门对600MW发电机的优化要求
集电环装配
端盖 轴承
端盖轴承 ：发电机的轴承与密封支座都装在端
盖上。缩短转轴长度并具有良好的支承刚度，轴 承中心线距机座端面较近，使端盖在支承重量和 承受机内氢压时变形最小，保证可靠的气密性。
分块式可倾瓦轴承
上半部为圆柱瓦，下半部轴瓦则为二块纯铜瓦基
体的可倾瓦，其抗油膜扰动能力强，具有良好的 运行稳定性。 分块瓦下有瓦托，瓦块与瓦托的支承点在45º 的 中心线上
密封油系统 原理示意图
护环 风扇 联轴器
护环为耐应力腐蚀的
18Mn18Cr 高强度反
磁合金钢 护环和中心环热套在转子本体端部的配合 面上为悬挂式结构 中心环、风扇环、联轴器均为合金钢锻件 单级螺浆式风扇对称布置在转子两端向定 子铁芯背部及转子护环内部送风。 风扇叶片为铝合金锻件
转子阻尼系统 大齿上 的阻尼：每极开三个阻尼槽。槽内放置
集电环
集电环外径380mm
长度400mm×2 材质40Cr2MoV合金钢 总长2170mm 带联轴器和稳定座式轴承 自带离心式风扇通风 外径650mm 长度200mm 每极2×6＝12只刷盒 每极电刷数＝6×12＝72 全台共计144只电刷 电刷尺寸25×32×100 电刷牌号NCC634(上海摩根）LFC554(法国罗兰）
高导电率、高强度的铍钴锆铜槽楔，在两根阻尼 槽楔的连接处设置一个镀银的铍钴锆铜搭接块， 并在搭接块底部的凹槽内放入两个弹簧以顶住槽 楔，保证搭接块和两根槽楔之间有良好的电连接。 嵌线槽内的阻尼 ：在每两根槽楔的连接处也设 置镀银的搭接块，以保证槽楔之间有良好的电连 接。 降低月牙槽两端的过热，提高负序能力 暂态I22t≥ 10秒 稳态I2 ≥ 10%
油密封装配及密封油装置
双环双流环式油密封系统 通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油
流阻止了氢气外逸。差压阀跟踪机内氢压，控制 空侧油压高于氢压0.084MPa 双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。 氢侧和空侧平衡差压小于490Pa 当两路密封油经过密封支座上各自的油道、进入 双流密封瓦中各自的油槽时，平衡阀控制着氢侧 进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡 两路密封油互不相让，各自从轴颈表面分别流向 氢侧与空侧，充分发挥了密封氢气的作用
转子绕组
冷拉含银无氧铜线
每极8组转子线圈
1号线圈6匝
2～8号线圈各8匝，每极62匝，共计
124匝 每匝由上下两根铜线组成 每圈导体由直线、弯角、端部圆弧中频焊接组成 直线部分铜线铣出通风孔，构成斜流风道 端部由两根冷拉成形的П 形铜线上下对叠成形 槽内对地绝缘为高强度复合箔热压成形槽衬 匝间绝缘为带状玻璃布板粘贴在导体底部
两根铜线 组成一匝 匝间绝缘垫条
端部线圈
端部线圈 通风孔
通风系统
径向通风，轴向分为11风区—“5 进6出”，定转子径向耦合，带气隙隔板 转子风路特点：气隙取气斜流通风系统，一斗两 路，即一个风斗对应两路相反方向的斜流风道 Z1,Z3,Z5,Z7,Z9,Z11为出风区 Z2,Z4,Z6,Z8,Z10为进风区（两个端部进风区） Z1和Z11出风区每槽有8个出风孔，其它出风区 每槽均为7个出风孔，槽楔上通风孔总数= （2×8＋9×7）×32＝2528，中部出风区对应 相邻两个进风区，端部出风区（Z1和Z11）则对 应一个相邻进风区和一路端部进风区
定子下层线棒截面
定子水电连接图
定子绕组槽内及槽楔布置示意图
每槽有孔槽楔 21根
定子端部绕组 结构示意图
定子引出线
12根并联环引线
内软连接线 线瓷套管 3只出线瓷套管 机外软连接线 封母线 3只中性点瓷套管 中性点母板 机外软连接线 中性点接地变压器
两路并联 6根主引线
机 出
单支并联环 双支并联环
主要性能参数
600MW 291MVar 20kV 19245A COSΦ 0.9 3相 双Y接法 水氢氢冷却 氢压 0.4MPa F级绝缘（B级考核） 短路比 0.54 负序能力 稳态I2 10% 暂态I22t 10秒
效率98.94％ 励磁 407V 4145A 电阻 （15℃） 定子 每相1.223mΩ 转子 0.0755Ω 电抗 Xd 2.155 Xq 2.10 重量 转子 66t 定子 320t 总重 490t
发电机本体结构
（一）定子：机座 铁心 出线 定子水路 端盖 隔振结构 绕组 出线盒 氢气冷却 轴承
机座及隔振结构
耐爆型压力容器 水压试验（1.06MPa
15min) 优质中厚钢板及锅炉钢板冷作拼焊 隔振结构－－切向弹簧板支撑结构， 减少铁心倍频振动传到机座和基础 整体机座（三段式 内外式）
氢气冷却器 水压试验
（二）转子
转轴本体
转子绕组 护环
联轴器
风扇 集电环 轴承
槽楔
阻尼系统 转子风路
转轴
高强度
导磁性良好 合金钢 25CrNi4MoV 整体锻件 本体轴向32个嵌线槽 6个阻尼槽 大齿（极面）各开22个横向月牙槽 大齿两端各开2个端部出风月牙槽 日本制钢所提供 珠海两台由日本三菱电机公司完成 机加工
铁心结构
0.5mm厚高导磁、低损耗、无取向冷轧硅
钢片叠压成形 F级环氧绝缘扇形片，42槽 轴向反磁钢支持（定位）筋螺杆－－42根 高强度反磁钢绝缘穿心螺杆－－42根 周向采用夹紧环和夹紧螺杆固定 反磁钢压指，阶梯形磁屏蔽、反磁钢分块 压板构成端部结构 铁心内径1316mm，外径2674mm，轴向 长度6300mm，6mm通风沟，叠片96段 由机座环板，风区隔环形成11个风区（5进 6出与转子对应）
端部结构
端部结构
通风槽片
定子绕组
线棒数：上层42，下层42
，两路并联 上下层不等截面：截面比1:0.8，上层附加损 耗大，截面大，水流量大，使发热均匀 水内冷空/实心铜线比例1:2， 上层：空心线4×5－－4.7×7.5 壁厚1.35 实心线4×10－－2.24×7.5 下层：空心线4×4－－4.7×7.5 壁厚1.35 实心线4×8－－2.24×7.5 端部渐开线，鼻部不等节距，相间距离增大 (q=7 每相组7根线棒）