发电机结构

同步发电机基本结构及工作原理

各位同事：

大家好！

今天我们有幸在一起学习同步发电机基本结构及工作原理，有讲的不周到的地方请大家指正！

一：同步发电机基本结构

发电机主要由定子、转子、端盖及轴承、氢气冷却器、冷却器罩、出线盒油密封装臵、座板、刷架、隔音罩等部件组成。发电机与主变压器之间采用带有微正压装臵的离相封闭母线，发电机中性点经干式单相变压器接地。发电机采用水氢氢冷却方式，即定子绕组为水冷却，转子绕组为氢气内部冷却，铁芯为氢气冷却，发电机整体为全封闭气密结构。定子绕组总进出水汇流管分别装在机座的励端和汽端，在出线罩内还装有单独的出水小汇流管，由进水汇流管经绝缘引水管构成向定子绕组、主引线、出线瓷套端子及中性点母线板供水通道，由出水汇流管汇集排出。定子铁芯沿轴向分为九大风区，其中四个进风区、五个出风区、冷热风区依次交替，转子与定子对应。转子绕阻槽部采用气隙取气斜流通风系统，冷风自铁芯径向风道进入气隙，通过转子表面进出风斗的旋转压头效应，进入转子绕阻的内风道，气体在风道内被加热后从两侧相邻出风区排入气隙。转子端部采用两路通风系统：一路由绕组端部直线部分侧面进风，由本体第一风区（或第九风区)出风；另一路由绕组端部弧部外侧进风，经过端部铜排的风沟至弧部中心里侧出风，再由大齿端头月牙槽排入气隙。氢气由装在转轴汽、励两端护环外侧的单级浆式风扇驱动，在定子机座内密封循环，热氢气经过氢气冷却器冷却进行再循环。氢气冷却器横臵于发电机两端顶部的外罩内，汽、励端各一组，每组冷却器由两个冷却器组成，水路为各自独立的并联系统。

定子：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。

为监视发电机定子绕组、铁芯、轴承及冷却器等各重要部位的运行温度，在这些部位埋植了多只测温元件，通过导线连接到温度巡检装置，在运行中监控，比通过微机进行现实和打印。

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。

转子铁芯

大容量的汽轮发电机转子铁芯采用机械强度高、导磁性能好的优质合金钢锻件（如镍铬钼钒、镍铬钒、钒镍钼等），经检验合格后，经加工制成。转子的直径最大已达 1.25m,其中心孔的切向应力已接近目前锻件允许应力的极限。

护环对转子绕组端部起着固定、保护、防止变形的作用。承受着转子的弯曲应力、热套应力和绕组端部及本身的巨大离心力。

1)发电机——是把机械能把转化成电能的装臵。通过原动机先将各

类一次能源蕴藏的能量转换为机械能，然后通过发电机转换为电能，经输电、配电网络送往各种用电场合。

2)同步并列——当发电机电压的频率、幅值与系统电压的相同，两

者之间的相角差为零时，此时对发电机进行并列操作，可使合闸冲击电流为零，该种并列方式称为同步并列。

3)迟相运行——同步发电机既发有功又发无功，这种状态称为迟相

运行或称为滞后，此时发出感性无功功率。

4)进相运行——发电机送出有功吸收无功，这种状态我们称为进相

运行。

5)失磁——发电机在运行中由于某种原因失去励磁电流，使转子的

磁场消失，叫做发电机失磁。

6)发电机同步——是指转子磁场与定子磁场以相同的（方向）和相

同的（速度）旋转。

7)发电机失步——又称脱调，此时转子的转速不再和定子磁场的同

步转速保持一致，发电机的功角在（0-180度）范围内送出有功功率，在（180-360度）范围内吸收有功功率。

8)发电机的同步振荡——由于振荡中的能量消耗，振幅愈来愈小，

逐渐衰减下来，在经过一定的往复振荡后，发电机转子将处于新的平衡位臵，进入稳定持续运行状态，称为同步振荡。

9)发电机的非同步振荡——在振荡过程中，如果振幅越来越大出现

自摆脱同步现象，在这种情况下，发电机转子将被拖出同步转速而无法进入新的稳定持续运行状态，称为非同步振荡。

10)灭磁开关——是一种专用于发电机励磁回路中的直流单极空气自

动开关。

11)强励——当同步发电机的自动电压调节器测得电网电压低于某一

设定值．通常为80％一85％额定值时，即输出阶跃信号控制励磁系统使励磁电压迅速升至顶值的功能。用继电器实现强行励磁的，通常称为继电强行励磁。

12)灭磁——使同步发电机的励磁电源迅速断开并使励磁绕组所储存

的磁场能量迅速消耗掉的措施。为了减小发电机内部故障电流或解列时过电压所造成的危害，当发电机短路保护或发电机异常运行保护的继电保护装臵动作跳开断路器时，要求同时尽快地灭磁。

13)发电机不对称运行——发电机不对称运行是一种非正常工作状

态，它是指组成电力系统的电气元件三相对称状态遭到破坏时的运行状态，如三相阻抗不对称、三相负荷不对称等。而非全相运行是不对称运行的特殊情况，即输电线、变压器或其它电气设备断开一相或两相的工作状态。

14)功角——功角δ有双重物理意义：一个是发电机内部感应电势0

和发电机端电压之间的时间相角；另一个则表示主极磁场f和气隙合成磁场δ两者在空间的夹角(不计定子漏磁)。

9.2.6 保护出口方式

（1）全停：跳高压侧断路器（跳闸线圈Ⅰ、Ⅱ）、跳灭磁开关、关闭主汽门、跳厂变A、B分支、起动快切；

（2）解列灭磁：跳高压侧断路器（跳闸线圈Ⅰ、Ⅱ）、跳灭磁开关、跳厂变A、B分支、起动快切；

（3）程序跳闸：关闭主汽门，由程序逆功率解列灭磁。

1、为什么摇测电缆绝缘前，先要对电缆进行放电？

答：因为电缆线路相当于一个电容器，电缆运行时被充电，电缆停电后，电缆芯上集聚的电荷短时间内不能完全释放，此时，若用手触及，则会使人触电，若接摇表，会使摇表损坏。所以摇测绝缘前，要先对地放电。

2.发变组测绝缘的相关规定？

1、只允许发电机转子在静止或盘车状态下测量发电机绝缘，以防止人身感电或损坏水摇表。

2、发电机定子冷却水系统应投入正常，且水质合格。

3、气体臵换及发变组开关拉合闸试验过程中，严禁测量发电机各部绝缘。

4、整流柜的控制部分及电子装臵禁止用摇表测量绝缘电阻，如需测量，应由专业人员进行。

5、正确连接水摇表接线，防止损坏水摇表。

6、汇水管测量后应可靠接地。

7、应拉开有关回路的保险器。

8、测量发变组绝缘时，发电机中性点刀闸、主变出口刀闸，高厂变分支开关、灭磁开关应在开位，发电机出口PT应在断开位。

9、干燥情况下发电机定子回路的绝缘电阻值在100MΩ以上。如测得定子回路的绝缘值降至历年的1/3—1/5时应查明原因，应设法消除。

10、当温度在10℃～30℃范围内，定子绕组吸收比R60/R15应不小于1.3。

11、发电机转子回路绝缘电阻值应在1 MΩ以上，如测量的绝缘电阻