汽輪發(fā)電機定子介紹

1、汽輪發(fā)電機定子汽輪發(fā)電機定子 金工部分介紹金工部分介紹 汽輪發(fā)電機，不管何種冷卻方式，不管容量大小 ，發(fā)電機的本體的機械結(jié)構(gòu)可分為 靜止和轉(zhuǎn)動 的兩大部分。 靜止部分主要有機座、定子鐵芯、定子繞組、 端蓋、軸承、冷卻器等。若是氫冷發(fā)電機則另 設(shè)有動、靜密封裝置等。 轉(zhuǎn)動部分主要有轉(zhuǎn)軸、轉(zhuǎn)子繞組、護環(huán)、中心 環(huán)、風扇環(huán)、集電環(huán)等。若是水內(nèi)冷轉(zhuǎn)子則必 須有進水機構(gòu)和出水裝置。 汽輪發(fā)電機基本結(jié)構(gòu)汽輪發(fā)電機基本結(jié)構(gòu) 300MW300MW級水氫氫汽輪發(fā)電機基本結(jié)構(gòu)級水氫氫汽輪發(fā)電機基本結(jié)構(gòu) 汽輪發(fā)電機基本結(jié)構(gòu)汽輪發(fā)電機基本結(jié)構(gòu) 機座的作用及結(jié)構(gòu)形式 機座作為固定、支撐、保護定子鐵芯、定子繞組之用，同時

2、它 還須構(gòu)成發(fā)電機通風循環(huán)回路，并通過機座底腳板將發(fā)電 機所受的電磁力傳遞到基礎(chǔ)上。氫冷發(fā)電機如采用端蓋軸 承結(jié)構(gòu)，它還要承受轉(zhuǎn)子重量,且應(yīng)具有承受氣體壓力作用 下的密封和防爆的功能。 ( (一一) )定子機座定子機座 ( (一一) )定子機座定子機座 ( (一一) )定子機座定子機座 定子機座一般由外罩板、外壁、中壁、通風管道、各種支撐 筋板（管）、底腳板、吊攀及吊攀座、出線盒支座、冷卻器 支座、人孔法蘭等部件焊接而成，外形尺寸龐大，形狀結(jié)構(gòu) 復雜，要求有足夠的剛度和強度，同時要最大限度的滿足加 工方便、工藝性好的要求。機座還需具備滿足固定、冷卻、 吊運、發(fā)電機狀態(tài)監(jiān)測儀表接口等功能的結(jié)構(gòu)，

3、同時，考慮 到平行作業(yè)、安裝和運輸限制等方面的需求，定子機座有時 也采用內(nèi)外式或多段式結(jié)構(gòu)。 焊接機座 （300MW雙水內(nèi)冷） 整體機座 600MW水氫氫 內(nèi)外機座 1000MW火電 ( (一一) )定子機座定子機座 ( (一一) )定子機座定子機座 內(nèi)外定子穿裝內(nèi)外定子穿裝 ( (一一) )定子機座定子機座 機座的加工 大型汽輪發(fā)電機機座尺寸大。加工部位是兩端面上的止口大型汽輪發(fā)電機機座尺寸大。加工部位是兩端面上的止口 圓和等分的大量螺孔、兩側(cè)面、裝底腳及吊攀的平面和螺圓和等分的大量螺孔、兩側(cè)面、裝底腳及吊攀的平面和螺 孔、兩側(cè)底平面、底面裝出線套管罩殼的接合面，最困難孔、兩側(cè)底平面、底面裝

4、出線套管罩殼的接合面，最困難 的是機座內(nèi)長達的是機座內(nèi)長達1010米左右的內(nèi)孔，其直徑為米左右的內(nèi)孔，其直徑為2.52.544米米 ，它是裝配定子鐵芯的基準。，它是裝配定子鐵芯的基準。 據(jù)統(tǒng)計，一臺典型的大型汽輪發(fā)電機機座需要三十多種據(jù)統(tǒng)計，一臺典型的大型汽輪發(fā)電機機座需要三十多種 不同的銑、車、鏜、鉆等加工，共需上千道切削動作，僅不同的銑、車、鏜、鉆等加工，共需上千道切削動作，僅 鉆孔即達鉆孔即達750750個之多。個之多。 ( (一一) )定子機座定子機座 從美國WH公司購進的八軸數(shù)控機座加工中心，一次找正、裝夾就能加工完成，大大提高精確度。 ( (一一) )定子機座定子機座 機座水壓和氣

5、密試驗 氫氣冷卻的發(fā)電機定子機座，在運行時機座內(nèi)充滿有一定壓力 的氫氣。對機座要求要具有一定的強度和密封性。 水壓試驗：實際上機座最大試驗壓力一般為1.0MPa的水壓 。耐水壓試驗時，不允許有永久性的變形和泄露。 氣密試驗：氣密試驗的方式類似于水壓試驗，都是將機座 倆端裝上工具端蓋。 機座應(yīng)力消除 l ABB公司，整體機座送入退火爐回火，如退火爐容積不 夠大，則采用兩拼機座分開焊裝進退火爐回火后，再拼 裝焊接成整體。 l WH公司曾采用回火爐對整體機座進行退火。三菱公司 認為機座加工后泵水壓，可同時檢漏和消除焊接應(yīng)力。 l GE公司及A-A公司則將主要零部件如出線罩、底腳等先 回火消除應(yīng)力，然

6、后焊接成整體機座再金加工，最后泵 水壓使整個機座消除應(yīng)力。 ( (一一) )定子機座定子機座 ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 定子鐵芯的作用：使發(fā)電機總磁通獲得低磁阻的磁路， 同時起著固定定子繞組的作用。 在鐵芯中有磁滯損耗和渦流損耗，為了減少渦流損耗， 要把鐵芯分成許多薄片，而且各片之間彼此絕緣，以防 止各疊片之間流過電流。每一硅鋼薄片厚度的選擇與渦 流的透入深度有關(guān)。 大型汽輪發(fā)電機通常使用的沖片厚度是0.35mm或0.5mm。 ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 沖制發(fā)電機定子矽沖制發(fā)電機定子矽 鋼片，無級調(diào)速鋼片，無級調(diào)速1515 100100次次/min,/min,自動自動 上下料。

7、上下料。 315315噸大型自動化沖片生產(chǎn)線（德國噸大型自動化沖片生產(chǎn)線（德國SCHULERSCHULER公司）公司） ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 定子鐵芯的裝配 l 定子鐵芯主要構(gòu)件：硅鋼片、定位筋、風道板、絕緣墊 片、齒壓板、壓圈、銅屏蔽、穿心螺桿等。 l 定子鐵芯是由成千上萬張扇形硅鋼片疊裝而成的，裝配 完成的定子鐵芯要求：槽形平直、槽壁平整、有足夠的 緊力，以保證鐵芯的剛度和避免電磁力引起片間振動， 還要注意片間絕緣不應(yīng)受損，通風道均勻整齊，不變形 等。 ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 定子鐵心端部結(jié)構(gòu) ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 齒壓板 硅鋼片 定位筋 風道板 ( (二

8、二) )定子鐵心定子鐵心 帶銅屏蔽定子鐵心 定子鐵芯的振動 鐵心振動的危害：鐵心振動會造成鐵心松動，噪音增大， 磨損片間絕緣，對定子繞組絕緣、機座焊縫、基礎(chǔ)等都有 危害。 減少鐵心振動措施：1）采用穿心螺桿結(jié)構(gòu)增大對齒部壓 力；2）采用夾緊環(huán)；3)鐵心壓裝工藝上優(yōu)化，采用分段 加壓和加溫、選用優(yōu)質(zhì)硅鋼片漆使鐵心粘合成一體等方法 ；4)采用內(nèi)傾式結(jié)構(gòu)，防止鐵心在運行后松動 ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 定子鐵心設(shè)計的典型考慮 端部粘結(jié)：將定子鐵心的端部、磁屏蔽等部分采用粘結(jié)漆 或nomex紙進行粘結(jié)，提高整體的剛性和穩(wěn)定性。 ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 定子鐵心設(shè)計的典型考慮 階梯沖片

9、開槽：可減少端 部漏磁通和渦流損耗，同 時也可以降低鐵心齒部溫 度，提高冷卻能力。若采 用overlap槽，可以使得鐵 心端部的剛性更好。 ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 定子鐵心設(shè)計的典型考慮 內(nèi)傾式軸向收緊結(jié)構(gòu)：在鐵心收緊時能夠給定子鐵心齒部 提供預緊力，使其具有足夠的片間壓力，避免鐵心松動時 ，沖片齒部振動發(fā)生彎曲疲勞破壞?？刹捎谬X壓板內(nèi)傾和 壓圈內(nèi)傾方式。 ( (二二) )定子鐵心定子鐵心 作用：減少鐵心傳到機座和基礎(chǔ)的振動幅值。 隔振形式：臥式彈簧板隔振和立式彈簧板隔振。 30萬水冷和水氫冷采用臥式彈簧板隔振，60萬水氫冷、 100萬火電、110萬核電和空冷系列發(fā)電機采用立式彈簧板 的隔振形式。 ( (三三) )機座鐵心隔振結(jié)構(gòu)機座鐵心隔振結(jié)構(gòu) 臥式彈簧板隔振結(jié)構(gòu) ( (三三) )機座鐵心隔振結(jié)構(gòu)機座鐵心隔振結(jié)構(gòu) 立式彈簧板隔振結(jié)構(gòu) ( (三三) )機座鐵心隔振結(jié)構(gòu)機座鐵心隔振結(jié)構(gòu) 作用： 通過熱交換原理將發(fā)電機的熱 風轉(zhuǎn)化為冷風，對發(fā)電機進 行冷卻。 結(jié)構(gòu)組成： 一般由前水室、后水室、進出 水法蘭、冷卻管、翅片、框 架等組成。在設(shè)計時需考慮 檢修、排污、熱膨脹、密封 等因素的影響。 ( (四四) )冷