1000MW等级汽轮发电机结构介绍

1000MW级汽轮发电机结构介绍,上海电气电站设备有限公司发电机厂设计部魏燕飞2014年5月,1、技术发展历程简介,2、发电机冷却回路,3、发电机主要结构特点,主要内容,1、技术发展历程简介,2、发电机冷却回路,3、发电机主要结构特点,主要内容,1技术发展历程简介,2006年11月28日我国首台国产百万千瓦超超临界燃煤机组浙江华能玉环电厂号机组正式投入商业运行,1技术发展历程简介,采用多级风扇轴向通风技术的1000MW级发电机发展历程,1、技术发展历程简介,2、发电机冷却回路,3、发电机主要结构特点,主要内容,2发电机冷却回路,端盖轴承油密封,氢气冷却器,定子机座,定子铁心,定子线圈,转轴,转子风扇和联轴器,定子出线,2发电机冷却回路,通风冷却结构,2发电机冷却回路,水路冷却结构,励端,汽端,1、技术发展历程简介,2、发电机冷却回路,3、发电机主要结构特点,主要内容,3发电机主要结构特点,定子机座,冷却器端罩、出线盒,定子铁心,定子绕组、引线、端部固定,转子装配,氢气冷却器,端盖、轴承、油密封,3发电机主要结构特点,3.1定子机座,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。氢冷发电机采用端盖轴承结构，它还承受转子重量,且具有承受气体压力作用下的密封和防爆的功能。机座一般由外罩板、外机壁、内机壁环形隔板、各种支撑板、底板、吊环座（吊攀座板）等部件焊接而成。氢气冷却器在机座内的布置为竖式（垂直）布置,3发电机主要结构特点,3.1定子机座,机座加工,三维模型,3.1定子机座,内外定子穿装,采用内、外机座结构。可同时满足水、陆两种运输方式，内定子与外机座采用平行制造，缩短产品制造周期。机座与定子铁心间采用隔振结构，隔离定子铁心的倍频振动。定子机座由优质钢板装焊而成，具有足够的强度、刚度和气密性。,3发电机主要结构特点,3.1定子机座,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1.2MPa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。机座应力消除,3发电机主要结构特点,3.1定子机座,3发电机主要结构特点,3.2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。,3发电机主要结构特点,3.2定子铁心,CrownTest试验,3发电机主要结构特点,3.2定子铁心,内倾式齿压板,3发电机主要结构特点,3.2定子铁心,夹紧环,立式隔振弹簧板安装位置,穿心螺杆,3发电机主要结构特点,3.2定子铁心,可平行作业，隔振系数58,铁心机座连接,3发电机主要结构特点,3.2定子铁心,3发电机主要结构特点,3.2定子铁心,绝缘支持筋,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,汽轮发电机的定子绕组放在铁芯内圆的槽内，它处于旋转的磁场中，感应出高电压，大电流，输出电网。因此它是发电机能量转换、输出电能的关键部件。也是发电机损耗发热最大的部件之一。发电机定子绕组承受高电压：27kV；大电流：接近24000A。绕组设计需满足高电压、大电流（发热）、强大电动力要求。,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,定子线圈模型图,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,SVPI全屏蔽技术主绝缘,不锈钢空导,不锈钢水盒及孔板,螺纹扣压式成型绝缘引水管,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,绕组附加电流有两部分：一部分是股线内局部流通的涡流，它使交流电阻增加，由此增加定子铜耗，该部分损耗称挤流附加损耗。采用减薄股线厚度的方法来减少附加铜耗。另一部分是线棒中的各股线在定子槽内和端部，所处的磁位不同，各股线感应的电势也不同，通过鼻端并联的接头短接后，各股线间流通了环流，一般称为环流附加损耗。广泛采用槽内360、540的换位的方法，使各股线平均而言在槽部处于相同的磁位。,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,定子线棒股线换位,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,槽内固定方式：,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,绕组端部固定方式：,金属支架,大锥环,定子线棒,整体灌胶,弧形压板,绝缘盒,3发电机主要结构特点,3.3定子绕组,绕组端部固定方式：,3发电机主要结构特点,3.4定子绕组并联环,并联环锥环装配,3发电机主要结构特点,3.4定子绕组并联环,并联环锥环装配,3发电机主要结构特点,3.5定子主引线与出线盒,定子出线盒由反磁不锈钢板装焊构成，具有良好的强度、刚度和气密性。定子出线与连接线采用法兰连接结构，与出线套管之间采用引线连接。,3发电机主要结构特点,定子主引线与连接线及套管间连接结构,3.5定子主引线与出线盒,3发电机主要结构特点,定子主引线与连接线及套管间连接结构,3.5定子主引线与出线盒,3发电机主要结构特点,挡风环结构,3.6励端挡风环结构,3发电机主要结构特点,3.7总水管与绝缘引水管,3发电机主要结构特点,3.7总水管与绝缘引水管,机座锥形滤网设置,防异物进入定冷水系统杜绝安装过程中遗漏可能,3发电机主要结构特点,3.8端盖、轴承、油密封,端盖内侧,端盖外侧,3发电机主要结构特点,3.8端盖、轴承、油密封,轴密封技术特点组合式密封支座,安装方便密封有主密封和次密封密封油有主密封油和浮动油独特的内迷宫环设计,大量运行表明：发电机内部清洁,无油迹有效的防止向发电机内漏油,氢侧/空侧,采用“多疏齿”结构（共设14道密封梳齿）能将微弱的渗油拦截住.,靠近端盖轴承处为正压区，避免向机内吸油。,3发电机主要结构特点,3.9转轴,联轴器,转轴,联轴器和转轴采用高质量NiCrMoV合金钢整体锻造,槽楔：铍钴锆铜端头、阻尼槽楔：耐高温、高导电率银铜,阻尼槽楔,槽楔,端头槽楔,贯通阻尼,端部阻尼,端部阻尼槽楔下有顶推块，使护环与阻尼槽楔搭接良好,形成可靠的阻尼笼,3发电机主要结构特点,3.10转子护环,3发电机主要结构特点,3.11转子槽内布置,转子本体截面,槽底垫条,槽绝缘,转子铜线（本体）无氧含银冷拉双孔铜排,单面上胶Nomex先行粘合在铜线上,环氧层压匝间绝缘嵌线时粘接在匝间,转子槽楔,楔下垫条,3发电机主要结构特点,转子本体截面,槽底垫条,槽绝缘,转子铜线（本体）无氧含银冷拉双孔铜排,单面上胶No