1、2发电机原理3 n综上所述的发电机均是旋转磁极式交流综上所述的发电机均是旋转磁极式交流同步发电机同步发电机45机械能转换为电能原理 只要运动的导体切割磁力线（磁场），在导只要运动的导体切割磁力线（磁场），在导体两端就会产生感应电势体两端就会产生感应电势n当发电机的转子被原动机带动旋转时，当发电机的转子被原动机带动旋转时，磁极在空间旋转，产生旋转磁场，磁力磁极在空间旋转，产生旋转磁场，磁力线切割了在定子铁芯槽中对称放置的三线切割了在定子铁芯槽中对称放置的三相绕组，在绕组中就会产生感应电动势。相绕组，在绕组中就会产生感应电动势。电动势电动势（U U) )在外部用电设备形成的闭合在外部用电设备形成的
2、闭合回路中产生电流回路中产生电流( (I I) )，就得到了电功率就得到了电功率( (P P) )，即将机械能转换成电能：即将机械能转换成电能：P=UIP=UI6气隙7水轮发电机总体型式 n一般转子为无轴结构n发电机稳定性好n一般有上、下导轴承n上机架为承重机架n推力负荷只由水推力引起8三峡水轮发电机三维剖面图910DFEM水轮发电机结构总 体（伞 式）11龙滩发电机剖面图（空气冷却）12龙滩发电机剖面图（空气冷却）13转子轴系半伞式14DFEM水轮发电机典型产品 二滩550MW水轮发电机国内已运行机组 单机容量最大最大容量642MVA额定电压18kV1516总 体 布 置立轴、双导、半伞结构
3、立轴、双导、半伞结构结结 构构 设设 计计17总 体 布 置18DFEM水轮发电机结构总 体（悬 式）19发电机装配（悬式）发电机装配（悬式）20转子装配（悬式）转子装配（悬式）21发电电动机总体结构总 体 结 构（悬 式）22响洪甸发电电动机介绍主 要 结 构转 子 装 配 起 吊 定子铁芯装配起吊23贯流式发电机 24发电机支撑位置布置图25灯泡贯流式机组26转子轴系装配（卧式）转子轴系装配（卧式）推力轴承水推力27小 道 卡 水 轮 发 电 机（轴伸贯流）2829发电机设计 n电磁设计工作量不到整个发电机组设计工作量的10%。30发电机设计 n总体结构的布置、选型，各部件、各工况下的的刚
4、、强度、应力、通风、冷却计算等。n提出各工件的具体尺寸、材料、工艺方法、加工要求等。n设计工作量为整个发电机组设计工作量的90%以上。l设计工作是保证产品质量的关键设计工作是保证产品质量的关键!31水轮发电机行业标准 32发电机主要构成部件 n利用导体切割磁力线，在导体内感应交变电势，连成回路形成电流，通过变电站将电能送入电网n通过励磁电流形成磁场n通过水轮机旋转，在气隙中形成旋转磁场n承载旋转部件包括水推力的重量n旋转部件轴系的支撑力33发电机主要构成部件 n铁损、铜损、风损和附加损耗、电气损耗的冷却n轴承润滑、搅拌损耗的冷却n各部件温度监测n各种可能事故的监测、报警、停机n轴电流接地装置n
5、灭火装置34定子电磁设计关键点 35发电机定子装配36定子装配 n有足够的刚度和强度，能满足运行时额定扭矩产有足够的刚度和强度，能满足运行时额定扭矩产生的切向力和铁芯热膨胀引起的径向力，定子绕生的切向力和铁芯热膨胀引起的径向力，定子绕组短路时短路扭矩产生的切向力，通过定位筋传组短路时短路扭矩产生的切向力，通过定位筋传递到机座递到机座100100周周/ /秒的交变力，转子绕组两点短路秒的交变力，转子绕组两点短路时引起的单向磁拉力时引起的单向磁拉力n分瓣放置、运输及在制造、安装过程中起吊时引分瓣放置、运输及在制造、安装过程中起吊时引起的应力，用千斤顶移动整圆定子时的弯曲应力起的应力，用千斤顶移动整
6、圆定子时的弯曲应力n上机架和机组转动部分（包括水推力）等的重量上机架和机组转动部分（包括水推力）等的重量引起的轴向力（悬式）引起的轴向力（悬式）37定 子 机 座机座分6瓣大齿压板结构整圆刚性好定子结构特点定子结构特点3839定子装配 n是磁路的主要组成部分并用以固定绕组是磁路的主要组成部分并用以固定绕组n机组运行时，铁芯要受到机械力、热应力、电磁力的综机组运行时，铁芯要受到机械力、热应力、电磁力的综合作用合作用n铁芯由扇形硅钢片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧铁芯由扇形硅钢片、通风槽片、定位筋、齿压板、拉紧螺杆等部件组成螺杆等部件组成n振动原因：谐波磁动势和主磁场相互作用；定子和转子振动原因
7、：谐波磁动势和主磁场相互作用；定子和转子不同心；定子或转子不圆；机座及铁芯合缝处松动；铁不同心；定子或转子不圆；机座及铁芯合缝处松动；铁芯装压不紧；机械共振芯装压不紧；机械共振n措施：增加定子刚度，采用工地整圆叠片；加强铁芯整措施：增加定子刚度，采用工地整圆叠片；加强铁芯整体性，把铁芯两端粘接成一体；保证铁芯装压质量，采体性，把铁芯两端粘接成一体；保证铁芯装压质量，采用热压和分段压紧，以及穿心螺杆加碟簧的压紧方式；用热压和分段压紧，以及穿心螺杆加碟簧的压紧方式；合理选择机座刚度和立筋数量合理选择机座刚度和立筋数量4041响 洪 甸 定 子 叠 片42发电机定子铁芯装配43n 通过三峡机组，引进
8、国际先进技术n 机座与铁芯具有一定间隙，铁芯能径向自由膨胀，消除热膨胀内应力，避免铁芯产生翘曲表一表一 国内大型水轮发电机定子铁芯结构数据国内大型水轮发电机定子铁芯结构数据电 站铁芯外径铁芯长鸽尾筋结构把紧结构投运时间葛州坝 170MW176002000单鸽尾单排螺杆1981 年大化 100MW128001700单鸽尾单排螺杆1983 年安康 220MW128002100单鸽尾单排螺杆1990 年龙羊峡 320MW128002600单鸽尾单排螺杆1987 年漫湾 250MW122002450单鸽尾单排螺杆1992 年铜街子 150MW128002150单鸽尾单排螺杆1992 年葛州坝 125M
9、W156001650单鸽尾单排螺杆1986 年李家峡 400MW128003200单鸽尾双排螺杆1998 年大朝山 225MW128001950双鸽尾单排螺杆2001 年二滩 550MW127822883单鸽尾单排螺杆1998 年三峡 700MW193103130双鸽尾单排螺杆2003 年公伯峡 140MW132002000双鸽尾双排螺杆44n 大齿压板结构n 压板、压指具有足够刚度n 蝶形弹簧+穿心螺杆保证铁芯长期压紧n 高性能铁芯拉紧螺杆+蝶形弹簧n 压指前端弯曲n 端部铁芯段冲片采用粘接胶粘接n 增大铁芯压紧力n 分段予压与整体热压工艺45定子冲片刷漆炉定子冲片刷漆炉定子冲片冲压定子冲片
10、冲压定子冲片去毛刺机定子冲片去毛刺机定子冲片制造定子冲片制造46铁芯预压铁芯预压铁芯高度差调整铁芯高度差调整铁芯最后压紧铁芯最后压紧铁芯把紧铁芯把紧最后压紧最后压紧定子铁芯装压工艺定子铁芯装压工艺47拉紧螺杆和穿心螺杆+碟形弹簧F确保铁芯压紧F补偿铁芯收缩，保证定子铁芯长期运行而不松动定子结构特点定子结构特点定 子 铁 芯48定子装配 n确定线圈的绝缘结构尺寸，线圈的径向、轴向、周向确定线圈的绝缘结构尺寸，线圈的径向、轴向、周向尺寸尺寸n确定线圈的防晕结构，防电腐蚀，端部固定及防下沉确定线圈的防晕结构，防电腐蚀，端部固定及防下沉措施措施49发电机定子线圈50定子绕组接线图示意51发电机主要结构
11、特点n 依靠弹性波纹板强有力的弹性，使定子绕组在冷热状态下均有一定压力，使绕组、槽楔能牢固地固定n 可以采用平槽楔，提高定子槽满率，从而提高发电机效率n 双层端箍采用n 多道层间绑扎端箍弹性波纹板52定子槽型结构53发电机定子线圈端部固定54 定子线圈端部绑扎5556DFEM水轮发电机结构定 子57响 洪 甸 定 子 吊 装58定子制造、验收关键点 59定子事故n占全部定子事故的占全部定子事故的50%以上以上60转子装配 有足够的刚度和强度，在飞逸转速下不发生有害变有足够的刚度和强度，在飞逸转速下不发生有害变形并在任何工况下不得失去稳定形并在任何工况下不得失去稳定结构合理、紧凑；各紧固件连接可
12、靠；优良好的电结构合理、紧凑；各紧固件连接可靠；优良好的电磁性能磁性能有良好的通风性能有良好的通风性能具有水轮机调节保证计算所要求的飞轮力矩具有水轮机调节保证计算所要求的飞轮力矩GD261发电机轴系装配62转子设计关键点 承受额定转矩；机组转动部分的重量和水推力产生的轴向力；承受额定转矩；机组转动部分的重量和水推力产生的轴向力；定、转子气隙不均匀引起的单边磁拉力；转子机械不平衡力；定、转子气隙不均匀引起的单边磁拉力；转子机械不平衡力；对于转轴与轮毂采用热套，需承受径向配合力对于转轴与轮毂采用热套，需承受径向配合力具有一定的强度和刚度，以免运行中因轴的绕度过大使气隙具有一定的强度和刚度，以免运行
13、中因轴的绕度过大使气隙超过允许偏差超过允许偏差轴系的临界转速应高于机组飞逸转速的轴系的临界转速应高于机组飞逸转速的1.2倍倍轴与轴之间的扭矩靠键、销钉，或摩擦传递轴与轴之间的扭矩靠键、销钉，或摩擦传递为保证轴系的轴线摆度较小，应严格保证轴止口与滑转子摩为保证轴系的轴线摆度较小，应严格保证轴止口与滑转子摩擦面的同心度（不大于擦面的同心度（不大于0.05mm）于上端轴、下端轴止口配合不同心度小于于上端轴、下端轴止口配合不同心度小于0.03mm，配车间隙，配车间隙为为0.020.06mm，或，或0.040.08mm轴的上、下配合面与轴线的垂直度及平行度小于轴的上、下配合面与轴线的垂直度及平行度小于0
14、.05mm上端轴与上导轴承滑转子采热套结构，同轴加工，同心度好。主轴为薄壁轴结构，与转子支架中心体采用十字键配合传递扭矩。主轴上端轴带滑转子64发电机主轴65转子设计关键点 极距极距 由定子内径由定子内径Di和极数和极数2p决定决定磁路和绕组计算确定如下主要尺寸：极弧系数磁路和绕组计算确定如下主要尺寸：极弧系数 （极靴宽度（极靴宽度bp与极距与极距 之比）、极靴高之比）、极靴高hp、气隙、气隙 、极身高度极身高度hm和宽度和宽度bm，阻尼系统尺寸，阻尼系统尺寸励磁绕组的计算温升应满足标书要求和国家标准励磁绕组的计算温升应满足标书要求和国家标准计算在飞逸转速下极靴、计算在飞逸转速下极靴、T（鸽）
15、尾的机械强度鸽）尾的机械强度通过打键方式固定在转子磁轭上通过打键方式固定在转子磁轭上机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭自身的离心力、机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭自身的离心力、热打键配合力热打键配合力在离心力作用下磁轭要涨大在离心力作用下磁轭要涨大计算在飞逸转速下磁轭的平均拉应力要满足材料屈计算在飞逸转速下磁轭的平均拉应力要满足材料屈服点的服点的74%，即留有，即留有1.35倍的安全余量倍的安全余量66转子设计关键点 满足水轮机调保计算对发电机飞轮力矩满足水轮机调保计算对发电机飞轮力矩GD2的要求的要求通过打键方式固定在转子支架上通过打键方式固定在转子支架上机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭的重力矩、
16、自身的离心力、机组运行时承受扭矩、磁极和磁轭的重力矩、自身的离心力、热打键配合力热打键配合力严格保证轮毂内圆与支架外圆的同心度小于严格保证轮毂内圆与支架外圆的同心度小于0.05mm（有轴）（有轴）支架外圆，按磁轭冲片叠检尺寸配车，单边间隙为支架外圆，按磁轭冲片叠检尺寸配车，单边间隙为0.20.4mm支架外圆键槽的弦距公差为支架外圆键槽的弦距公差为0.5mm，键槽与轮毂轴线平行，键槽与轮毂轴线平行，其倾斜度不大于其倾斜度不大于0.2mm于上端轴、下端轴止口配合不同心度小于于上端轴、下端轴止口配合不同心度小于0.03mm轮毂上、下配合面与轴线的垂直度及平行度小于轮毂上、下配合面与轴线的垂直度及平行
17、度小于0.05mm，平，平面跳动不大于面跳动不大于0.03mm对配合面的一字键槽或十字键槽，应注意其对称性对配合面的一字键槽或十字键槽，应注意其对称性67长磁极铁心固定结构采用磁极铁心加强键结构 F防止长磁极铁心扭曲变形FDFEM在李家峡发电机上已成功采用（磁极铁芯长3.2m）转子结构特点转子结构特点68发电机转子磁极装配69磁极压板加工磁极压板加工 磁极压板加工工磁极压板加工工序复杂，加工精度序复杂，加工精度高，占用机床种类高，占用机床种类多，工时长，我公多，工时长，我公司具有成熟的加工司具有成熟的加工工艺。工艺。T尾铣刀尾铣刀磁极压板磁极压板磁极压板铣夹具磁极压板铣夹具70成熟新结构的采用
18、n磁极线圈采用带散热翅的异形铜排l散热面积增大为七边形铜排的1.8倍l温升降低效果达七边形铜排的0.570.85倍n匝间垫“F”级绝缘，磁极托板采用高强度环氧坯布整体热压而成，并在厂内与磁极线圈热压成整体异形铜排示意图71n整体刚度、受力好n有利于径向风路通风，通风效率高n工地安装方便n散热面积增大为七边形铜排的1.8倍n温升降低效果达七边形铜排的0.570.85倍n增加紧度、提高整体性n磁极铁芯打键，防止因铁芯过长引起的扭曲变形72发电机转子磁轭固定73响 洪 甸 转 子 叠 片74转子支架及中心体75n圆盘式转子支架为我公司第三代转子支架结构l第一代为工地配制大立筋l第二代为工地配刨大立筋
19、垫板l第三代为在大立筋上加调节键，工地不需机械加工n采用后倾式斜支臂结构l增加支架的径向柔度l减小打键紧量l提高腹板的通风效率，减小通风损耗n整体刚度、受力好n重量轻n有利于径向风路通风，通风效率高n工地安装方便76重量轻，刚度大，稳定性好有利于径向通风有利于减少工地安装工作量 转子结构特点转子结构特点第三代圆盘式支架第三代圆盘式支架7778圆盘转子装配模型79发电机转子装配80 模型转子整体模型转子整体图图 81发电机转子起吊82DFEM水轮发电机结构转 子83响 洪 甸 转 子 吊 装84转子制造、验收关键点 8586轴承分类 按摩擦种类分：滚动轴承、按摩擦种类分：滚动轴承、滑动轴承滑动轴
20、承按载荷与转轴轴线的方向分：按载荷与转轴轴线的方向分：推力轴承、径向轴承推力轴承、径向轴承（在立式机械中又称导轴承）（在立式机械中又称导轴承）按润滑剂种类分：按润滑剂种类分：液体润滑液体润滑（油油、水）、气体润滑、水）、气体润滑、固体润滑、混合润滑固体润滑、混合润滑按润滑原理分：按润滑原理分：动压润滑动压润滑、静压润滑（外加压力润、静压润滑（外加压力润滑）滑）按轴瓦结构分：整体瓦、按轴瓦结构分：整体瓦、分块瓦分块瓦、固定瓦、固定瓦、可倾瓦可倾瓦流体动压力将两个工作表面被一层油膜强行分开，流体动压力将两个工作表面被一层油膜强行分开，承受载荷承受载荷87 滑动轴承中滑动轴承中建立压力楔所具建立压力
21、楔所具备的物理条件：备的物理条件：1.1.有粘性的润滑有粘性的润滑剂剂2.2.润滑间隙中的润滑间隙中的楔形表面楔形表面3.3.速度和载荷速度和载荷88建立液体动压油膜的条件 两个工作表面间呈楔形，且其收敛方向与运动方向两个工作表面间呈楔形，且其收敛方向与运动方向一致，即有一个收敛油楔，一致，即有一个收敛油楔，h1h2两个工作表面间应有足够大的相对运动速度，即至两个工作表面间应有足够大的相对运动速度，即至少少V 0.13m/s两个工作表面间保持充分的、具有一定粘度的润滑两个工作表面间保持充分的、具有一定粘度的润滑油油两个工作表面具有一定的光洁度、制造精度、优良两个工作表面具有一定的光洁度、制造精
22、度、优良的安装质量的安装质量符合要求的瓦变形，足够大的最小油膜厚度符合要求的瓦变形，足够大的最小油膜厚度运行温度（摩擦面温度）不超过润滑油和轴瓦材料运行温度（摩擦面温度）不超过润滑油和轴瓦材料的许用值的许用值89轴承装配 推力瓦的单位压力、最小油膜厚度、最高瓦温，支撑选取位推力瓦的单位压力、最小油膜厚度、最高瓦温，支撑选取位置置瓦的倾斜度瓦的倾斜度等参数计算等参数计算（瓦变形（瓦变形包括镜板包括镜板是机械变形和热变形是机械变形和热变形的综合）的综合）n钨金瓦、弹性塑料瓦、水冷瓦钨金瓦、弹性塑料瓦、水冷瓦镜板的精度（主要是平面度）和光洁度镜板的精度（主要是平面度）和光洁度支撑：支撑：使所有瓦块（
23、包括各点）受力均匀，可自调并可共调使所有瓦块（包括各点）受力均匀，可自调并可共调n球面点（刚性）支撑、单托盘支撑、双托盘支撑、平衡块支撑、弹性球面点（刚性）支撑、单托盘支撑、双托盘支撑、平衡块支撑、弹性垫支撑、弹性油箱支撑、弹簧支撑、碟簧支撑垫支撑、弹性油箱支撑、弹簧支撑、碟簧支撑油的润滑循环冷却方式：油的润滑循环冷却方式：降低瓦温和油温降低瓦温和油温n内循环、外加泵外循环、镜板泵外循环内循环、外加泵外循环、镜板泵外循环轴承的安装和维护轴承的安装和维护90轴承设计关键点 瓦面轴承合金厚度为瓦面轴承合金厚度为5mm，表面光洁度加工至，表面光洁度加工至0.2m，工地，工地安装时研刮至安装时研刮至0
24、.1m，并，并45点点/cm2接触（钨金瓦）接触（钨金瓦）镜板材质的机械性能、化学成分应符合国标镜板材质的机械性能、化学成分应符合国标两平面硬度为两平面硬度为180229HB，镜面硬度差值不超过，镜面硬度差值不超过30HB摩擦面平面度小于摩擦面平面度小于0.03mm（只许凹），粗糙度（只许凹），粗糙度0.2m上、下平面平行度小于上、下平面平行度小于0.03mm，与与不垂直度小于不垂直度小于0.03mm与推力头把合面与推力头把合面平面度小于平面度小于0.03mm，粗糙度，粗糙度0.8m与镜板把合面与镜板把合面平面度小于平面度小于0.03mm，粗糙度，粗糙度1.6m，与轴线垂，与轴线垂直度小于直度
25、小于0.02mm键槽中心线对轴平行度小于键槽中心线对轴平行度小于0.03mm（有轴）（有轴）与导瓦接触面同轴度与导瓦接触面同轴度小于小于0.03mm，全跳动，全跳动小于小于0.03mm，粗，粗糙度糙度0.8m91轴承、承重机架装配92轴承、承重机架装配93发电机下机架装配94DFEM双向推力轴承试验研究 三种支承方式两种瓦面材料95n 多波纹弹簧油箱支撑l 具有成熟的结构、多年的运行经验l 受力均匀合理l 已在国内、外众多大型机组上采用，运行良好96推力轴承的研究三维热弹流理论计算97推力轴承支撑结构多支点弹簧束支撑瓦间受力均匀，不超过 5%推力轴承结构特点推力轴承结构特点98 弹簧布置图弹簧
26、布置图99n 先进的结构与工艺质量保证措施n 数十套塑料瓦成功运行经验n 瓦面不需研刮n 不需设高压油顶起及水冷瓦n 对机组“冷态”和“热态”起动不受限制n 瓦温比相同工况下的钨金瓦低20K左右轴承试验台弹性金属塑料瓦100DFEM水轮发电机设计、研究与开发发电机工厂试验推力轴承弹性簧箱压力试验小型发电机总装试验101DFEM水轮发电机典型产品分包天荒坪发电电动机下机架（中心体）下机架（中心体）定子机座定子机座102轴承设计、制造、验收关键点（转动部分） 103轴承设计、制造、验收关键点（静止部分） 104轴承使用关键点 机组起动瞬间轴承处于半干摩擦状态，容易发生烧瓦机组起动瞬间轴承处于半干摩
27、擦状态，容易发生烧瓦事故事故机组停机机组停机24小时以上再起动，必须先顶起转子，使摩小时以上再起动，必须先顶起转子，使摩擦表面粘附一层油膜，以减小起动时的静摩擦系数擦表面粘附一层油膜，以减小起动时的静摩擦系数不允许在热态下再起动机组和频繁起动不允许在热态下再起动机组和频繁起动当转速降低到额定转速的当转速降低到额定转速的2030%时，应制动停机时，应制动停机用高压油将镜板顶起，以便在推力瓦和镜板之间建立用高压油将镜板顶起，以便在推力瓦和镜板之间建立承载油膜承载油膜便于安装时对机组盘车便于安装时对机组盘车用于机组的起动和停机用于机组的起动和停机105导轴承装配 具有单独油槽的导轴承具有单独油槽的导
28、轴承与推力轴承合用一个油槽的导轴承与推力轴承合用一个油槽的导轴承支撑支撑n支柱螺丝、楔子板支柱螺丝、楔子板油的润滑循环冷却方式油的润滑循环冷却方式防轴电流的绝缘方式防轴电流的绝缘方式106上机架107发电机上机架装配108n上机架采用八卦形结构l 引进国际先进技术l 将径向力转换成切向力，使发电机在任何工况下，无径向力传递到风洞基础上，保护基础l 二滩、天荒坪、大朝山、棉花滩、高坝洲、福堂等机组上采用，效果良好109DFEM水轮发电机结构上 机 架110通风设计 n铁芯损耗、绕组铜耗、漏磁损耗、杂散损耗、通风损耗、电气损耗铁芯损耗、绕组铜耗、漏磁损耗、杂散损耗、通风损耗、电气损耗n空气冷却、水
29、冷却、蒸发冷却空气冷却、水冷却、蒸发冷却开启式自通风开启式自通风管道式通风系统管道式通风系统闭路自循环通风系统闭路自循环通风系统n封闭双路径向通风系统封闭双路径向通风系统，双路双路径轴、向通风系统，径轴、向通风系统，双路双路径向径向无风扇无风扇通通风系统，单路径向通风系统，单路轴向通风系统，端部回风通风系统风系统，单路径向通风系统，单路轴向通风系统，端部回风通风系统111n 引进GE公司的国际先进技术和计算软件n 无风扇磁轭径向通风n 通风更流畅、均匀、柔和，风阻更小n 减小风量（风损），提高效率n 有效利用空气流量、空气利用率高、散热效果好n 圆盘支架、铁芯段、通风沟尺寸布置更合理n 流线型
30、挡风板n 风量分配更合理、温升轴向分布更均匀n 该结构检修维护方便、运行安全n GE公司在其机组广泛使用（二滩、三峡、天荒坪）n 近十年所有大中型机组采用无风扇磁轭径通风系统n 端部回风在小安康、二滩、盐锅峡改造机组采用112发电机通风系统风路图发电机通风系统风路图通风系统结构旋转挡风板端部回风结构 113通风系统114发电机空冷器装置115n 采用挤片式（或针刺、套片、饶片式）冷却器n 体积小、散热面积大、风阻系数小116发电机刹车系统117n 对线圈、环境不会造成污染n 摩擦系数大、磨损量小、粉尘少、无异味、不含致癌物质、使用寿命是金属石棉制动块的49倍n 防止污染n 受力更合理n 防止活
31、塞堵塞n 已在李家峡、响洪甸、龚嘴、丹江、大朝山、棉花滩等机组上使用过，效果良好118n 方法l 对发电机制动时产生的粉尘进行收集n 作用l -对发电机制动时产生的粉尘进行收集，避免粉尘在发电机风洞内扩散119发电机灭火系统120安装要求 121水轮发电机验收关键点 122水轮发电机验收关键点123流滩坝电站外景 124灯泡贯流式机组发电机主要结构特点 总体布置原则完全采用经运行实际检验成熟、先进的结构特点与优越性距悬点最近的2支点双悬臂结构，电机与水机共用一根轴最利于通风的强迫自循环径、轴向混合通风系统冷却套二次循环冷却系统最利于轴系及安装检修的组合轴承水平、垂直球面支撑结构125灯泡贯流式
32、水轮发电机外形一灯泡贯流式水轮发电机外形一导流罩导流罩定子机座定子机座转子转子定子内支撑定子内支撑锥体锥体灯泡头灯泡头进人筒进人筒126发电机主要结构特点l特点与优越性机座采用轴向v型筋结构通风更流畅，轴向刚度更好(变形、挠度小)定位筋采用双鸽尾结构，机座与铁芯具有1mm间隙铁芯能径向自由膨胀，消除热膨胀内应力，避免铁芯翘曲特殊的定子铁芯压紧结构与工艺措施保证铁心长期压紧 (+)定子线棒新换位技术减小线棒环流损耗降低股线间温差58，延长寿命先进成熟的F级绝缘系统及优良的电磁结构材料具有制造分瓣与不分瓣定子机座经验整圆机座对防水止漏更有好处127发电机定子装配128定子铁芯装配工艺定子铁芯装配工
33、艺1V 型板V型筋机座外壁机座盒形筋结构机座盒形筋结构V型筋托板双鸽尾筋定子冲片V型板工艺调整板1mm间隙浮动式定位筋装配浮动式定位筋装配129定子铁芯装配工艺定子铁芯装配工艺2 2 定位筋斜托板定位筋斜托板341铁芯段不等距分布铁芯段不等距分布检查下齿压板水平度检查下齿压板水平度130 定子线棒槽内结构简述定子线棒槽内结构简述CRTV胶胶 定子线棒槽内结构定子线棒槽内结构采用槽底、槽中为环采用槽底、槽中为环氧半导体玻璃布板，氧半导体玻璃布板，线棒两侧涂有线棒两侧涂有CRTV胶，以降低槽电位。胶，以降低槽电位。槽楔斜楔上层线棒下层线棒131 定子机座在大型镗床上进行法兰面把合孔的加工132发电
34、机主要结构特点起后倾风扇作用，通风效率高，有利于起后倾风扇作用，通风效率高，有利于径向风路通风径向风路通风将常规转子支架支臂所受弯曲应力变为将常规转子支架支臂所受弯曲应力变为拉应力，受力好，提高强度拉应力，受力好，提高强度散热面积增大为矩形铜排的散热面积增大为矩形铜排的2.4倍倍温升降低效果达矩形铜排的温升降低效果达矩形铜排的0.70.8倍倍133发电机转子装配134转子装配转子装配 受运输条件的限制，受运输条件的限制，长洲转子装配采用工地长洲转子装配采用工地组焊分瓣转子支架，整组焊分瓣转子支架，整圆叠片，热打磁轭键，圆叠片，热打磁轭键，再挂装磁极的结构形式。再挂装磁极的结构形式。对安装质量有
35、较高的要对安装质量有较高的要求。求。磁极磁极磁极键磁极键转子支墩转子支墩135转子吊入机坑 136l特点与优越性特点与优越性正、反向推力轴承、径向轴承位于同一油槽中正、反向推力轴承、径向轴承位于同一油槽中高位油箱自重供油，瓦表面开槽入油润滑高位油箱自重供油，瓦表面开槽入油润滑径向瓦离转子更近，轴头尺寸更大径向瓦离转子更近，轴头尺寸更大转子挠度小，更易保证定、转子气隙转子挠度小，更易保证定、转子气隙推力轴承采用支柱螺丝球面支撑结构推力轴承采用支柱螺丝球面支撑结构利于安装调整，均匀瓦受力利于安装调整，均匀瓦受力全面的防油雾措施全面的防油雾措施全面消除全面消除甩油与油雾（甩油与油雾（+）可倾分块瓦径
36、向轴承可倾分块瓦径向轴承n国际先进技术，仅国际先进技术，仅ABB与我公司掌握与我公司掌握，特别适用于大型径向轴，特别适用于大型径向轴承承n瓦块尺寸、重量小，变形小，降低了制造难度，制造质量更易瓦块尺寸、重量小，变形小，降低了制造难度，制造质量更易保证保证n瓦油路较短，瓦温低、变形小瓦油路较短，瓦温低、变形小n安装、检修特别方便安装、检修特别方便n瓦间隙可以方便调整瓦间隙可以方便调整l利用热弹流计算软件及试验台试验研究数利用热弹流计算软件及试验台试验研究数据准确预测据准确预测137发电机轴承装配138（发电机、水轮机共用）（发电机、水轮机共用）139试验轴承瓦块位置示意图140灯泡贯流式水轮发电
37、机灯泡贯流式水轮发电机主轴主轴轴承座轴承座定子机座定子机座轴承支架轴承支架141 径向瓦的加工是轴承部件制造的一个难点。钨金圆弧面为偏心结构，且瓦高700mm，我们在5m立车上将工件安装在专用夹具上加工，经反复精车达到了要求。专用车夹具专用车夹具偏心定位销偏心定位销压紧工具压紧工具径向瓦径向瓦径向瓦加工径向瓦加工142 试验台本体简图(1加载波纹管 2试验轴承 3试验转子 ) 143钨金瓦径向试验轴承钨金瓦径向试验轴承 144 轴承座深孔轴承座深孔加工在镗床上加工在镗床上采用分级进给采用分级进给的加工工艺，的加工工艺，可以避免偏心可以避免偏心的现象。的现象。轴承座轴承座镗杆镗杆深孔加工深孔加工
38、镗床工作台镗床工作台轴承座加工轴承座加工145发电机主要结构特点l特点与优越性特点与优越性通风系统采用国际上大型贯流机通风系统采用国际上大型贯流机组普遍采用的径、轴向混合强迫组普遍采用的径、轴向混合强迫通风系统通风系统定、转子均做成利于通风的结构定、转子均做成利于通风的结构通风沟尺寸、布置，机座、转子支架、通风沟尺寸、布置，机座、转子支架、冷却器结构使通风更流畅、风阻更小冷却器结构使通风更流畅、风阻更小最合理的风量分配结构最合理的风量分配结构风机选择留有充分的裕度风机选择留有充分的裕度146发电机通风系统147贯流式发电机通风冷却研究148红岩子贯流式水轮发电机红岩子贯流式水轮发电机通风模型通
39、风模型 149通风研究模型全貌通风研究模型全貌150发电机主要结构特点l冷却系统特点与优越性冷却系统特点与优越性发电机冷却系统采用国际上大型灯泡发电机冷却系统采用国际上大型灯泡机组普遍采用的冷却套二次循环冷却机组普遍采用的冷却套二次循环冷却系统系统定、转子采用优质材料及相应结构措施定、转子采用优质材料及相应结构措施降低损耗降低损耗冲片、通风槽钢冲片、通风槽钢定子铁芯段长度沿轴向不等距分布定子铁芯段长度沿轴向不等距分布使铁使铁芯芯温升轴向分布均匀温升轴向分布均匀转子铜线采用异型铜排增大散热面积转子铜线采用异型铜排增大散热面积最利于散热的冷却套结构最利于散热的冷却套结构冷却套、冷却器的选择留有充分
40、的裕度冷却套、冷却器的选择留有充分的裕度l利用与高校合作的通风冷却利用与高校合作的通风冷却计算软件及试验研究数据准计算软件及试验研究数据准确预测确预测1.发 电 机 损 耗 （ 热 源 ） 2.被 加 热 空 气 3.空 气 冷 却 器 （ 热 交 换 点 ） 4.冷 风 5.轴 流 风 机6.冷 却 后 的 水 7.热 水 8.水 冷 却 套 9.水 泵 10.河 水 11.水 轮 机 流 道 的 河 水 电 机 的 二 次 冷 却 图151发电机冷却套结构图152锥体冷却套锥体冷却套 锥体采用内外两层钢板锥体采用内外两层钢板焊接而成，外层为复合钢焊接而成，外层为复合钢板，由碳钢和不锈钢组成
41、，板，由碳钢和不锈钢组成，通过销子将内外层连接。通过销子将内外层连接。焊接后进行了水压试验。焊接后进行了水压试验。 锥体为薄壁件结构，加锥体为薄壁件结构，加工及吊运、翻身易变形，工及吊运、翻身易变形，工艺上采取了多种防变形工艺上采取了多种防变形措施，高质量完成了锥体措施，高质量完成了锥体的制造。的制造。不锈钢外层不锈钢外层拉紧销位置拉紧销位置与灯泡头把合面与灯泡头把合面与定子把合面与定子把合面与进人筒把合面与进人筒把合面153灯泡头、锥体安装灯泡头、锥体安装 灯泡头、锥体灯泡头、锥体组合后通过封水组合后通过封水盖板孔整体吊入盖板孔整体吊入机坑机坑锥体锥体灯泡头灯泡头锥体进人筒孔锥体进人筒孔15
42、4DFEM贯流式发电机产品分包贵30MW贵港贯流发电机灯泡头定子机座锥体冷却套磁极装配155整机结构刚强度计算整机结构刚强度计算 有限元模型与边界条件有限元模型与边界条件 156整机结构刚强整机结构刚强度计算结果度计算结果运行工况变形情况157贯流式发电机结构刚强度研究 刚强度及稳定性分析（1）158响洪甸发电电动机研究 刚强度及稳定性分析（1）159响洪甸发电电动机研究电磁场分析和模拟样机试验130kVA模拟样机160DFEM水轮发电机典型产品 李家峡400MW水轮发电机国内自行设计单机容量最大者定子电压18kV4#机采用蒸发冷却161DFEM水轮发电机典型产品 葛洲坝170MW水轮发电机世
43、界上已运行机组 尺寸最大定子铁芯外径17.6m，机座外径20m162DFEM水轮发电机典型产品 龙羊峡320MW水轮发电机163DFEM水轮发电机典型产品出 口 水 轮 发 电 机美国卡曼奇电站美国远西营电站加拿大曼昆电站菲律宾巴里加坦电站164p 经常不断地学习,你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量p Study Constantly, And You Will Know Everything. The More You Know, The More Powerful You Will Be写在最后165谢谢你的到来学习并没有结束，希望大家继续努力Learning Is Not Over. I Hope You Will Continue To Work Hard演讲人：XXXXXX 时 间：XX年XX月XX日
