(推荐)电气设备实物结构及实物接线

电气设备实物结构及实物接线

目录

发电机 (1)

汽轮发电机的构造 (1)

定子 (5)

变压器 (6)

电力变压器的构造 (6)

变压器基础原理 (11)

电动机 (14)

笼型转子感应电动机的结构 (15)

绕线转子感应电动机结构 (22)

第一部分电检设备接线 (30)

空气开关 (30)

接触器实物接线汇总 (31)

继电器实物接线汇总 (35)

第二部分继电保护设备接线 (37)

电流互感器接线 (37)

电压互感器接线 (37)

电度表接线 (38)

单相 (38)

三相 (39)

第三部分热工设备接线 (41)

电磁阀 (41)

发电机

汽轮发电机的构造

Steam Turbine Generator Structure

这里介绍汽轮发电机的构造，由于发电机大小不同，结构也不相同，但主要部分的结构与功能相同，本课件就汽轮发电机的基本结构与组成进行介绍，为显示清楚，定子与转子槽数都较少，定子线圈外形按导线绕制的线圈绘制（不是用铜条或铜管连接成的线圈）。发电机主要部件结构则参考大中型汽轮发电机绘制。

发电机主要由转子与定子组成。汽轮发电机是同步发电机，由于汽轮机的转速很高，故汽轮发电机的转子只有一对磁极，在额定转速每分钟3000转时输出50赫兹的三相交流电。下面通过一个汽轮发电机模型来介绍汽轮发电机的基本构造与组成。

转子

由于大型汽轮发电机转速高，转子磁极表面线速度达150m/s以上，离心力很大，故转子直径不能过大，大型发电机转子都为细长型。转子圆周上没有凸出的磁极（不像三相发电机模型中的转子），转子铁芯是一个在圆周上开有一些

槽的圆柱，在圆周两侧各有一段槽距大的面称为大齿，就是磁极（图1所示），

称之为隐极式转子。在槽中嵌有励磁绕组，隐极式转子将励磁绕组分成多个线圈，便于安装与加固。

励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转时就产生旋转磁场。

图1--隐极式转子示意图

图2是汽轮发电机定子铁芯与转子铁芯截面图，中部是转子铁芯，外部是定子铁芯，转子铁芯采用隐极式结构。

图2--定子铁芯与转子铁芯截面

图3是放大的定子铁芯与转子铁芯截面图，两铁芯间有气隙。定子铁芯的内圆周有嵌放定子线圈的槽，在槽口两侧有固定槽楔的小槽，槽楔用途是压

住定子线圈。转子铁芯的外圆周有嵌放转子线圈的槽，在槽口两侧有小槽，用来固定槽楔，在槽底有用于通风的槽。

图3--定子铁芯与转子铁芯截面局部图

转子铁芯与轴用高强度高磁导率的合金钢材整体制作，在转子铁芯部分有一些轴向与径向的孔隙，用来通风冷却。由于各种电机冷却方式不同，孔隙布置走向也不同，这里就不作介绍了，见图4。

图4--汽轮发电机转子

转子励磁绕组由多个线圈组成，嵌放在转子铁芯的槽中，多个线圈串联起来组成转子绕组，在转子轴的励磁端（简称励端）安装集电环，转子绕组的两个

线端分别连接到两个集电环。见图5。

图5--嵌装好绕组的汽轮发电机转子

嵌放好线圈后在槽口塞入槽楔，压住槽内线圈，线圈在槽外的端部用护环压住，防止线圈被离心力甩出，见图6。

图6--转子线圈与护环

为降低发电机的温度，在转子两端还装有轴流风扇对机内气体进行强制循环。见图7，这是整个转子，是发电机中的旋转部件。

图7--安装好集电环与风扇的汽轮发电机转子

定子

因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化，为防止涡流损耗，定子铁芯采用多层硅钢片叠成，硅钢片涂绝缘漆相互绝缘。硅钢片导磁良好。为通风冷却定子铁

芯分成多段，段间有缝隙实现径向通风。在定子铁芯的两端用压圈与穿心螺杆压紧定子铁芯，见图8。

图8--汽轮发电机定子铁芯

变压器

电力变压器的构造

Three-phase Transformer Structure

这是一个三相电力变压器的模型。从外观看主要由变压器的箱体、高压绝缘套管、低压绝缘套管、油枕、散热管组成。

三相电力变压器

移去变压器箱体可看到变压器的铁芯与绕组，铁芯由硅钢片叠成，硅钢片导磁性能好、磁滞损耗小。在铁芯上有A、B、C三相绕组，每相绕组又分为高压

绕组与低压绕组，一般在内层绕低压绕组，外层绕高压绕组。图2左边是高压

绕组引出线，右边是低压绕组引出线。

电力变压器的铁芯与绕组

把铁芯与绕组放入箱体，绕组引出线通过绝缘套管内的导电杆连到箱

体外，导电杆外面是瓷绝缘套管，通过它固定在箱体上，保证导电杆与箱体绝缘。

为减小因灰尘与雨水引起的漏电，瓷绝缘套管外型为多级伞形。右边是低压绝缘套管，左边是高压绝缘套管，由于高压端电压很高，高压绝缘套管比较长。

电力变压器的绝缘套管

变压器箱体（即油箱）里灌满变压器油，铁芯与绕组浸在油里。变压器

油比空气绝缘强度大，可加强各绕组间、绕组与铁芯间的绝缘，同时流动的变压器油也帮助绕组与铁芯散热。

在油箱上部有油枕，有油管与油箱连通，变压器油一直灌到油枕内，可充分保证油箱内灌满变压器油，防止空气中的潮气侵入。

电力变压器的油枕与散热管

油箱外排列着许多散热管，运行中的铁芯与绕组产生的热能使油温升高，温度高的油密度较小上升进入散热管，油在散热管内温度降低密度增加，在管内下降重新进入油箱，铁芯与绕组的热量通过油的自然循环散发出去。

变压器油循环散热示意图

一些大型变压器为保证散热，装有专门的变压器油冷却器。冷却器通过上下油管与油箱连接，油通过冷却器内密集的铜管簇，由风扇的冷风使其迅速降温。油泵将冷却的油再打入油箱内，下图是一台容量为400000kVA的特大型电力变压器模型，其低压端电压为20kV，高压端电压为220kV。