水轮发电机讲义
合集下载
相关主题
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
有上导，无下导。 发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。
二、水轮发电机结构
全伞式
无上导，有下导。 转动部分重量→推力轴承支撑结构→顶盖→座环
二、水轮发电机结构
发电机的组成
主要由定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却 器、制动器等部件组成。 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 扇形电工钢片拼装叠成。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。
水轮发电机
目录
水轮发电机的发展 水轮发电机的结构 水轮发电机的原理 水轮发电机的运行 水轮龙滩发电机的特点
一、水轮发电机的发展
➢ 世界第一座水电站于1878年建于法国。 ➢ 美洲第一座水电站于1882年建在美国威斯康星州，
采用直流发电机。 ➢ 1889年后,开始使用三相交流发电机。此后,单机容
悬式发电机
定
上
子 外
下
壳
下导轴承 支撑下导与风闸
二、水轮发电机结构
悬式水轮发电机组
二、水轮发电机结构
➢推力轴承位于转子的下方的发电机称为伞式发电 机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式， 它适用于转速在150r/min以下。其优点是机组高度 低、可降低厂房高度、节省钢材；缺点是推力轴承 损耗大、安装、检修、维护都不方便。
二、水轮发电机结构
➢ 定子： 水轮发电机的静止部件,主要由机座、铁芯和三相绕组 线圈（线棒）、铜环引线（汇流排）等组成。 –铁芯固定在机座上。 –三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。 –发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统称为发 电机的定子，也称为电枢。
二、水轮发电机结构
线圈 铁心
机座 立轴水轮发电机定子结构
二、水轮发电机结构
➢ 机座 功能： –用于固定铁芯。 –定子机座具有足够钢性和强度，应能承受：上机架、上 导轴承和推力轴承、机组所有转动部分等的重量以及水 轮机水推力等总和的轴向力。定子绕组短路时产生的切 向力和半数转子绕组短路时产生的不平衡磁拉力。各种 运行工况下所受的热膨胀力、额定工况产生的切向力及 定子铁芯通过定位筋传来的100Hz交变力等。叠加在上 述工况下的震动力。 –构成冷却气体的通道 结构：由轧制钢板焊接而成。为便于现场组装，分瓣机 座应在工厂内进行预组装，并配有钻好螺栓孔的工艺法兰 和销钉。
量增长很快，1890年仅1.5万kW,至1955年已能生 产10.5万kW的发电机。
一、水轮发电机的发展
➢ 中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不 超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发 展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制 造出30万kW双水内冷水轮发电机。
二、水轮发电机结构
硅钢片
二、水轮发电机结构
➢ 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。 ➢ 定子线棒 – 功能：通过一定的联结方式形成电流通路，通过铜环引
线汇流后输出电功率。 – 分类：条式波绕阻和叠式框绕阻。
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两种。百度文库
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬 式和伞式两种。 ➢推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机， 它适用于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承 耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度 较大，消费钢材较多。
二、水轮发电机结构
定子线棒透视图
二、水轮发电机结构
定子机座
二、水轮发电机结构
定子铁芯
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
定子叠片加固
二、水轮发电机结构
➢ 转子 –功能：发电机的转动部件，用以产生磁场、变换能量和 传递力矩。 –结构： 转子中心体、转子支架：铸焊结构并经过超声波探伤； 转子中心体与上、下端轴连接，传递来自水轮机的力矩 。应保持良好的通风及导风性能。 –磁轭：构成发电机的磁路，是固定磁极的重要部件；由 高强度的冷轧薄钢板（磁轭冲片）分层叠片组装，通过 立筋、复合键与转子支架相连；磁轭分层叠片并拉紧， 通过通风风沟设计以保持良好的通风性能。 –转子引线 –制动系统
➢ 目前位于世界前列的大容量水轮发电机为大古力 水电站、伊泰普水电站 、三峡水电站、溪洛渡水 电站、龙滩水电站等已经超过700MW，而今年建 成的向家坝水电站已经达到800MW。同时单机 1000MW的水轮发电机组也已经开始设计。
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两 种。 ➢按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬 式和伞式两种。 ➢推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机， 它适用于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承 耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度 较大，消费钢材较多。
传力方式：机组转动部分重量→推力头 高压油膜 →镜板→推力轴瓦→下机架→机座→基础
上机架：只支撑上导轴承和励磁机定子。 类型：1. 普通伞式： 有上、下导轴承
2. 半伞式: 有上导轴承，无下导轴承 3. 全伞式: 无上导轴承，有下导轴承
普通伞式
有上、下导轴承
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
半伞式
二、水轮发电机结构
➢ 铁芯 – 定子定子铁芯是是发电机磁路的主要组成部分，并用以固定线 棒。结构：定子冲片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆 。 – 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。 – 组成材料： 定子冲片：由0.5mm或0.35mm厚的高质量、高导磁率、低损耗、 无时效、优质冷轧薄硅钢片叠成；每片扇形片冲压成形后，应 去毛刺、磨光，并在两侧涂“F”级绝缘漆。 通风槽片：0.5mm~0.75mm厚的扇形片作为底板，点焊通风槽钢 定位筋：由方钢加工而成，呈鸽尾形，将扇形冲片固定在定子 机座上 齿压板：齿压条通过拉紧螺杆轴向拉紧冲片。
二、水轮发电机结构
全伞式
无上导，有下导。 转动部分重量→推力轴承支撑结构→顶盖→座环
二、水轮发电机结构
发电机的组成
主要由定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却 器、制动器等部件组成。 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 扇形电工钢片拼装叠成。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。
水轮发电机
目录
水轮发电机的发展 水轮发电机的结构 水轮发电机的原理 水轮发电机的运行 水轮龙滩发电机的特点
一、水轮发电机的发展
➢ 世界第一座水电站于1878年建于法国。 ➢ 美洲第一座水电站于1882年建在美国威斯康星州，
采用直流发电机。 ➢ 1889年后,开始使用三相交流发电机。此后,单机容
悬式发电机
定
上
子 外
下
壳
下导轴承 支撑下导与风闸
二、水轮发电机结构
悬式水轮发电机组
二、水轮发电机结构
➢推力轴承位于转子的下方的发电机称为伞式发电 机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式， 它适用于转速在150r/min以下。其优点是机组高度 低、可降低厂房高度、节省钢材；缺点是推力轴承 损耗大、安装、检修、维护都不方便。
二、水轮发电机结构
➢ 定子： 水轮发电机的静止部件,主要由机座、铁芯和三相绕组 线圈（线棒）、铜环引线（汇流排）等组成。 –铁芯固定在机座上。 –三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内。 –发电机定子机座、铁芯和三相绕组统一体统称为发 电机的定子，也称为电枢。
二、水轮发电机结构
线圈 铁心
机座 立轴水轮发电机定子结构
二、水轮发电机结构
➢ 机座 功能： –用于固定铁芯。 –定子机座具有足够钢性和强度，应能承受：上机架、上 导轴承和推力轴承、机组所有转动部分等的重量以及水 轮机水推力等总和的轴向力。定子绕组短路时产生的切 向力和半数转子绕组短路时产生的不平衡磁拉力。各种 运行工况下所受的热膨胀力、额定工况产生的切向力及 定子铁芯通过定位筋传来的100Hz交变力等。叠加在上 述工况下的震动力。 –构成冷却气体的通道 结构：由轧制钢板焊接而成。为便于现场组装，分瓣机 座应在工厂内进行预组装，并配有钻好螺栓孔的工艺法兰 和销钉。
量增长很快，1890年仅1.5万kW,至1955年已能生 产10.5万kW的发电机。
一、水轮发电机的发展
➢ 中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不 超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发 展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制 造出30万kW双水内冷水轮发电机。
二、水轮发电机结构
硅钢片
二、水轮发电机结构
➢ 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。 ➢ 定子线棒 – 功能：通过一定的联结方式形成电流通路，通过铜环引
线汇流后输出电功率。 – 分类：条式波绕阻和叠式框绕阻。
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两种。百度文库
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬 式和伞式两种。 ➢推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机， 它适用于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承 耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度 较大，消费钢材较多。
二、水轮发电机结构
定子线棒透视图
二、水轮发电机结构
定子机座
二、水轮发电机结构
定子铁芯
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
定子叠片加固
二、水轮发电机结构
➢ 转子 –功能：发电机的转动部件，用以产生磁场、变换能量和 传递力矩。 –结构： 转子中心体、转子支架：铸焊结构并经过超声波探伤； 转子中心体与上、下端轴连接，传递来自水轮机的力矩 。应保持良好的通风及导风性能。 –磁轭：构成发电机的磁路，是固定磁极的重要部件；由 高强度的冷轧薄钢板（磁轭冲片）分层叠片组装，通过 立筋、复合键与转子支架相连；磁轭分层叠片并拉紧， 通过通风风沟设计以保持良好的通风性能。 –转子引线 –制动系统
➢ 目前位于世界前列的大容量水轮发电机为大古力 水电站、伊泰普水电站 、三峡水电站、溪洛渡水 电站、龙滩水电站等已经超过700MW，而今年建 成的向家坝水电站已经达到800MW。同时单机 1000MW的水轮发电机组也已经开始设计。
二、水轮发电机结构
水轮发电机结构 形式： ➢按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两 种。 ➢按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬 式和伞式两种。 ➢推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机， 它适用于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承 耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度 较大，消费钢材较多。
传力方式：机组转动部分重量→推力头 高压油膜 →镜板→推力轴瓦→下机架→机座→基础
上机架：只支撑上导轴承和励磁机定子。 类型：1. 普通伞式： 有上、下导轴承
2. 半伞式: 有上导轴承，无下导轴承 3. 全伞式: 无上导轴承，有下导轴承
普通伞式
有上、下导轴承
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
半伞式
二、水轮发电机结构
➢ 铁芯 – 定子定子铁芯是是发电机磁路的主要组成部分，并用以固定线 棒。结构：定子冲片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆 。 – 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。 – 组成材料： 定子冲片：由0.5mm或0.35mm厚的高质量、高导磁率、低损耗、 无时效、优质冷轧薄硅钢片叠成；每片扇形片冲压成形后，应 去毛刺、磨光，并在两侧涂“F”级绝缘漆。 通风槽片：0.5mm~0.75mm厚的扇形片作为底板，点焊通风槽钢 定位筋：由方钢加工而成，呈鸽尾形，将扇形冲片固定在定子 机座上 齿压板：齿压条通过拉紧螺杆轴向拉紧冲片。