1、600MW發電機結構及質量工藝要求定子及轉子部分主要內容目錄1、氫氣在發電機的冷卻作用2、發電機定子鐵芯結構3、定子鐵芯的散熱結構4、定子線圈的結構及裝配5、發電機轉子結構6、發電機轉子結構及冷卻氫氣在發電機的冷卻作用當發電機在額定氫壓0.4兆帕下運行，保證漏氫量每天不大于11.3立方米（常壓下的體積）。總裝后機內的氣體容量約為110立方米，上訴漏氫量低于能源部規定要低于5%的機內氣體容量的要求。發電機內定子繞組水支路的容積約為0.36立方米，在額定氫壓下作空氣氣密試驗時，氣體漏泄兩每天不超過繞組水支路容積的4%大型發電機已普遍采用氫氣為冷卻介質，其特點如下：1、氫氣的密度很小，純氫氣為空氣的

2、7%；即使在發電機內氫壓0.4兆帕下，其密度亦只有空氣的50%，因此大大降低了通風損耗。2、氫氣具有高導熱性（約為空氣的7倍）和高的便面熱傳遞系數（約為空氣的1.35倍）。因此氫冷發電機具有較大的有效材料單位體積的輸出容量，特變是氫內冷結構中氫直接與發熱導體接觸，提高氫壓可使發電機容量顯著地提高。3、氫氣密度很低又密閉循環與中厚鋼板焊成的機座內故環境噪音小。純氫氣完全的惰性的和非爆炸性，而且不會助燃，所以使用是安全的；但亦必須指出當氫氣與空氣混合之后，在體積中含有氫氣在570%的比例范圍內，可能會發生爆炸，因此機座的端蓋上裝有軸密封系統，將氫氣與外界大氣嚴密隔離開。發電機結構轉子結構發電機外觀

3、圖1、鐵芯的隔振結構發電機鐵芯是通過高強度彈簧鋼板組成的高效隔振裝置固定在機座內的。當發電機運行時，轉子和定子鐵芯之間的磁拉力在定子鐵芯中產生倍頻振動，為此在發電機的定子鐵芯裝配和發電機機座部件之間采用隔振性能較好的彈簧板彈性支撐結構，就使鐵芯傳到機座和基礎上的倍頻振動減少到很小。發電機定子鐵芯結構鐵芯結構及出廠前的裝配鐵芯采用0.5毫米扇形高導磁率、低損耗的無取向冷軋硅鋼片疊裝而成，硅鋼片兩面涂有F級環氧絕緣漆。鐵芯軸向用反磁支持筋螺桿和對地絕緣的高強度反磁鋼穿心螺桿，通過兩端的壓指、壓圈及分塊壓板用螺母擰成為整體。經過多次冷態和熱態加壓、并緊固螺母而成為一個堅固的鐵芯整體。在兩端壓圈與反磁

4、性分塊壓板之間設有硅鋼片迭壓并加以粘接起來形成內圓為階梯看臺式的磁屏蔽，減少端部漏磁引起的附加損耗。鐵芯的散熱結構鐵芯內設有許多徑向通風道組成氫氣便面冷卻、多路并聯通風、對應轉子進風和出風的十一個風區。在鐵芯進風和出風風區之間、環繞氣隙上部六分之五的圓周上安裝風區隔環以減少風區間的串風，提高通風散熱的效果。檢修中，特別注意保護鐵芯內圓表面，避免鐵芯片間短路。如果鐵芯短路，該處的損耗較大，溫度會有較大的升高，并促使臨近的硅鋼片絕緣受到破壞，因而會使短路逐步擴展，導致嚴重的鐵芯燒傷事故定子線圈的結構及裝配1、定子線圈的結構定子線圈由實心股線與空心導線交叉組成，空實心銅線之比為1：2，均包有玻璃絲絕

5、緣層。上層線棒的導電截面積要比下層的大；槽內股線間進行540度羅貝爾空間換位，減少附加損耗的作用。定子線棒端部為漸開式，采用鼻端不等距的結構，縮小同相距離，擴大相鼻端的放電距離，故上、下層線棒結構不一樣，共有7中規格。2、定子線圈的連接散熱方式定子繞組為60相帶、三項、雙層繞組，雙支路并聯、Y連接。定子線圈的空心導線內通過冷卻水以冷卻銅線，因此線圈溫升很低，但定子線圈對地絕緣仍采用F級環氧云母帶連續絕緣，確保使用壽命。在線圈的才內支線段和出槽口、端部均進行了表面防電暈處理。3、定子線圈的裝配定子線圈在槽內固定于高強度玻璃布卷包模壓槽楔下，在鐵芯兩端安裝關門槽楔，該槽楔在發電機運行期間防止振動而

6、產生的軸向位移。槽楔下設有高強度彈性絕緣板（波紋板），在徑向壓緊線棒。在部分槽楔上開有小孔，在檢修時測量波紋板的壓縮度。在槽底和上、下層線棒之間都墊以熱縮固性適形材料，使相互間保持良好的接觸。采用漲管熱壓工藝，使線棒能在才內緊固可靠地就位4、端部固定定子繞組端部采用剛柔綁扎固定結構，它由充膠的層間支持軟管、可調節綁環、徑向支撐環、絕緣楔塊和絕緣螺桿等結構件以及綁帶、適形材料等將伸出鐵芯槽口的繞組端部固定在絕緣大錐環內、成為一個牢固的整體，絕緣大錐環的小直徑端安裝在鐵芯端部出槽口下的覆蓋著滑移層的絕緣環上，而絕緣大錐環的環體則固定在絕緣支架上，支架的下部有通過彈簧板固定在鐵芯端部的分塊壓板上、形

7、成沿軸向的彈性結構，使繞組在徑向、切向具有良好的整體性和剛性，而沿軸向卻具有自由伸縮的能力。從而有效地緩解了由于運行中溫度變化而因銅鐵膨脹量不同在絕緣中所產生的機械應力。水冷的定子繞組連接線也固定在大錐環和絕緣支架上，為了運行安全，繞組端部上的緊固零件全部為高強度絕緣材料制成。1、轉子由轉軸、轉子繞組、轉子繞組的電氣連接件、護環、中心環、風扇、聯軸器和阻尼系統等部件構成。2、轉軸由高機械性能和導磁性能良好的26Cr2Ni4MoV合金鋼鍛件加工而成。在轉軸本體大齒中心沿軸向均勻地開了多個月形槽，又在勵側端部小齒中心線上開有兩條均衡槽，以均衡磁極中心線位置的兩條磁極引線槽。發電機轉子的結構3、在大

8、齒上開有阻尼槽，使發電機在不平衡負載時可以減少在橫向槽邊緣處的阻尼電流和由此引起的在尖角出的溫度急劇升高，有效地提高了發電機承受負序的能力。4、為消弱運行時在近磁極中心的氣隙磁通和轉子軛部磁通局部飽和，改善磁場波形，在靠近大齒的兩個嵌線槽分別采用了不等間距分布，1、4好嵌線槽采用淺槽。5、為盡量層架銅線截面積，嵌線槽采用開口半梯形槽，還開有小齒導風槽、供探傷用的半圓弧槽、供平衡用的平衡螺釘孔等。在探傷槽的兩端的大齒端頭，還開有兩個供繞組端部軸向排風用的月牙形槽。4）護環、中心環、阻尼環 因為轉子旋轉時，轉子線圈端部受到很大的離心力的作用，為了防止對轉子線圈端部的破壞，采用了非磁性、高強度合金（

9、Mn18Cr18）鍛件加工而成的護環來保護轉子線圈端部。護環分別裝配在轉子本體兩端，與本體端熱套配合，另一端熱套在懸掛的中心環上。轉子線圈與護環之間采用模壓的絕緣環絕緣。為了隔開和支撐端部線圈，限制它們之間由于溫差和離心力引起的位移，端部線圈間放置了模壓的環氧玻璃布絕緣塊。1）轉子本體 發電機轉子是由一根整體合金鋼鍛件加工而成，在轉子本體上徑向地開有許多縱向槽用于安裝轉子繞組，同時作為磁路。轉子繞組在槽內由鋁合金和鋼槽楔緊固以抵御離心力。這種磁性和非磁性兩種槽楔的應用能夠保證合理的磁通分布。這些槽楔均楔入了轉子槽口處的鴿尾槽內。轉子大齒上加工橫向槽（即月牙槽），用于均衡大、小齒方向的剛度，以避

10、免由于它們之間的較大差異而產生倍頻振動。2）轉子繞組 轉子繞組由高強度含銀銅線制成，具有較高的抗蠕變能力，從而提高了發電機承擔調峰負荷的能力。為防止由于離心力的作用，對轉子繞組端部產生破壞，轉子線圈放入槽內后，槽口用鋁合金槽楔和鋼槽楔固緊，以抵御轉子高速旋轉產生的離心力。非磁性槽楔和磁性槽楔的應用，保證了合理的磁通分布。采用了高強度、非磁性合金鋼鍛件加工而成的護環，熱套在轉子本體兩端，采用懸掛式嵌裝，一端與轉子本體熱套配合，另一端為懸掛式。轉子繞組與護環之間采用模壓的絕緣環絕緣。為了隔開和支撐端部線圈，限制它們之間由于溫差和離心力引起的位移，端部繞組間隔塊放置了模壓的環氧玻璃布絕緣塊。3）轉子

11、引線和集電環 通過轉子引線與集電環以及電刷裝置，可以給發電機提供額定出力及強勵時所需的勵磁電流。轉子電流通過電刷通入熱套在轉子外伸端的集電環，再通過與集電環相聯接的徑向和軸向導電螺桿傳到轉子繞組。導電螺桿用高強度和高導電率的銅合金制成。導電螺桿與轉軸之間有密封結構以防漏氫。集電環用耐磨合金鋼制成，是一對帶溝槽的鋼環，經絕緣后熱套在轉子軸上的。在集電環與轉軸之間設有絕緣套筒。表面的螺旋溝可以改善電刷與集電環的接觸狀況，使電刷之間的電流分配均勻。兩集電環間設有同軸離心式風扇以冷卻集電環和電刷。 中心環對護環起著與轉軸同心的作用，當轉子旋轉時，軸的撓度不會使護環受到交變應力作用而損傷。中心環還有防止

12、轉子線圈端部軸向位移的作用。 為減少由于不平衡負荷產生的負序電流在轉子上引起的發熱，提高發電機承受不平衡負荷（負序電流和異步運行）的能力，由槽楔壓緊。阻尼電流通路是由護環、槽楔、端部鈹鈷鋯銅槽楔組成形成的阻尼系統。阻尼系統有效地減少負序電流在轉子表面的發熱情況，增強了轉子的負序承載能力。1、轉子繞組的直線部分分為氣隙取氣斜流通風，而端部為軸向兩路通風的氫內冷方式。定、轉子各有多路并聯風區，其中熱風區5個，冷風區6各，共11個風區，定子與轉子冷熱風區相互對應，定子兩側端部出槽口出在線圈端部的可調綁環上設置氣隙擋風環，并在氣隙中設置冷熱風區隔環以加強對轉子的通風冷卻。減少冷熱風區的串風，增強冷卻效果。轉子的結構及冷卻2、由于氣隙取氣斜流通風為自通風方式，故發電機內氫氣可由對稱地裝在兩端的單級軸流式低壓風扇在發電機內形成氫氣流動的閉合回路，因此這種通風形式具有風摩擦較小，轉子繞組溫度較平均、最高溫度計平均溫升減低的特點，具有提高發電機的效率和處理的潛力。熱氫經兩端氫冷卻器冷卻，除了勵側的出線盒外，氫氣的流動的兩個回路幾乎是對稱的。發電機轉子端部結構轉子的通風系統轉子繞組槽部采用氣隙取氣斜流內冷方式。利用轉子自泵風作用，從進風區氣隙吸入氫氣。通過轉子槽楔后，進入兩排斜流風道，以冷卻轉子銅線。氫氣到達底匝銅線后，轉向進入另一排風道，冷卻轉子銅線后再通過轉子槽楔，從出風區排入氣隙。在轉子線