国内外大型发电机技术发展动态1

国内外大型发电机技术发展动态

1行业上国外呈现大企业互相兼并控股，国内企业战火分飞热火朝天。

1.1国外电力设备制造行业任务萧条，企业呈现兼并控股之势，技术出现交融整合。

法国ALSTOM全面收购德国ABB的电站事业部

德国SIEMENS控股美国WESTINGHOUSE

1.2国内电力设备极度需求，企业纷纷引进吸收国外技术，市场急需时让国外公司为中国人打工。

哈电2004年让巴西某厂生产10个300MW发电机定子机座

北重2004年在日本东芝生产加工2根300MW发电机转子

韩重的生产能力已被中国各大电机制造厂的委托占满

1.3国外大企业一般都投入大资金拥有自己的研究部门，而国内技术发展靠国家，建立行业研究所，乃至于以市场换技术。

ALSTOM在英国STANFORMD有一规模相当大的材料和新结构的研究部门，俄动电力工厂也有自己专门的研究所，与莫斯科、彼得堡的著名高校保持密切的联系。

大型发电设备国内以哈尔滨大电机研究所为龙头单位，各大企业分别或合作进行专题科研研究，有时结合各著名高校力量。

80年代初原两部三委（一机部、水电部、进出口委、计委和经委）联合向国务院提出引进大型火电机组制造技术的请示报告，国务院批准并决定引进美国WH公司技术，三大企业（哈电、上电、东电）开始在300MW、600MW制造方面有很大的发展。而北重是国内能生产300MW、600MW发电设备的四大家企业中的另一家，是引进ALSTOM火电技术的生产厂家。

经这些年的市场变化发展，国内各厂家形成新一轮技术合作合资的新格局：

上电与SIEMENS成立合资企业

北重与ALSTOM组建合资企业

东电引进HITACHI火电技术、三菱燃机电机技术（广东惠州、前湾及深圳东部9台氢外冷机组）

哈电引进ALSTOM燃机电机技术

济南发电设备引进ALSTOM空冷电机技术

南汽引进GE公司的9F、9E燃机技术

2大型发电机技术发展动态

2.1冷却方式丰富多样，各显神通，以水氢氢冷却方式为主流方式。

空气冷却：主机结构相对简单，没有氢油水等复杂的辅机系统，运行简单，安全可靠，使用维护方便，运行费用省，安装时间短；相反，在制造厂成本较高，工艺要求复杂。小容量都是空外冷，中大容量采用转子空内冷。国外俄罗斯电力工厂最大容量做到160MW、ALSTOM到400MW；国内哈电最大容量做到150MW、上电到MW、东电到MW、济南生建引进ALSTOM技术正在生产200MW、300MW试制产品，北重刚拿到135～150MW的两台合同。

双水内冷：早在引进WH前的71年上电已生产了300MW的发电机，运行在湖北望亭，双水内冷电机热传导系数高，可取较大的电磁负荷，电机结构小巧，因此在制造厂成本较低；少了氢气系统和密封油系统，只须循环去离子水系统，电厂建设投资小，安装时间相对较短。这是我国的发明，获国家发明一等奖、国家科技进步一等奖，58年由浙江大学和上海电机厂共同研制的12000KW，上电的125MW、北重的50 MW、75 MW、100 MW均走了这条技术道路。（插上、北重图）

全氢冷却：WH引进的原型300MW发电机就是这种冷却方式，要求压头大，采用多级风扇，风摩损耗大，相对效率低，后来各厂进行优化设计时都舍弃了。（扫描插图）

水氢冷却：这是全球发电机设计的主流冷却方式，基本被公认为最有前途的冷却方式。就是常说的水氢氢方式，定子线圈水冷、转子线圈氢内冷、铁心和其他结构件氢外冷。国外的GE、ALSTOM （934MW）、俄电力工厂（1200MW）、意大利阿金斯（320MW）、捷克SKAOD（500MW）以及国内的四大电机制造厂都有水氢冷却发电机系列。主要从转子线圈氢内冷的具体方式不同分为副槽通风和气隙取气的两大类（插2～3幅图）。

全水冷却：俄罗斯电力工厂的专有产品，定、转子线圈为水内冷，铁心与端部结构件也是水冷，水冷替代氢冷可以进一步降低线圈和结构件的温度，由于机内不含任何氢气，避免了氢气爆炸的危险性，而且全水冷免去了轴密封、风扇和定子上的气体冷却器，简化了结构，大大减少风摩损耗，有利于轴系平衡，可靠性显著提高。到目前为止只安装在原苏联范围内，最大运行机组为800MW，已设计完1500MW。

蒸发冷却：

蒸发冷却、超导、油冷却及氦气冷却等多种冷却方式探索和发展带动了电机行业一次又一次的技术革命。

2.2电压一般在18~24KV，趋向于高电压发展，出现了高压换能器POWERFORMER。

2.3300MW及以上机组一般都采用隔振系统。

2.4注重负序能力的设计，负序阻尼笼结构。

2.5强调调峰运行的能力。

2.6先进材料的应用。

转子锻件抗离心力、弯曲应力和扭转应力，导磁高。一般采用低碳的Cr-Ni-Mo-V锻钢

护环锻件高强度、无磁性、高塑性和韧性好。一般采用18Mn18Cr

端部槽楔高强度、高导电率。Be-Co-Zr

导电杆高的室温强度和高温强度、好的导电性。锆青铜（WH）、铬锆铜（ALSTOM）

无磁材料好的机械性能和焊接性能、加工后仍能保持无磁性。Cr-Mn-N、00Cr18Ni9Ti

矽钢片高导磁、低损耗。分取向性和无取向性两类。

主绝缘 a.WH（Thermalastic）、ABB（Micadur）少胶带VPI的连续绝缘；

b.GE（Micapal）、ALSTOM（Isotenax-N）多胶带液、模压成型绝缘。

2.7大型发电机的制造装备。

2.8大型发电机的励磁方式。

●传统的三机交流励磁方式

●流行的静态自并励励磁方式

●未来的旋转无刷励磁方式