汽轮发电机定子介绍.pptx

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1、汽轮发电机，不管何种冷却方式，不管容量大小，发电机的本体的机械结构可分为 静止和转动的两大部分。静止部分主要有机座、定子铁芯、定子绕组、端盖、轴承、冷却器等。若是氢冷发电机则另设有动、静密封装置等。转动部分主要有转轴、转子绕组、护环、中心环、风扇环、集电环等。若是水内冷转子则必须有进水机构和出水装置。汽轮发电机基本结构汽轮发电机基本结构第1页/共31页300MW300MW级水氢氢汽轮发电机基本结构级水氢氢汽轮发电机基本结构第2页/共31页汽轮发电机基本结构汽轮发电机基本结构第3页/共31页 机座的作用及结构形式机座作为固定、支撑、保护定子铁芯、定子绕组之用，同时它还须构成发电机通风循环回路，并

2、通过机座底脚板将发电机所受的电磁力传递到基础上。氢冷发电机如采用端盖轴承结构，它还要承受转子重量,且应具有承受气体压力作用下的密封和防爆的功能。(一一)定子机座定子机座第4页/共31页(一一)定子机座定子机座第5页/共31页(一一)定子机座定子机座定子机座一般由外罩板、外壁、中壁、通风管道、各种支撑筋板（管）、底脚板、吊攀及吊攀座、出线盒支座、冷却器支座、人孔法兰等部件焊接而成，外形尺寸庞大，形状结构复杂，要求有足够的刚度和强度，同时要最大限度的满足加工方便、工艺性好的要求。机座还需具备满足固定、冷却、吊运、发电机状态监测仪表接口等功能的结构，同时，考虑到平行作业、安装和运输限制等方面的需求，

3、定子机座有时也采用内外式或多段式结构。第6页/共31页焊接机座（300MW双水内冷）整体机座600MW水氢氢内外机座1000MW火电(一一)定子机座定子机座第7页/共31页(一一)定子机座定子机座内外定子穿装第8页/共31页(一一)定子机座定子机座 机座的加工 大大型型汽汽轮轮发发电电机机机机座座尺尺寸寸大大。加加工工部部位位是是两两端端面面上上的的止止口口圆圆和和等等分分的的大大量量螺螺孔孔、两两侧侧面面、装装底底脚脚及及吊吊攀攀的的平平面面和和螺螺孔孔、两两侧侧底底平平面面、底底面面装装出出线线套套管管罩罩壳壳的的接接合合面面，最最困困难难的的是是机机座座内内长长达达1010米米左左右右的

4、的内内孔孔，其其直直径径为为2.52.544米，它是装配定子铁芯的基准。米，它是装配定子铁芯的基准。据据统统计计，一一台台典典型型的的大大型型汽汽轮轮发发电电机机机机座座需需要要三三十十多多种种不不同同的的铣铣、车车、镗镗、钻等加工，共需上千道切削动作，仅钻孔即达钻等加工，共需上千道切削动作，仅钻孔即达750750个之多。个之多。第9页/共31页(一一)定子机座定子机座 从美国WH公司购进的八轴数控机座加工中心，一次找正、装夹就能加工完成，大大提高精确度。第10页/共31页(一一)定子机座定子机座机座水压和气密试验氢气冷却的发电机定子机座，在运行时机座内充满有一定压力的氢气。对机座要求要具有一

5、定的强度和密封性。水压试验：实际上机座最大试验压力一般为1.0MPa的水压。耐水压试验时，不允许有永久性的变形和泄露。气密试验：气密试验的方式类似于水压试验，都是将机座俩端装上工具端盖。第11页/共31页机座应力消除l ABB公司，整体机座送入退火炉回火，如退火炉容积不够大，则采用两拼机座分开焊装进退火炉回火后，再拼装焊接成整体。l WH公司曾采用回火炉对整体机座进行退火。三菱公司认为机座加工后泵水压，可同时检漏和消除焊接应力。l GE公司及A-A公司则将主要零部件如出线罩、底脚等先回火消除应力，然后焊接成整体机座再金加工，最后泵水压使整个机座消除应力。(一一)定子机座定子机座第12页/共31

6、页(二二)定子铁心定子铁心定子铁芯的作用：使发电机总磁通获得低磁阻的磁路，同时起着固定定子绕组的作用。在铁芯中有磁滞损耗和涡流损耗，为了减少涡流损耗，要把铁芯分成许多薄片，而且各片之间彼此绝缘，以防止各叠片之间流过电流。每一硅钢薄片厚度的选择与涡流的透入深度有关。大型汽轮发电机通常使用的冲片厚度是0.35mm或0.5mm。第13页/共31页(二二)定子铁心定子铁心冲制发电机定子矽钢冲制发电机定子矽钢片，无级调速片，无级调速1515100100次次/min,/min,自动上下自动上下料。料。315315吨大型自动化冲片生产线（德国吨大型自动化冲片生产线（德国SCHULERSCHULER公司）公司

7、）第14页/共31页(二二)定子铁心定子铁心定子铁芯的装配l定子铁芯主要构件：硅钢片、定位筋、风道板、绝缘垫片、齿压板、压圈、铜屏蔽、穿心螺杆等。l定子铁芯是由成千上万张扇形硅钢片叠装而成的，装配完成的定子铁芯要求：槽形平直、槽壁平整、有足够的紧力，以保证铁芯的刚度和避免电磁力引起片间振动，还要注意片间绝缘不应受损，通风道均匀整齐，不变形等。第15页/共31页(二二)定子铁心定子铁心 定子铁心端部结构第16页/共31页(二二)定子铁心定子铁心齿压板硅钢片定位筋风道板第17页/共31页(二二)定子铁心定子铁心带铜屏蔽定子铁心第18页/共31页定子铁芯的振动 铁心振动的危害：铁心振动会造成铁心松动

8、，噪音增大，磨损片间绝缘，对定子绕组绝缘、机座焊缝、基础等都有危害。减少铁心振动措施：1）采用穿心螺杆结构增大对齿部压力；2）采用夹紧环；3)铁心压装工艺上优化，采用分段加压和加温、选用优质硅钢片漆使铁心粘合成一体等方法；4)采用内倾式结构，防止铁心在运行后松动(二二)定子铁心定子铁心第19页/共31页定子铁心设计的典型考虑端部粘结：将定子铁心的端部、磁屏蔽等部分采用粘结漆或nomex纸进行粘结，提高整体的刚性和稳定性。(二二)定子铁心定子铁心第20页/共31页定子铁心设计的典型考虑阶梯冲片开槽：可减少端部漏磁通和涡流损耗，同时也可以降低铁心齿部温度，提高冷却能力。若采用overlap槽，可以

9、使得铁心端部的刚性更好。(二二)定子铁心定子铁心第21页/共31页定子铁心设计的典型考虑内倾式轴向收紧结构：在铁心收紧时能够给定子铁心齿部提供预紧力，使其具有足够的片间压力，避免铁心松动时，冲片齿部振动发生弯曲疲劳破坏。可采用齿压板内倾和压圈内倾方式。(二二)定子铁心定子铁心第22页/共31页作用：减少铁心传到机座和基础的振动幅值。隔振形式：卧式弹簧板隔振和立式弹簧板隔振。30万水冷和水氢冷采用卧式弹簧板隔振，60万水氢冷、100万火电、110万核电和空冷系列发电机采用立式弹簧板的隔振形式。(三三)机座铁心隔振结构机座铁心隔振结构第23页/共31页卧式弹簧板隔振结构(三三)机座铁心隔振结构机座

10、铁心隔振结构第24页/共31页立式弹簧板隔振结构(三三)机座铁心隔振结构机座铁心隔振结构第25页/共31页作用：通过热交换原理将发电机的热风转化为冷风，对发电机进行冷却。结构组成：一般由前水室、后水室、进出水法兰、冷却管、翅片、框架等组成。在设计时需考虑检修、排污、热膨胀、密封等因素的影响。(四四)冷却器冷却器第26页/共31页(四四)冷却器冷却器布置方式：在我厂的产品系列中，冷却器在机座内的布置方式主要有竖式（垂直）布置和卧式（水平）布置两种，这两种布置的设计要根据通风的风路和发电机轴系的临界转速等因素综合而定。第27页/共31页(四四)冷却器冷却器 竖式冷却器第28页/共31页(四四)冷却器冷却器 卧式冷却器第29页/共31页谢谢大家！谢谢大家！第30页/共31页感谢您的观看。第31页/共31页