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1、34发电机及其辅助系统简介,电气分部发电班,一、发电机基本结构 二、#3#4发电机与#1#2发电机的结构差异 三、#3#4发电机的通风系统 四、#3#4发电机的定子冷却水系统 五、#3#4发电机的监测系统,一、发电机本体基本结构,机座 定子铁芯 定子绕组 转子 定子出线和出线盒 定子水路 端盖、轴承、密封瓦,机座,防爆型机座，可以承受氢气和空气混合产生最强烈的爆炸 机座与铁芯之间设置有由高强度弹簧板组成的高效隔振装置，减小倍频振动 顶部有人孔，用于需要时进入内部检查,定子铁芯,由0.5毫米厚扇形高磁导率、低损耗的无取向冷轧硅钢片迭装而成（磁导率高，厚度小可以有效降低涡流损耗） 硅钢片两侧涂有F
2、级环氧绝缘漆 注：该机型磁动势很大，铁芯轭部较高，气隙较大(可达93毫米），一旦短路，该处短路损耗较大，温度会有较大的升高，引起邻近硅钢片绝缘被破坏，从而导致严重的铁芯烧伤 通过穿心螺杆（对地绝缘）、分块压板、螺母将硅钢片拧成整体 铁芯端部设置有磁屏蔽（由硅钢片粘结起来），减小端部漏磁引起的附加损耗，降低端部温升，提高进相运行能力,定子绕组,60度相带，三相，双层绕组，双支路并联，Y连接 绕组水内冷 沿定子铁芯一周均匀开有42槽，每槽有上下两层线棒 每根线棒由空心导线、实心股线绕制而成，比例1：2 上层线棒导线截面积比下层要大，上层4排5组，下层4排4组 在每个槽上、下层线棒层间埋置一支电阻测
3、温元件，每一根上层或下层线棒绝缘引水管的出口水接头上，各埋有一支热电偶测温元件，用来检测相应部分的温度。,转子,转子由转轴、转子绕组、转子绕组的电气连接件、护环、风扇、联轴器和阻尼系统等部件构成 转轴 高机械性能和导磁性能的合金钢锻件加工而成 转子绕组 转子绕组通以直流电进行励磁，分南北两级，每极8个线圈，每个线圈占两槽，总共32槽，转子绕组为氢内冷（转子本体采用了气隙取气斜流通风方式，端部线圈为轴向氢内冷） 护环 转子3000转每分钟，会产生巨大的离心力，护环的作用是防止绕组发生径向位移。氢气湿度大，护环会产生应力腐蚀（采用耐应力腐蚀材料） 风扇 单级轴流风扇，励磁端和汽机端各有一个 阻尼系
4、统 提高发电机负序能力。（设有大齿上的阻尼：月牙槽；嵌线槽内的阻尼：槽楔材料采用LY12高强度铝合金）,转子绕组结构,8个线圈清晰可见,定子出线与出线盒,出线瓷套管6只，主引线3只，中性点3只，均为水内冷（出线瓷套端子对机座和对水路都是气密的） 出线盒中有一根小汇流管，汇集6只套管的6条水支路，汇流管上焊有6只热电偶，监测套管的回水温度 以每个出线瓷套端子为中心，从出线盒向下吊装着4个同心的电流互感器提供给仪表测量或继电保护用,出线盒图,出线盒内的汇流管,出线盒水路,励端汇流管、引水管、风区隔环、下半端盖,汽机端定子端部结构,二、#1#2发电机与#3#4发电机结构差异,#1#2发电机简介,机组
5、类型:直接与汽轮机联轴、全封闭、具有阻尼绕组隐 极式转子的三相两极交流同步发电机 制造厂:西门子西屋公司( Siemens WestingHouse) 额定容量: 828.889 MVA 额定功率: 746 MW 额定电压: 22KV 额定功率因数: 0.9 额定转速: 3000 rpm 额定电流:21，752 A 绝缘等级： F 冷却方式: 水氢氢-定子绕组、连接线、主引线 和出线瓷套管水内冷,转子绕组氢内冷,定子铁芯及其他结构件氢气表面冷却,#3#4发电机简介,型号: QFSN6002 QF: 汽轮发电机拼音缩写 S : 水内冷 N : 氢内冷 600: 额定功率(MW) 2 : 极数 制
6、造厂: 上海汽轮发电机厂(STGC) 冷却方式: 水氢氢 额定容量:667MVA 额定电压: 20KV 额定功率因数: 0.9 额定电流:19245A 绝缘等级：F 额定氢压：0.4MPa,定子结构异同,#3#4发电机是上海汽轮发电机厂在引进西屋公司技术基础上再进行优化设计的产品,其定子结构和#1#2发电机基本相同,都是防爆型机座,铁芯都用穿心螺栓固定,都是铁芯接地,穿心螺栓绝缘,为减少倍频振动,铁芯和机座之间都有弹簧隔振装置,都是42槽,都采用双层短距叠绕组,双Y接线,定子线棒也都是水内冷. 不同的是,#1#2机氢气冷却器在汽机端,在风扇两侧一边一个,而#3#4机氢气冷却器在发电机机座顶部,
7、汽机端和励磁端各有一个;#1#2机铁芯端部采用圆形整块压板,而#3#4机采用的则是分块压板;#1#2机汽励端汇水管永久接地,而#3#4机汇水管与机座绝缘,运行中可靠接地.,转子结构异同,转子基本结构相同,都由转轴、绕组、阻尼绕组、护环和中心环、风扇等组成。转子绕组通以直流电励磁，分南北两极，每极8个线圈，每个线圈占两槽，所以总共是32槽。 不同的是两者的通风方式，#1#2机采用的是轴向通风方式，而#3#4机采用的径向通风，即转子绕组直线部分气隙取气斜流通风，转子绕组端部轴向两路通风冷却。#1#2发电机风扇装设在汽机端，由四圈动风叶和四圈静风叶组成，而#3#4发电机装设单级轴流风扇，汽机端和励磁
8、端各有一个。,#3#4发电机转子风路结构,转子槽内部分共有11个风区，其中5个为进风区，6个为出风区，每个风区设置两排径向斜流的通风孔，通风孔在转子线圈的槽楔上加工形成风斗，风斗有两种形式：放在进风区的为吸风风斗，在出风区的为甩风风斗。来自定子铁芯径向风道的氢气，被转子进风区的吸风风斗从气隙吸入转子线圈中两条反向的斜流风道（称为一斗两路），再从线圈底部进入左右两侧反向的斜流风道，进入出风区，热风则从左右两条对称的斜流风路出来，相遇于一个甩风风斗后被甩出槽楔，排入气隙的转子出风区，再进入定子铁芯的径向风道，这样就形成了与定子相对应的进、出风区相间的气隙取气斜流通风系统。,#3#4发电机转子风路结
9、构,转子端部风路分成两路，一路冷却端部直线部分，一路冷却端部圆弧部分，转子绕组端部下部由分区隔板分隔成四个风区，位于大齿的风区为绕组端部圆弧段的出风区，热风经转子本体的通风槽进入气隙；位于小齿中心部的分区为进风区，各绕组的进风孔设在各匝导线的端部直线端上，冷氢通过各匝导线的轴向通风沟进入转子槽部后经斜向风孔进入气隙热风区（第1、11风区）。,风斗,端部风区,转子绕组端部圆弧部分出风区,三、#3#4发电机通风系统 转子部分,转子绕组沿直线部分分为11个风区，其中第1、3、5、7、9、11为出风区（热风区），第2、4、6、8、10为进风区（冷风区）。氢气在进风区经转子槽楔的风斗，进入转子绕组的进风
10、孔，斜向至底匝导线后转向，经出风侧通风孔再进入出风区的槽楔风斗，返回到气隙，完成转子绕组直线部分的氢气循环。,与转子风路相对应，定子机座和铁芯也分为11个风区，冷热风区的分布与转子的风区相对应。在铁芯底部的机座隔板上分布有通向各冷风区的轴向通风管，冷氢由机座端部分别进入各冷风区，冷却定子铁芯和转子绕组后回到热风区，经热风管汇集于第1和第11风区后，再进入冷却器罩的热风侧，然后经冷却器冷却后进入风扇，经风扇加压后重新进行循环 定子铁芯本体共设有95个径向通风道供氢气通过以冷却铁芯。定子铁芯端部也设有径向通风道以冷却端部结构件 为防止发电机冷热风区之间串风，除在铁芯背部设置有风区挡板外，也在发电机
11、气隙中装设有径向风区隔环，考虑到转子穿插问题，该隔环为5/6圆周，这样可以加强转子的通风冷却，进一步降低转子绕组的温升。,#3#4发电机通风系统 定子部分,通风系统,四、发电机定子冷却水系统,定子冷却水自水系统进入发电机机座内励磁端汇水环，经聚四氟乙烯（塑料王）引水管分别进入上下层线棒，再经汽机端的绝缘引水管进入汽机端汇水环，最后返回外部水系统，定子冷却水汇流管的进出口法兰均设在机座两侧上方，两端汇流管间设置排气和防止虹吸现象的连接管，该管位于机座的最上方，汇流管的最低位置设有排污法兰接口,发电机定子冷却水系统,定子并联引线、引出线及定子出线套管的冷却水回路为串联式单独水路，冷却水自励端汇流管
12、经绝缘引水管进入引线铜排，经引线的出水端绝缘引水管与主引线的进水接头相连接，冷却水通过主引线后，再经绝缘引水管进入出线套管，在磁套端子的导电杆内循环后，经出水绝缘引水管进入出线盒内的小汇流管，该小汇流管经机座外部的连接水管与发电机内的汽端回水汇流管相接，冷却水与定子线棒的冷却水汇合后再回到外部水系统，这样可以避免引线失水 中性点的连接母线亦为水内冷，水路与出线磁套端子的水路串联。,五、发电机的监测系统,监测定子铁芯温度 共16个热电偶，汽机端6个，励磁端6个，铁芯中部两个热风区4个 监测定子绕组、主引线和出线套管温度 每槽上下层线棒之间埋设一个热电阻监测绕组温度，共42个 汽机端总出水汇流管的
13、上下层线棒出水接头上各装有测温热电偶一个，共84个热电偶监测回水温度 在出线盒小汇流管的水接头上各装有1个热电偶，共有6个热电偶，监测主引线及6个磁套管的回水温度,监测定子绕组冷却水总进出水管水温 在励磁端总进水管和汽机端总出水管上各设有1个热电偶，共两个，其中各有一支接道ATC （automatic turbine control,汽轮机自动控制） 监测氢气冷却器的氢温 励磁端和汽机端氢气冷却器罩内冷风侧和热风侧各有一支双支式热电阻，一支显示，一支接ATC 监测轴承温度 汽机端和励磁端的下半轴承可倾瓦块内各设有一支双支式热电偶，其中一支接到ATC 在汽机端和励磁端轴承回油管以及励磁机轴承回油
14、管上各设有一个双支式热电偶 监测轴系振动 厂家标准：发电机组轴系在轴径上的双幅振动值应不大于0.076mm,在轴承座上的双幅振动值应不大于0.025mm。运行中轴振大于0.25mm，机组应当自动停机解列 在汽机端和励磁端以及励磁机的轴承外挡油盖上各设有一个拾振器，测量转子振动，两端共三支接到ATC 监测轴承座、轴承止动销、上半轴瓦绝缘垫块、下半轴瓦绝缘衬块、密封支座、中间环、高压进油管及外挡油盖的绝缘电阻,发电机漏水监测 在发电机出线盒、机座中部、下部、机座顶部冷却器外罩的底部及中性点外罩处，均装设法兰或螺孔，用管道与装设在机外的浮子式液位控制器即发电机漏水探测器相连接，以便检测漏水情况，也可从那里排污 监测机内放电无线射频 该装置通过设置在发电机中性点接地线上的频率变送器来监视发电机线圈或者其他带电部件的机内局部电弧放电事故 监测发电机内氢气的含湿量 一套在线氢气湿度仪，可直观地反映机内氢气地含湿量，有效控制发电机内氢气的湿度,测温元件接线端子,发电机（别的电厂）缺陷照片,绕组端部放电痕迹,护环表面划痕,端部结构件松动产生的黄粉,导电螺杆生锈,CT过热,螺母松动,谢谢大家！,
