发电机转子阻尼环

合集下载

大型水轮发电机阻尼软连接断裂现象分析及处理

116第45卷第07期2022年07月Vol.45 No.07Jul.2022水电站机电技术Mechanical & Electrical Technique of Hydropower Station0 引言某大型电站发电机额定容量为777.8 MW，额定电压为20 kV，发电机定子绕组为三相双层波绕组，每相5支路并联，发电机中性点采用经接地变的高电阻方式接地。

发电机在磁极极靴上装有阻尼绕组，阻尼绕组的作用是抑制振荡，帮助自整步，提高稳定性，补偿由于不对称电流产生的负序分量的电枢反应，抑制不对称短路时的过电压。

阻尼绕组之间通过阻尼软连接相连，该发电机在机组检修期间发现定子线棒下端部出现多处铜丝搭接放电痕迹。

经详细检查确认，发现有48根上层定子线棒、9根下层定子线棒端部存在明显放电痕迹，放电处皆有铜丝附着，放电痕迹大部分位于两个斜边垫块之间；另有23个线棒表面附着有铜丝，无放电痕迹。

1 阻尼软连接和线棒检查1.1 阻尼软连接检查定子线棒放电现象经初步分析为磁极阻尼软连接铜丝断裂掉落所致，为明确铜丝来源，在发电机定子随机选择2处对称位置的挡风板进行拆除，对拆除挡风板处的阻尼绕组和磁极软连接进行检查，发现磁极软连接基本完好，阻尼绕组表面有磨损现象，为进一步确定所有阻尼绕组的状态，拆除所有挡风板来查看阻尼软连接磨损情况。

在挡风板全部拆除后，对磁极阻尼软连接（下风洞共160对）和磁极间软连接（80个）进行了详细检查，发现63~64号磁极阻尼软连接完全断裂，有约5个阻尼软连接表面有毛刺磨损现象，其余阻尼软连接外表面检查良好；磁极间软连接检查发现有十多处出现少量铜丝断股，其余外表无异常。

为确定阻尼软连接接触处是否有磨损断股现象，现场随机拆下65~66号磁极阻尼软连接进行检查，发现内部有磨损毛刺现象。

初步检查表明阻尼软连接和磁极间软连接在机组运行过程中会受到电磁力的作用，导致软连接表面和连接处出现磨损断股现象，严重的会导致软连接完全断裂。

发电机主要部件示意图

发电机主要部件示意图图3发电机主要部件示意图图4定子隔振结构图1qfsn6002型发电机总装配图13发电机通风冷却回路示意图转子由转轴绕组及端部绝缘固定件阻尼系统护环中心环风扇联轴器和集电环装配等构成见图6
发电机主要部件示意图
图3发电机主要部件示意图
图4定子隔振结构
图1 QFSN—600—2型发电机总装配
图13发电机通风冷却回路示意图
转子由转轴、绕组及端部绝缘固定件、阻尼系统、护环、中心环、风扇、联轴器和集电环装配等构成（见图6）。
图6发电机转及隔音罩刷架装配

水轮发电机电磁计算单SFW3200-8-1730

水轮发电机计算单发电机型号：设计时间 :2011-10-29 16:01:58=======================================================================序号名称变量结果单位=======================================================================一. 基本数据1.1 额定数据1.101 额定功率 Pn 2000 (kW)1.102 额定功率因素 cosθn .81.103 额定容量 SN 2500 (kVA)1.104 额定电压 UN 6300 (V)1.105 相电压 Uθ 3637.307 (V) 1.106 额定电流 IN 229.114 (A) 1.107 相电流 Iθ 229.114 (A) 1.108 额定转速 nN 750 (r/min) 1.109 飞逸转速 nr 4 (r/min)1.110 额定频率 fN 50 (Hz)1.111 极数 2p 81.112 相数 M 31.113 飞轮力矩 GD2 737.895 (kN.m) 1.114 无功功率 Pr 1500.0000 (kW) 1.115 机械时间常数 Tmec 5686.403 (s) 1.115 重量估算 Gr 5.645 (t)1.2 定子铁芯和转子磁极铁芯尺寸1.201 定子铁芯外径 Dl 173 (cm)1.202 定子铁芯内径 Di 132 (cm)1.203 定子槽宽度 bs 1.68 (cm)1.204 定子槽高度 hs 7.48 (cm)1.205 定子槽楔高度 hk .5 (cm)1.206 定子线圈单边绝缘厚度δi .265 (cm)1.207 定子铁芯径向通风槽宽度及通风槽数 bvnv 9 (cm)1.208 无通风槽的定子铁芯长度 l 45 (cm)1.209 各段铁芯长度不相等时相邻通风槽的平均距离 tv 5.4 (cm)1.3 定子绕组数据1.301 定子槽数 Z 1081.302 每极每相槽数 q 4.51.303 每项并联支路数 a 11.304 每槽有效导体数 Ns 61.305 每支路电流 Ia 229.114 (A)1.306 定子线圈线规2.24x4.751.307 定子槽电流 Is 1374.684 (A) 1.308 电负荷 A 358.1979 (A/cm) 1.309 绕组节距 Y 111.310 短距系数β .8151.311 每相串联匝数 Wθ 1081.312 每支路有效导体截面积 Ac 61 (mm)1.313 定子绕组的电流密度 J 3.756 (A/mm) 1.314 热负荷 AJ 1345.3913 (A/cm.mm) 1.315 定子铁芯总长度 lt 54 (cm)1.316 定子绕组端部每半匝平均长度 lE 78.0079 (cm) 1.317 定子绕组每匝平均长度 lc 264.016 (cm) 1.318 定子绕组每相电阻 r(15) .082007 (Ω) 1.319 定子绕组每相电阻 r(75) .101689 (Ω)1.4 励磁绕组数据1.404 励磁绕组铜线线规 af 3.15 (mm)1.405 励磁绕组铜线线规 bf 22.4 (mm)1.406 励磁绕组铜线截面积 Af 70.56 (mm)1.407 励磁绕组每极匝数 Wf 53.51.408 励磁绕组每极匝数长度(单排线圈) lcf 199.5 (cm)1.409 励磁绕组电阻 Rf(15) .2123 (Ω)1.410 励磁绕组电阻 Rf(75) .2633 (Ω)1.411 励磁绕组电阻 Rf(120) .3015 (Ω)1.412 励磁绕组电阻 Rf(130) .31 (Ω)1.413 极弧半径 Rp 56.7516 (cm)2.106 极靴宽度 bp 36 (cm)2.126 极靴高度 hp 5.5 (cm)2.127 极身宽度 bm 23.5 (cm)2.128 极身高度 hm 21 (cm)1.5 阻尼绕组数据1.401 阻尼条节距 t2 3.07 (cm)1.402 阻尼绕组槽开口宽度 bsh 3 (mm)1.403 阻尼绕组槽开口高度 hsh 3 (mm)1.413 每极阻尼条数 nB 71.414 阻尼条直径 dB 14 (mm)1.415 圆阻尼条截面积 AB 1.5386 (cm)1.416 阻尼条长度 lB 73 (cm)1.417 阻尼环厚度 aR 10 (mm)1.418 阻尼环宽度 bR 50 (mm)1.419 阻尼环截面积 AR 500 (mm)1.420 阻尼环平均直径 DR 1304 (mm)1.421 直轴阻尼绕组电阻(标幺值) RDd* .021.422 交轴阻尼绕组电阻(标幺值) RDq* .0154二. 空载磁势计算2.1 磁路计算2.101 定子齿顶处齿距 t13.8378 (cm) 2.102 极距η 51.836 (cm) 2.103 气隙δ .8 (cm)2.104 比值δ/η .01542.105 比值δmax/δ 1.52.107 极弧系数αp .6942.108 定子1/3齿高处齿距 t1/33.9828 (cm) 2.109 定子1/2齿高处齿距 t1/24.0553 (cm) 2.110 定子齿顶处齿宽 bt 2.1578 (cm) 2.111 定子1/3齿高处齿宽 bt1/3 2.3028 (cm) 2.112 定子1/2齿高处齿宽 bt1/2 2.3753 (cm) 2.113 定子轭高 hj 12.52 (cm) 2.114 定子轭磁路长 Lj 62.9884 (cm) 2.115 定子铁芯叠压系数 KFE .942.116 定子铁芯有效长度 lef 42.3 (cm)2.117 比值 lt/η 1.04172.118 定子铁芯边缘段阶梯形高度 a1 0 (cm)2.119 定子铁芯边缘段阶梯形宽度 c1 0 (cm)2.120 定子铁芯计算长度 Lt＇ 54 (cm)2.121 主极极靴长度 lp 54 (cm)2.122 主极极身长度 lm 54 (cm)2.123 主极极靴计算长度 lp＇ 55.6 (cm)2.124 轴向气隙计算长度 l0 54.8 (cm)2.125 计算气隙δ＇ .933 (cm) 2.129 磁极压板厚度δp 4.5 (cm)2.130 磁极铁芯计算长度 lm＇ 58.5 (cm)2.131 磁极结构尺寸 ap 6.25 (cm)2.132 磁极结构尺寸 dt3.8455 (cm) 2.133 磁极结构尺寸 cp 12.8173 (cm) 2.134 磁极结构尺寸ηm 15.148 (cm) 2.135 定子齿重 GFet 633.1094 (kg) 2.136 定子轭重 GFej 2164.694 (kg) 2.137 磁极压板截面积 Ap 74.025 (cm) 2.138 磁极铁芯截面积 Am 1378.98 (cm)2.2 空载特性计算2.201 绕组基波短距系数 Kp1 .95792.202 绕组基波分布系数 Kd1 .956262.203 绕组基波系数 Kdp1 .9162.204 基波磁通θ1 .1656 (Wb)2.205 磁场波形系数 kθ .98582.206 极弧磁通系数 kλ .92022.207 空载额定电压时的每极磁通θ .1632 (Wb)2.208 空载额定电压时极靴部分的磁通θλ .1502 (Wb) 2.209 极靴上气隙的平均磁通密度 Bδ .7614 (T)2.210 定子1/3齿高处的磁通密度 Bt1/3 1.6458 (T)2.211 定子1/2齿高处的磁通密度 Bt1/2 1.5958 (T)2.212 定子轭的磁通密度 Bj 1.5408 (T)2.213 定子齿的气隙系数 kδ1 1.14622.214 定子铁芯径向通风槽的气隙系数 kδ2 1.07282.215 转子阻尼绕组槽的气隙系数 kδ3 1.02482.216 总气隙系数 kδ 1.26012.217 定子齿的磁位降 Ft 1092.08 (A)2.218 定子轭的磁位降 Fj 2519.536 (A) 2.219 磁极漏磁系数ζm 1.17482.220 极身根部磁通θm .1917 (Wb)2.221 极身根部的磁通密度 Bm 1.3902 (T)2.222 极靴的漏磁系数ζp 1.05762.223 极身上部的磁通θp .173 (Wb)2.224 极身上部的磁通密度 Bp 1.255 (T)2.225 磁极的平均磁通密度 Bm1/2 1.3564 (T)2.226 磁极的磁位降 Fm 1139.5 (A)2.227 转子轭与磁极接缝处的磁位降 Fj2 695.1 (A)2.228 气隙磁位降 Fδ 14322.5224 (A) 2.229 额定电压下的空载磁位降 Ff0 19768.7384 (A) 2.230 定子绕组漏抗 Xζ .0637三. 负载磁势计算3.1 短路和额定千伏安cosθ=0时的磁势计算3.101 短路电流为额定电流时的磁位降 Fk 13561.8953 (A) 3.102 短路比 Kc 1.45773.103 定子绕组总漏抗 Xζt .10823.104 cosθ=0时对应额定电压Uθ的每极磁通θ＇ .1736 (Wb)3.105 气隙平均磁通密度 Bδ＇ .8099 (T)3.106 空气隙的磁位降 Fδ＇ 15234.8449 (A) 3.107 定子轭的磁通密度 Bj＇ 1.6389 (T)3.108 定子轭的磁位降 Fj＇ 4383.9926 (A) 3.109 定子齿的磁通密度 Bt1/3 1.7506 (T)3.110 定子齿的磁位降 Ft1/3 1675.52 (a)3.111 磁极漏磁系数ζm＇ 1.30563.112 极靴的漏磁系数ζp＇ 1.10083.113 极身根部的磁通密度 Bm＇ 1.6963 (T)3.114 极身上部的磁通密度 Bp＇ 1.4385 (T)3.115 磁极的平均磁通密度 Bm1/2 1.6319 (T)3.116 磁极的磁位降 Fm＇ 2803.7 (A)3.117 转子轭与磁极接缝处的磁位降 Fj2＇ 848.15 (A)3.118 额定千伏安.cosθ=0过励时的总磁位降Σ 37595.7581 (A)3.2 用图解法确定额定负载时的磁势3.201 额定励磁磁动势 Ffn 33018.0919 (A)四. 励磁数据4.01 空载额定电压时的励磁电流 If0 184.7546 (A) 4.02 额定负载时的励磁电流 Ifo 308.5803 (A) 4.03 额定负载时励磁绕组的电流密度 Jf 4.3733 (A/cm) 4.04 空载时励磁绕组的滑环电压 Uf0 39.2234 (V)4.05 额定负载时励磁绕组的滑环电压 UfN 95.6599 (V)4.06 集电环上的励磁电压增长速度ΔUf 191.3198 (V/s) 4.07 直流励磁机的额定电压 Uf 105.2259 (V) 4.08 直流励磁机的额定电流 If 339.4383 (A) 4.09 直流励磁机的额定功率 Pf 35.7177 (kW) 4.10 励磁系统的顶置电压 Ufmax 191.3198 (V) 4.11 直流励磁机的最大励磁电流 Ifmax 877.6251 (A) 4.12 直流励磁机的瞬时最大功率 Pfmax 167.9071 (kW)五. 损耗和效率5.1 空载损耗5.101 空载额定电压时定子齿中铁耗 PFet 3.4261 (kW)5.102 空载额定电压时定子轭中铁耗 PFej 8.3511 (kW)5.103 空载额定电压时极靴表面附加损耗(叠片或实心磁极) PFepo 2.8552 (kW)5.104 空载时总损耗 PFe 14.6324 (kW)5.2 短路损耗5.201 并联股线间的环流系数 Kr .0062725.202 并联股线间的环流系数ε .374985.203 涡流损耗系数 Ks .01055.204 定子绕组费立德系数 KF 1.01685.205 短路电流为额定电流时磁场三次谐波在定子齿中的磁通密度 B3 2805.0193 (T) 5.206 短路电流为额定电流时磁场三次谐波在定子齿中引起的附加损耗 Pt3 1.7286 (kW) 5.207 额定电流时定子绕组铜耗 Pcu 16.014 (kW) 5.208 额定电流时双层定子绕组铜耗 Pcus .2686 (kW) 5.209 短路电流为额定电流时定子磁场中齿谐波在极靴表面及阻尼绕组中产生的附加损耗 Ppt .1143 (kW) 5.210 短路电流为额定电流时定子绕组磁势中高次谐波在极靴表面产生的附加损耗 Pkv .0558 (kW) 5.211 短路电流为额定电流时在定子此压板及端盖上的附加损耗 Pad .2395 (kW) 5.212 短路电流为额定电流时的总损耗 Pk 18.4208 (kW)5.3 励磁损耗5.301 额定负载，额定电压额定功率因数时的励磁损耗 Pcuf 25.6891 (kW)5.4 机械损耗(摩擦损耗及通风损耗)5.401 风摩损耗 Pfv 11.4305 (kW) 5.402 总机械损耗(包括风摩损耗) Pmec 51.4305 (kW)5.5 效率5.501 总损耗Σ 84.4837 (kW) 5.502 发电机额定负载时的效率η 95.947六. 温度计算6.1 定子温度计算6.101 铁耗在定子内圆产生的单位热负载 W1 .7241 (W/cm) 6.102 铜耗在定子内圆产生的单位热负载 W2 .342 (W/cm) 6.103 铜耗在线圈表面产生的单位热负载 W3 .0679 (W/cm) 6.104 铁芯对空气的温升θFe 33.8543 (K) 6.105 线圈绝缘温度降θi 11.246 (K) 6.106 线圈端部表面对空气的温升θE 24.9225 (K)6.107 定子有效部分的最高温升θmax 45.1 (K)6.108 定子线圈对空气的平均温升θcu 39.2131 (K)6.2 转子温度计算6.201 励磁损耗在磁极线圈侧表面产生的单位热负载 W2＇ 1.0985 (W/cm) 6.202 转子线圈的电负荷 A2 868.8972 (A/cm) 6.203 转子线圈的表面热系数 W〃 .0195 (W/cm℃) 6.204 转子线圈对空气的温升θf 56.3333 (K)七.经济指标7.01 发电机定子有效铁重 GFe 2797.8034 (kg) 7.02 定子绕组铜重 Gcu 464.4031 (kg) 7.03 励磁绕组铜重 Gcuf 536.2104 (kg) 7.04 阻尼条重量 GB 55.9792 (kg) 7.05 阻尼环重量 GR 36.4416 (kg) 7.06 发电机有效铜重 Gcut 1093.0343 (kg) 7.07 发电机单位容量有效铁重量 gfe 1.1191 (kg)7.08 发电机单位容量有铜铁重量 gcu .1858 (kg)八. 电抗和时间常数的计算8.1 电抗的计算8.101 定子绕组矩形波磁动势 Fa 12012.8686 (At) 8.102 定子绕组直轴电枢反应系数 Kad 1.0538.103 定子绕组电枢反应直轴磁动势 Fad 12649.550625 (At) 8.104 直轴电枢反应电抗 Xad .8831938.105 定子交轴与直轴电枢反应基波磁通之比 Kq .498.106 交轴电枢反应电抗 Xaq .4890468.107 定子绕组漏抗 Xζ .06378.108 直轴同步电抗 Xd .9468938.109 交轴同步电抗 Xq .5527468.110 极靴之间漏磁导λpl .4481658.111 极身之间漏磁导λml .7624778.112 磁极端面之间漏磁导λmb .1486328.113 磁极总漏磁导λm+p 1.3592748.114 瞬变过程磁极总漏磁导Λ 1.0026048.115 励磁绕组总电抗 Xζ2 1.0064728.116 励磁绕组漏抗 Xζf .1232798.117 直轴瞬变电抗 Xd＇ .1718798.118 交轴瞬变电抗 Xq＇ .5527468.119 阻尼绕组直轴漏抗(开口槽) Xζd .0794768.120 阻尼绕组交轴漏抗 Xζq .059607 8.121 直轴超瞬变电抗 Xd〃 .098062 8.122 交轴超瞬变电抗 Xq〃 .116831 8.123 负序电抗(当短路时) X2 .107036 8.124 负序电抗(外接大电抗时) X2 .005728 8.125 零序电抗 X0 .031276 8.126 定子绕组电阻(标幺值) R* .006405 8.127 励磁绕组电阻(标幺值) Rf* .0014168.2 时间常数的计算8.201 定子绕组开路时励磁绕组的时间常数 Tdo＇ 2.2636 (s) 8.202 定子绕组和励磁绕组开路时直轴阻尼绕组的时间常数 TDdo＇ .1533 (s) 8.203 定子绕组开路时交轴阻尼绕组的时间常数 TDqo＇ .1135 (s) 8.204 定子绕组短路时励磁绕组的时间常数 Td＇ .4109 (s) 8.205 定子绕组开路时，励磁绕组短路时直轴阻尼绕组的时间常数 Tdo〃 .0299 (s) 8.206 定子绕组及励磁绕组短路时直轴阻尼绕组的时间常数 Td〃 .0171 (s) 8.207 定子绕组短路时交轴阻尼绕组的时间常数 Tq〃 .024 (s) 8.208 励磁绕组短路时定子绕组的时间常数 Ta .0532 (s) 8.209 机端三相短路时瞬变电流衰减时间常数 Td3＇ .4109 (s) 8.210 机端三相短路时超瞬变电流衰减时间常数 Td3〃 .0171 (s) 8.211 机端三相短路时定子电流非周期分量衰减时间常数 Ta3 .053 (s) 8.212 机端两相短路时瞬变电流衰减时间常数 Td2＇ .599 (s) 8.213 机端两相短路时超瞬变电流衰减时间常数 Td2〃 .022 (s) 8.214 机端两相短路时非周期分量衰减时间常数 Ta2 .0532 (s) 8.214 机端单相短路时瞬变电流衰减时间 Td1＇ .647 (s) 8.214 机端单相短路时超瞬变电流衰减时间 Td1〃 .0228 (s)。

发电机转子

大唐阳城发电有限责任公司DATANG YANGCHENG POWER GENERATING CQ.,LTD设备管理部电气专业资料编号：SBBDQ201102日期：20011年08月05日■技术资料□规程规范□技术措施□缺陷处理记录□重大设备检修记录□安全组织措施主题：发电机转子作者：李志伟发电机转子转子由转轴、绕组及端部绝缘固定件、阻尼系统、护环、中心环、风扇、联轴器和集电环装配等构成。

本体直径Φ1130mm，本体长6250mm，转子总长12165mm，轴径直径500mm，轴承中心距10400mm，重量47.5吨。

1）转轴。

转轴由高强度高导磁的铬镍钼钒整体合金锻钢制成。

转轴本体设有32个嵌线槽。

为有效提高材料利用率，转子嵌线槽采用开口半梯形（即槽上半部是开口平行槽，下半部是梯形槽），以增大槽内导体截面，降低转子铜耗。

为削弱气隙磁通和转子轭部磁通在近磁极中心部分饱和，转子1、2号线圈槽均向极中心偏置，并减小了1号线圈匝数和槽的深度，这样有利于改善发电机的电压波形。

为了使转子的磁极方向和极间方向的刚度均衡，转轴本体每极表面（大齿）上开设了22个横向槽。

在励端轴柄处对称设有2个转子引线槽，为均衡刚度在其中心线的垂直位置上亦对称开设2个均衡槽。

此外，在转轴本体磁极（大齿）表面和相邻的小齿上还设有供动平衡用的平衡螺栓孔。

转轴本体磁极（大齿）表面上设有阻尼槽，本体两端面均开设有4个供转子绕组端部通风的轴向通风槽。

转子横向槽图2-10 QFSN-600-2YHG 型汽轮发电机转子装配转子绕组端部通风的轴向通风槽2）转子绕组。

转子绕组由线圈、槽内绝缘及固定件、端部绝缘及固定件和引出线等组成。

转子线圈采用高强度精拉含银铜排制造。

转子每极下共有8个线圈，其中1号线圈为6匝、2—8号线圈为8匝．每匝导体由上下两根铜排组成。

每个线圈由2段直线部分、2段圆弧部分和4个圆角部分组成，各部分均单独加工制造后经中频感应钎焊成一体。

汽轮发电机不同阻尼系统对负序能力的影响

式中:W1为每相串联匝数;(为极距;P为极对数;Im 为电流值$
(3) 假定定子铁心的磁导率“ =8，电导率
'=0 $
(4) 忽
，
场量随
间呈正化。
(5) 忽
绕组端部及转子绕组的影响。
(6) 忽
与铁心的接触电阻。
1-1.2物理模型与数学模
文献[2] 到对称、重复等转子结构特点，忽
略端部效应后，可
关键词：汽轮发电机;负序;阻尼系统;月牙槽;损耗
中图分类号：TM311 文献标识码：A
DOI 编码：10. 16712/ki. cn31 - 1868/tm. 2021.02. 007
InUuence of Different Damping Systems of Turdine Generator on Negative Phase Sequence Capability
热;q为热源功率。
用时步元法进行求解，其中热源q为负
序涡流
按透入深度分配到各单元。
1.3执行标准
根据国家标准GB/T 7064—2017《隐极同步发电机技术要求》对汽轮发电机承受电流的能力
作了，
1不
行条件。标准分为两部
分。一部分是稳态负序能力，指发电机在正常运行
方式下，
承受电流的能力，它主要决定
2021.No.2
额定电压：10 500 V 频率：50 He
额定转速:3 000 r/min
为了
转子X轴和Y轴的刚度，降低倍
频振动，在汽轮发电机转子大齿表面开横向月牙槽,
转子的机械性。
下转子大
面的涡流将主要集
牙
处通过，会
较大损耗及相应较高的温升。该部位温升也将直接

发电机技术问答

发电机技术问答1．什么是“同步”发电机?同步转速是如何确定的?答：发电机是发电厂的心脏设备，发电机按其驱动的动力大致可分为水轮发电机(水力)和汽轮发电机(蒸汽)。

本书所涉及的内容均是指同步发电机(限于立式水轮发电机)。

发电机在正常运行时，在发电机定转子气隙间有一个旋转的合成磁场，那个磁场由两个磁场合成：转子磁场和定子磁场。

所谓“同步”发电机，确实是指发电机转子磁场的转速(原动机产生)与定子磁场的转速(电力系统频率决定)相等。

转子磁场由旋转的通有直流电的转子绕组(磁极)产生，转子磁场的转速也确实是转子的转速，也即整个机组的转速。

转子由原动机驱动，转速由机组调速器进行调剂，那个转速在发电机的铭牌上都有明确标示。

定子旋转磁场由通过三相对称电流的定子三相绕组(按120°对称布置)产生，其转速由式确定(式中：p为转子磁极对数；f为电力系统频率；n 为机组转速)。

从式中可见，对某一个体的发电机，其磁极对数是固定不变的，而我国电力系统的频率也是固定的，即50Hz(也称工频)，可见每一个体的发电机的定子旋转磁场的转速在发电机制造完成后确实是“定值”。

因此，电力系统的频率并不能真正稳固在50Hz的理论值，而是承诺在那个值的上下有微小的波动，也即定子磁场在运行中实际是在额定转速值的周围动态变化的。

转子磁场为了与定子磁场同步也要适应那个变化，也即机组的转速作动态的调整。

如果转速不能与定子磁场保持一致，则我们讲该发电机“失步”了。

2．什么是发电机的飞轮力矩。

?它在电气上有什么意义?答：发电机飞轮力矩，是发电机转动部分的重量与其惯性直径平方的乘积。

看起来它是一个与电气参数无关的量，事实上不然，它对电力系统的暂态过程和动态稳固阻碍专门大。

它直截了当阻碍到在各种工况下突然甩负荷时机组的速率上升及输水系统的压力上升，它第一应满足输水系统调剂保证运算的要求。

当电力系统发生故障，机组负荷突变时，因调速机构的时滞，使机组转速升高，为限制转速，机组需一定量的，越大，机组转速变化率越小，电力系统的稳固性就越好。

电气点检理论知识题库带答案(电机部分)

电气点检理论知识题库（电机理论部分）一、填空题：1．电压表A内阻为2000Ω，电压表B内阻为1000Ω，量程都是15V，当它们串联在15V 的电源电压时，电压表的读数是____ 5___V。

2．标有“100Ω，4W”和标有“100Ω，25W”的两个电阻串联使用时，允许加的最高电压是__40_____V。

3．同步发电机电枢电势的频率与发电机的极对数关系是___成正比__ 。

4．异步电动机工作时，其转差率的范围是__ 0<S≤1_____。

5.同步发电机是利用___电磁感应原理____原理制造的。

6．并励直流发电机要自激建压必须满足三个条件，其中励磁回路电阻应___大于对应一定转速的临界值____。

7．当异步电机的负载超重时，其起动转矩将___无变化____。

8．同步发电机转子采用整钢锭而不采用硅钢片叠装制成，是因为___转子铁心与气隙磁场无相对运动____。

9．深槽异步电动机起动时由于____集肤效应___，所以转子电流主要集中在转子导体上部经过。

10．对于并列运行的发电机组，分配负荷按___等微增率____原则分配时，全网最经济。

11．将0.1H的电感线圈接在工频220V的交流电源上，则通过线圈的电流是____4__A。

12．标有“100Ω，4W”和标有“100Ω，25W”的两个电阻串联使用时，允许加的最高电压是__40_____V。

13．RLC串联电路中，当__串联谐振时____时，总电阻等于R。

14．电压互感器严禁__短路____运行。

15. 并励直流发电机要自激建压必须满足三个条件，其中励磁回路电阻应___并大于对应一定转速的临界值____。

16．异步电动机常采用E级绝缘，它的耐热极限温度是__120度____。

17．三相异步电动机转子转速是n1,定子转速是n2,它们的相对速度是__ n1－n2____。

18．对于并列运行的发电机组，分配负荷按___等微增率____原则分配时，全网最经济。

660MW机组发电机转子阻尼铜条更换及阻尼槽铝合金槽楔升级改造

１．１转子阻尼铜条的问题
系统。
ＰＴＦＥ材料的环氧绝缘扳．Ｉ｝ｌ』制条ｊ惜端部技，卜卡 ¨ 对运动。叔逊后，原来仔在的丰Ｉ｛坩运转移槽喷涂仃ＰＴＦＥ擦所材料的环氧绝缘板之间，它ｆ『ｊ之ｎｊＪ的十Ｉｊｌ对运动小会
３改进方案的风险评估
根据厂家提供的信息，』１２转ｒ已拔｝：述方案进｝亍
改进，最足住２００７午一转ｒ绕匝绕时进政进，计＝）二２００８￣Ｆ投入运行，投运以米进仃ｒ＿次小修，木发现Ｉ；ＨＪ锏条断裂的报告。另外，据厂宋介ｆ｛１６６０Ｍｗ等级人容量橄发ｌＵ机转ｒ的设计也采用这种进办法。
开订５个阻尼槽。每个阻尼槽中放置两通Ｋ的ｌｊ【【锏条，通过分段式锚合金槽楔将阻尼铜条固定在叭皑ｔｔ１。盒憎楔的长度与相邻两个横向槽间的长７逆卡 ¨ 川，使合金槽辅向两端位于横向槽中，相邻两个槽楔Ｍｆ】 ’・小ｎ｛ｊ隙（２）。
尼铜条没有发现断裂。
导致疲劳断裂。改进后
锏坟ｌ，Ｊ意『』ｆ３ｌ所，Ｊ ÷ 。
绝缘板
Ｊｊ纣槽
图３改进后上层阻尼铜条结构

灯泡贯流式水轮发电机组基本构造

灯泡贯流式水轮发电机组基本构造（一）发电机一、构成：1、组合轴承2、定子3、机架4、转子5、冷却套6、灯泡头7、进人孔二、结构形式：两支点双悬臂结构，两个径向轴承（发导、水导）三、支撑方式：1、主支撑——管形座2、垂直支撑：无水时，承受重力;有水时，承受浮力3、两个水平支撑：防震、平衡四、冷却方式：1、密闭强迫循环通风（冷却套应进行0.5MPa水压试验60min，不得渗漏）2、定子机座壁散热五、组合轴承：1、径向轴承2、正向轴承3、反向轴承（轴承组装于轴承支架和轴承壳内）六、定子：1、线圈2、铁芯3、机座（F级绝缘，接头采用银铜焊，定子绕组每相电阻0.01674Ω）外形尺寸Φ5280*2300mm，重量为54150Kg，铁芯外径Φ5100mm，内径Φ4660mm，长度940mm七、转子：1、磁极2、阻尼线阻3、转子支架（阻尼条与阻尼环采用银焊连接，转子绕阻电阻：0.2403Ω），外形尺寸Φ4647*1180，重量46580Kg，转子绕组温度不超过130℃八、机架：作为通风系统、制动系统、挡风板的支座九、发电机舱：由冷却套、灯泡头、进入孔组成（冷却套与进入孔为双层溥壁结构）十、冷却系统：1、六只空冷器2、三台风机（11KW）3、两台空冷水泵（30KW）当一个空气冷却器故障时，仍能满足发额定出力的要求，工作压力：0.2MPa十一、螺栓与螺母锁定方法：1、加锁定片2、弹簧垫圈3、冲眼凿毛4、点焊5、涂锁定胶十二、组合轴承组装：1、镜板组装镜板为分半结构，轴向由主轴上配合档止口定位，合缝处由销钉定位螺栓把合抱紧在主轴上，合缝面间隙不大于0.03mm，镜板与主轴垂直度误差不大于0.02mm，镜板表面不得有硬点、划伤、气孔、夹砂、锈蚀2、反向推力瓦的安装反推力瓦与橡皮垫的厚度各组之间误差在0.05mm以下（1）轴承支架：支架内圆安装径向轴承，上游侧端面上安装轴承盖，下游侧端面上安装正、反向推力轴承，轴承在垂直方向的双幅振动不超过0.12mm （2）径向轴承：由轴承壳与轴承瓦组成，通过反推力座与轴承支架内圆相接，检修时拆除正、反推力瓦后可用工具将轴承瓦从轴承壳中拨出。

1000MW发电机结构说明

发电机本体结构1 发电机基本构成图4-11 发电机结构原理图图4-12 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图4-11和图4-12所示。

2 发电机冷却方式发电机的发热部件，主要是定子绕组、定子铁芯（磁滞与涡流损耗）和转子绕组。

必须采用高效的冷却措施，使这些部件所发出的热量散发除去，以使发电机各部分温度不超过允许值。

我厂发电机采用水－氢－氢冷却方式，即发电机定子绕组及引线是水内冷，发电机的转子绕组是氢内冷，转子本体及定子铁芯是氢表冷。

为此，发电机还设有定子内冷水冷却系统，发电机氢冷系统和为防止氢气从轴封漏出的密封油系统。

3 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。

1）机座与端盖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。

在机壳和定子铁芯之间的空间是发电机通风（氢气）系统的一部分。

由于发电机定子采用径向通风，将机壳和铁芯背部之间的空间沿轴向分隔成若干段，每段形成一个环形小风室，各小风室相互交替分为进风区和出风区。

这些小室用管子相互连通，并能交替进行通风。

氢气交替地通过铁芯的外侧和内侧，再集中起来通过冷却器，从而有效地防止热应力和局部过热。

端盖是发电机密封的一个组成部分，结构如图4-13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。

轴瓦采用椭圆式水平中分面结构，轴瓦外园的球面形状保证了轴承有自调心的作用。

在转轴穿过端盖处的氢气密封是依靠油密封的油膜来保证。

密封瓦为铜合金制成，内圆与轴间有间隙，装在端盖内圆处的密封座内。

密封瓦分成四块，在径向和轴向均有卡紧弹簧箍紧，尽管密封瓦在径向可以随轴一起浮动，但在密封座上下均有销子可以防止它切向转动。

密封油经密封座和密封瓦的油腔流入瓦和轴之间的间隙沿径向形成油膜以防止氢气外泄，在励端油密封设有双层对地绝缘以防止轴电流烧伤转轴。

东方发电机转子组装工艺

东方发电机转子组装工艺摘要：根据构皮滩转子的结构特点及组装控制尺寸要求，制订严格的工艺措施，并通过对首台机转子转子组装工艺的分析和实践，总结、优化下一台转子组装的工艺方案，成功地控制了转子支架的焊接变形、热打键的胀量、转子铁芯及转子的圆度和同心度，保证二台转子组装各项控制尺寸要求。

关键词：转子组装工艺圆度、同心度控制1概述水轮发电机转子由转子中心体、圆盘式分瓣转子支臂、转子磁轭、转子磁极及其它附件组成；现场组装时先将转子中心体与圆盘式分瓣转子支臂把合成整体并按专门的工艺文件焊接成一体；转子磁轭由2mm厚的高强度冲片现场叠压而成，并通过冷、热打键的方式使磁轭与转子支架形成一个整体；48个转子磁极挂装于磁轭外侧。

转子组装的工作内容包括转子支架组装、焊接、闸板组装、磁轭叠装、磁极挂装等。

2转子组装工艺流程图转子组装工艺流程见图13转子组装工艺措施3.1现场布置在转子组装场地中心安装转子中心体支墩；制作一定数量的钢支墩布置在转子不同的圆周上，用于支撑支臂和磁轭；在最外圆布置磁轭叠片和磁极安装的升降式可拆卸平台；转子测圆架安装在转子中心体顶部。

3.2转子支架组焊1、设备清扫检查转子中心体和支臂运输到安装间后，对合缝块及焊缝坡口进行清扫、打磨。

中心体的上法兰面进行清扫、检查高点和除毛刺。

图1转子组装工艺流程2、转子中心体支墩安装和中心体就位清理转子工位中心基础板把合螺栓孔，将转子中心体支墩吊装就位，用螺栓将支墩把合在基础板上。

将转子中心体吊放到转子中心体支墩上，利用千斤顶和中心体支墩上楔子板调整转子中心体上法兰面水平在0.05mm内，合格后，对称、均匀将转子中心体固定到转子中心体支墩上。

检查中心体上法兰与上端轴止口直径和中心体下法兰与下端轴口直径的同心度。

3、测圆架安装将中心测圆架各部件安装在转子中心体上法兰面上。

调整转子测圆架中心柱的中心和垂直度：同心度调整到0.05mm以内。

测圆架中心柱垂直度不大于0.02mm/m，测圆架调整后，要求利用中心测圆架转臂重复测量圆周上任意点的半径误差不得大于0.02mm，旋转一周测头的上下跳动量不得大于0.2mm。

图解发电机励磁原理

开关励磁
可控硅励磁原理
三相全控桥电路 α=00:强励状态，AC变DC α=α0:整流状态，AC变DC α=1500:逆变状态，D电C力变工程A技C术（china-dianli）
全控桥与半控桥
全控桥：
整流与逆变整流特征相同能够逆变也能续流 Uf反相恒定
If线性衰减灭磁快
半控桥：
整流与续流整流特征相同不能逆变只能续流
性的振荡）（稳定余度好极限功率问题、安稳切机问题）； ❖ 暂态稳定是大扰动后系统在随后的1－2个周波的稳定性；
（周期性振荡）（安稳切机问题、继电保护问题）； ❖ 动态稳定是微小扰动或者是大扰动1－2周波后（暂稳后期），
因自动调节作用产生的电力稳工定程技性术（稳chi定na-d（ianli励）磁PSS问题）。
整流器输入开关
的定义：灭磁开关 &隔离开关：按是否投灭磁电阻而定电力工程技术（china-dianli）
现代励磁基础
同轴直流发电机（体积大、效率低、容量小）
电力电子器件：二极管、晶闸管（可控硅）、IGBT等
PN结、单相导通特性、可控硅伏安特性
可控硅导通条件：正向电压、正向脉冲
可控硅关断条件：反向电压同步电压、触发脉电冲力工、程技脉术宽（ch调ina-制dianli）
2. 从电力系统角度研究励磁（励磁技术高级）
提高系统的静态稳定性（小扰动稳定）提高系统的动态稳定性（小扰动失稳）提高系统的暂态稳定性（大扰动稳定）
励磁是发电机励磁，也是电系力统工程的技术励（磁chin，a-dia但nli）更重要的还是发电机励磁
励磁控制系统的主要任务
1、同步发电机励磁控制系统的最基本和最主要的任务是维持发电机电压在给定水平上

电站知识问答(自己整理)

1、阻尼条、阻尼环的作用是什么？阻尼条和阻尼环合在一起如同异步电机的转子绕组，当发电机正常运行时转子与定子磁场同步旋转，阻尼绕组相对于定子磁场是静止的，不切割磁力线，也无电流产生。

当发生振荡时，转子被加速或减速，此时阻尼绕组相对于定子磁场产生运动，切割磁力线，阻尼绕组产生电流从而产生附加转矩，该转矩的方向与转子加速或减速的方向相反，起到阻尼的作用。

2、短路环的作用？电机通电后产生一个旋转磁场，这个磁场的励磁是由电流的无功产生。

旋转磁场切割转子导体产生感应电势，通过转子的短路环形成感生电流，这个电流在磁场中受力，使电动机转动。

所以说三相异步电动机转子末端短路环的作用是形成感生电流的。

3、电流闭锁电压速断保护比单一的电流或电压速断保护有什么优点？电流闭锁电压速断：电流元件作为闭锁元件，电压元件作为测量元件，整定原则：电流定值按被保护线路末端故障时有足够的灵敏系数整定；电压定值按可靠躲过本线路末端故障最小残压整定。

电流速断：电流速断保护按被保护设备的短路电流整定，当短路电流超过整定值时，侧保护装置动作，断路器跳闸。

电压速断：线路发生短路故障时，母线电压急剧下降，在电压下降到电压保护整定值时，低电压继电器动作，跳开断路器，瞬时切除故障这样看来，在“电流闭锁电压速断保护”中，应该是用电压值来判断元件或系统是否达到故障要求，用电流值来闭锁是否开放保护。

关键是具体的动作采样选择，在该保护中，相比电流速断，动作条件更加准确，另外防止因电流保护动作不灵敏，如：躲不过最大启动电流等，造成的误动。

4、交流电磁铁与直流电磁铁的区别？交流电磁铁的启动吸力大,一般50HZ噪音大,易发热.寿命较短；直流电磁铁的电流恒定,吸力稳定.寿命较长.噪音也小.交流电磁铁有使用电压一般为交流220V，电气线路配置简单。

交流电磁铁启动力较大，换向时间短。

但换向冲击大，工作时温升高(外壳设有散热筋)；当阀芯卡住时，电磁铁因电流过大易烧坏，可靠性较差，所以切换频率不许超过30次／min，寿命较短。

发电机结构与原理

转速公式
n 60f p
发电机原理及基本参数
发电机的额定值： SN和PN 是发电机输出的额定视在功率和有功功率，
单位是KVA或KW。发电机的额定值之间的关系：
PN SN cosN 3UN IN cosN
谢谢！
⑹阻尼绕组有纵向的阻尼条和横向的阻尼环。在发电机中阻尼绕组起到抑制转子机械振荡的作用，并能防止因振动和热位移而引起的故障，具有承受短路和不平衡电流的能力。
发电机结构
3、集电环及电刷装置 ⑴集电环由集电环支架、集电环等组成。集电环外
圆加工成螺旋沟槽，利于运行时与碳刷接触散热和磁粉逸出。 ⑵正负极滑环单元分布采用分半布置，这样可以杜绝更换碳刷造成正负极短路；集电环通风为自然通风。 ⑶电刷装置由碳刷、刷握、刷辫组成；电刷装置和集电环绝缘等级为F级。
发电机结构
转，不但改善了机座的热应力，而且是定子在径向方向能够自由、同心的均匀热膨胀，提高了发电机的同心度，保证发电机安全稳定运行。
传统结构与斜元件结构对比
发电机结构
磁极
定子线棒
励磁线圈定子铁芯
发电机结构
2、转子转子由轴、转子支架、磁极、磁轭、励磁绕组、阻尼绕组等组成。
⑴轴的作用是用来传递扭矩的，它一般是由高强度的钢锻成的，通常做成空心，以便减轻重量和便于检查锻件质量。
发电机结构与原理
发电机结构
发电机的结构： 1、定子
发电机定子由定子铁芯、定子绕组（线棒）、定子机座、测温装置等组成。 ⑴定子铁芯一般采用厚0.35mm或者0.5mm的硅钢片叠成。铁芯叠成后，在其两端用黄铜、非磁性钢或者硬铝制成的齿压板和定子铁芯压圈压住齿部和定子铁芯，再用螺杆拉紧以防止钢片松动。

鲁布革水轮发电机转子有限元分析及可靠性研究

- 41 -1 机组概况鲁布革水轮发电机结构为上、下导轴承的悬式结构。

定子铁心长度2046mm ，定子铁心外径6250mm 。

定子铁心在工地整圆叠片。

转子支架为圆盘式结构，上、下机架支臂均为盒型结构。

推力轴承采用弹性盘支撑结构和外循环冷却系统。

发电机采用轴径向通风系统，转子两端各有38个螺桨风叶，磁轭无径向通风沟。

机座外壁装有6个空气冷却器。

发电机采用机械和电气混合制动方式，装有CO 2灭火装置[1]。

2 基本原理与方法2.1 有限元基本原理有限元基本原理具体如下。

第一，将给定的区域离散化为子区域（单元）的集合。

离散化的目的是在每单元内使问题的性质尽量简单。

一般情况下，单元内部不能存在鲁布革水轮发电机转子有限元分析及可靠性研究李祥（南方电网调峰调频发电有限公司西部检修试验分公司，贵州兴义 562499）摘要：转子是发电机组的重要部件，其可靠性会直接影响发电机组的整体性能。

但是转子自身高速旋转的结构特点会使转子在运行过程中出现很多问题和事故，如转子支架焊缝开裂、磁机T 断裂、磁极线圈翻出、开匝、转子引线熔断和阻尼环拉杆断裂等。

鉴于此，该文以鲁布革电厂投运29年的发电机转子为例，通过建立有限元模型，对转子的主要部件进行了应力和疲劳计算，根据计算结果分析转子的运行状态。

分析结果表明，鲁布革电厂投运的水轮发电机转子的应力、抗疲劳性能满足运行要求，能够保障机组的安全运行。

关键词：水轮发电机；转动部件；应力分析；疲劳分析；运行状态中图分类号：TG 213 文献标志码：A于多特征搭建候选答案检索系统。

根据运行的检索问答实情制定检索结果的评价机制（NDCG ），以判断检索的质量。

其次，采用Python 、Java 语言搭建检索问答系统综合，以Lucene 为检索基础，通过附加BM 25、VSM 以及Sentence 2Vec 三类特征对检索数据进行重排序，在默认检索中抽出最优匹配的问题，将最优问题匹配的答案返回给用户。

发电机组-技术术语

AC Alternating Current (AC) is electric current that alternates between a positive maximum value and a negative maximum value at a characteristic frequency, usually 50 or 60 cycles per second (Hertz).交流交流是指电流在正负最大值之间以特定的频率变动，通常频率为50或60赫兹。

我国工频为50Hz。

Active Power Active power is the real power (kW) supplied by the generator set to the electrical load. Active power creates a load on the generator set's engine and is limited by the horsepower of the engine. Active power does the workof heating, turning motor shafts, etc.有功功率有功功率（kW），是指发电机组实际供应给负载的功率，它由发电机组的发动机提供，受到发动机马力大小的限制。

发热和驱动马达转动靠有功功率完成。

Amortisseur Windings The amortisseur windings of a synchronous AC generator are the conductors embedded in the pole faces of the rotor. They are connected together at both ends of the poles by end rings or end plates. Their function is to dampen waveform distortion during load changes.阻尼线圈同步交流发电机的阻尼线圈是指嵌绕在转子磁极间的导线，他们分别在两极用端环或端板相连接，主要功能是减弱因负载变化而引起的波形畸变。

发电机定子转子阻尼绕组

发电机定子转子阻尼绕组说到发电机的定子转子阻尼绕组，这可真是一个听上去有点拗口，但又不可忽视的家伙。

你想啊，发电机本来就是“哐哐作响”的东西，工作的时候要高效、平稳，不然就出问题了。

你要知道，发电机最关键的部分就是它的定子和转子。

定子是那个静止不动的部分，转子嘛，直接参与旋转了。

所以这俩一配合，发电机才“嗡嗡”地转个不停。

不过呢，光有定子和转子可不行，里面有个小小的“坏小子”——阻尼绕组，它的作用可是至关重要。

嗯，说到这里，大家可能会问：什么是阻尼绕组呢？其实它就是一个用来帮助稳定电机运行的小配件。

就好像你骑车的时候，轮子在转动，车把就得稳稳地拿着，不然左右晃动就不舒服了。

发电机也是一样，转子转得太快，或者运转不稳定，这个“坏小子”阻尼绕组就能出来帮忙，避免转子因为振动过大而跑偏，或者发生所谓的“失步”现象。

你想象一下，如果没有它，转子的运动就像没刹车的车，随时都有可能“翻车”，电机工作也就不稳定，发电机产生的电流就会出问题，影响整个电网的稳定，坏事一堆！所以，阻尼绕组的存在就像是给发电机加了一个“稳稳的心脏”，让它在运行过程中不至于乱了阵脚。

说白了，这玩意儿虽然不起眼，但它可是发电机的“幕后英雄”，是时候给它一个大大的点赞了。

要知道，很多时候发电机出问题，大家往往第一个怀疑的就是定子、转子这些大部件，却很少有人注意到这些“小配件”。

真是有点“不见树木，失了森林”的感觉了。

有时候发电机运行时，由于负载的波动或者外部环境的变化，转子的速度会发生一些微妙的变化。

如果没有阻尼绕组的调节，转子就可能因为惯性或者外界的干扰，产生一些过大的振动，这时发电机的性能就会受到影响。

就像你走路的时候，偶尔一脚踩空，如果没有旁边的墙壁支撑一下，你就会踉跄一下，甚至摔倒。

而阻尼绕组就像那堵墙，给你一点点支撑，让你保持稳定。

但你要注意，这个小配件可不是万能的，它也有自己的“性格”。

如果绕组的设计不够好，或者因为过度使用导致它损坏了，那它的效果就会大打折扣。