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水轮发电机的高速发展期

2018-05-25 12:00:04 阅读()

        高速发展期(1951-1984)
        在高速发展阶段,著名的水轮发电机研制公司(工厂)主要有WH、 Siemens、BBC、CGE(加拿大GE公司) 苏联的“电力”工厂,以及日本的日立、东芝、三菱公司。

 

        1、苏联古比雪夫电站123.5MV・A水轮发电机
        古比雪夫电站水轮发电机由苏联“电力”工厂设计制造,发电机单机容量123.5MV・A,超过美国大古力 第一电厂的108MV・A机组,居居当时世界第一位。发电机采用伞形布置结构,无下导轴承和下机架,推力轴 承放在水轮机顶盖上。发电机定子为分瓣结构,叠片铁心,定子线负荷436A/cm。转子轮毂为铸钢,它与转 子支臂间以上下圆盘相连;转子磁轭和磁极采用钢板冲片的叠片结构,磁极带阻尼绕组,磁轭轭冲片为整极距冲片。发电机推力负荷达3400t,为当时世界之最,发电机推力轴承采用刚性螺丝支柱式支承结构。由于系统对励磁电压上升速度和顶值电压要求较高,故发电机励磁系统采用带升压机组的直流发电机励磁系统。
         2、瑞典斯托诺福电站150MV・A水轮发电机
斯托诺福发电机采用上下导轴承的伞形结构(半伞形),推力轴承布置在下机架上面。发电机定子分为6瓣 发电机转子支架有12条钢板焊接的盒形支臂,支架轮毂为铸铁结构,分为4瓣,分瓣面位于支臂之间,用螺栓把紧。支架轮毂套上转轴后分别在轮毂两端各热套一个钢圈,使轮毂紧套在转轴上。转子磁轭采用2mm钢板冲片叠成,发电机采用带桨式风扇的轴向通风系统。
        3.苏联布拉兹克电站225MW水轮发电机
        布拉兹克水轮发电机组是当时世界上单机容量最大的水轮发电机组,也是首次突破200MW的机组。布拉兹克水轮发电机为立式悬型密闭循环空气冷却,无下导轴承和下机架。由于运输条件的限制,定子采用机座上下不对称的结构,定子在工地嵌线。转轴采用锻造圆筒与铸造法兰焊接在一起的结构,轴上带有 固定转子支架的法兰,与水轮机共用一根轴;转子支臂为盒形结构,支架轮毂与支臂间用上下圆盘相连;磁轭冲片采用35号钢板冲片,磁极为叠片式磁极,带径向双T尾,有阻尼绕组。推力轴承为刚性支柱螺丝式, 轴承单位面积负荷达6MPa,轴瓦为双层瓦,上下两层间设有油沟,轴瓦下设有弹性托盘。发电机励磁电流由 辅助发电机经水银整流器整流后供给(离子励磁)。发电机采用带斗形风扇的双路通风系统。
        4、苏联克拉斯诺雅尔斯克( Kpachoxpckas)
        发电机采用推力轴承置于水轮机顶盖上的半伞形结构;发电机定子分成6瓣,在工地组圆后焊在一起;定子绕组采用B级绝缘系统,环氧树脂云母带。发电机没有大轴,即采用用以轮毅代替大轴的所谓“无轴结构”;转子支架 有8条盒形支臂,用螺杆固定在转子轮毂上;转子磁极用3mm厚扇形片叠成,每层叠片错开1.5极距,磁轭在热态下打键,与支架配合;磁极用1.5mm钢板的冲片叠成;矩形磁极绕组由两根铜排并绕而成,其中一根为扁平光滑铜排,另一根为轧制的、带横向槽的铜排,这两根铜排并绕的磁极线圈具有横向风道。发电机推轴承为刚性支撑单托盘式结构,单位负荷为3.8MPa,推力瓦上装有蛇形管,通水直接冷却。发电机采用气动制动(气剎),另备有高压油顶起装置。发电机采用离子励磁系统及他励静止晶闸管励磁系统。发电机定子 绕组采用直接水冷,4根线棒的水路串联为一组,线棒进水压力为0.27MPa,线棒内水流速度约1m/s;转子采用强迫空气冷却。
        5.美国大古力第三电厂600MW和700MW水轮发电机
        1973年,第一台600MW机制成,1975年投入运行。大古力600MW水轮发电机为立式半伞形结构,推力轴承装在下机架上,发电机定子采用无机座的定子铁心支 承结构.转子大轴采用钢板轴筒分两段卷焊,然后与锻造法兰焊为一体的结构;转子支架为圆盘结构,采用权形支臂,推力轴承采用四线梁刚性螺丝支撑结构,推力瓦采用直接水冷,内循环冷却;机组设有高压油顶起装置。发电机采用自励静止晶闸管励磁系统。发电机转子采用无风扇 径向通风系统。大古力第三电厂3台700MW水轮发电机由加拿大通用电气公司(CGE)设计制造,第一台机组1978年投入运行。发电机为伞形,推力力轴承和下导轴承布置在下机架上。发电机定子机座为多边形结构,分为6瓣,在厂内分瓣焊接,在工地组组圆、叠装铁心、嵌线;定子线圈采用单匝叠绕组。转子磁轭分为3段,分别用螺杆把紧, 磁轭用双T尾固定磁极;转子支架为圆盘结构,由轮毂和10条扇形 支臂在工地组焊而成。发电机推力轴承采用扇形钨金瓦,每块瓦由弹簧簇支撑,用水冷却,内循环。导轴承为活支分块瓦轴承。发电机采 用机端供电的静止晶闸管励磁系统。发电机定子线圈采用水直接冷却, 及无风扇的径向通风系统。
        6.苏联萨度-舒申斯克电站
        1980年,第一台装有永久转轮的640MW机组投入运行。发电机为半伞式,推力轴承布置在水轮机顶盖上, 一个导轴承装在上机架内。发电机定子分为6瓣,定子绕组为双层波绕组,在工地叠装定子铁心,嵌装定子线圈。转子磁轭采用50kg/mm2的高强度钢板;转子磁极线圈采用多边形截面的铜排;磁极压板,外部采用磁性钛合金,内部采用磁性钢板。发电机推力轴承为双排推力瓦式,内外排瓦间设有平衡梁,其支承结构为带托盘的刚性支柱式。
         7、伊泰普发电机
        由BBC 伊泰普发电机的总体布置采用带两个导轴承的半伞形结构,推力轴承和下导轴承组合结构布置在下机架上。定子机座有8个水平环,用16根等距立柱相连,立柱上下部连有径向倾斜60°的柔性筋板,解决了大型水轮发电机定子铁心受热膨胀问题。定子在工地整圆叠装铁心,叠片压紧力大于5MPa;定子绕组采用环氧 树脂真空浸渍的绝缘线棒,槽部和端部均用云母带包绕。转子支架为多层圆盘式整体焊接结构,轮毂在厂内 加工,扇形分瓣支臂(50Hz机11个支臂,60Hz机13个支臂)运到工地后与轮毂拼焊为整体;转子磁轭与转子支架间采用切向键和径向键固定;磁轭与磁极间采用固定键和打入键固定;磁极线圈由条状铜排焊接而成。 下机架是负荷机架,共有8对辐射支臂;上机架采用斜支臂结构.
        8、委内瑞拉古里第二电站630MW水轮发电机
        古里第二电站安装10台700MV・A(最大持续容量805MV・A) 水轮发电机组。10台水轮发电机由东芝、日立、三菱、 Siemens公司联合体(JWG)分工合作生产5台,加拿 大通用电气公司(CGE)生产5台。下面仪就东芝、日立、三菱、 Siemens联合体(JwG)的机组作一简要介绍。


        发电机为立轴全密闭空气冷却式,半伞形结构,推力轴承和下导轴承装在下机架内。发电机定子机座直 径16,6m,分为6瓣,在工地用螺栓把合,各环板段则焊接相连。为了避免运行时定子铁心产生翘曲现象 采用了增加定位筋数量、定子铁心在工地螺旋叠片、增加铁心通风沟数量,以及机座和基础问采用径向键和 把合螺栓固定等措施。定子绕组为波绕组,槽部360°换位,接头为银焊。转子支架为圆盘式,分为两半;主 轴下端轴为锻焊结构的空心轴,上端轴为钢板焊接的空心轴;转子磁轭采用56MPa的高强度钢板,磁轭与转 子支架间除采用热套配合外,还加装有径向斜键和切向斜键;磁极铁心用1.6mm钢板冲片堆叠而成,极靴上 装有阻尼绕组,阻尼绕组极间不连接,极线圈为特殊断面拉制铜带银焊焊成的“镜”形;发电机推力轴承 采用双层轴瓦及双支点弹性梁支承式结构;油循环采用镜板自泵油方式。发电机采用以转子支架和磁轭风沟作为风压源的径向通风方式,是世界上最大容量的空气冷却机组。

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