汽轮发电机定子介绍

1、汽轮发电机定子汽轮发电机定子 金工部分介绍金工部分介绍 汽轮发电机，不管何种冷却方式，不管容量大小 ，发电机的本体的机械结构可分为 静止和转动 的两大部分。 静止部分主要有机座、定子铁芯、定子绕组、 端盖、轴承、冷却器等。若是氢冷发电机则另 设有动、静密封装置等。 转动部分主要有转轴、转子绕组、护环、中心 环、风扇环、集电环等。若是水内冷转子则必 须有进水机构和出水装置。 汽轮发电机基本结构汽轮发电机基本结构 300MW300MW级水氢氢汽轮发电机基本结构级水氢氢汽轮发电机基本结构 汽轮发电机基本结构汽轮发电机基本结构 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

2、它 还须构成发电机通风循环回路，并通过机座底脚板将发电 机所受的电磁力传递到基础上。氢冷发电机如采用端盖轴 承结构，它还要承受转子重量,且应具有承受气体压力作用 下的密封和防爆的功能。 ( (一一) )定子机座定子机座 ( (一一) )定子机座定子机座 ( (一一) )定子机座定子机座 定子机座一般由外罩板、外壁、中壁、通风管道、各种支撑 筋板（管）、底脚板、吊攀及吊攀座、出线盒支座、冷却器 支座、人孔法兰等部件焊接而成，外形尺寸庞大，形状结构 复杂，要求有足够的刚度和强度，同时要最大限度的满足加 工方便、工艺性好的要求。机座还需具备满足固定、冷却、 吊运、发电机状态监测仪表接口等功能的结构，

3、同时，考虑 到平行作业、安装和运输限制等方面的需求，定子机座有时 也采用内外式或多段式结构。 焊接机座 （300MW双水内冷） 整体机座 600MW水氢氢 内外机座 1000MW火电 ( (一一) )定子机座定子机座 ( (一一) )定子机座定子机座 内外定子穿装内外定子穿装 ( (一一) )定子机座定子机座 机座的加工 大型汽轮发电机机座尺寸大。加工部位是两端面上的止口大型汽轮发电机机座尺寸大。加工部位是两端面上的止口 圆和等分的大量螺孔、两侧面、装底脚及吊攀的平面和螺圆和等分的大量螺孔、两侧面、装底脚及吊攀的平面和螺 孔、两侧底平面、底面装出线套管罩壳的接合面，最困难孔、两侧底平面、底面装

4、出线套管罩壳的接合面，最困难 的是机座内长达的是机座内长达1010米左右的内孔，其直径为米左右的内孔，其直径为2.52.544米米 ，它是装配定子铁芯的基准。，它是装配定子铁芯的基准。 据统计，一台典型的大型汽轮发电机机座需要三十多种据统计，一台典型的大型汽轮发电机机座需要三十多种 不同的铣、车、镗、钻等加工，共需上千道切削动作，仅不同的铣、车、镗、钻等加工，共需上千道切削动作，仅 钻孔即达钻孔即达750750个之多。个之多。 ( (一一) )定子机座定子机座 从美国WH公司购进的八轴数控机座加工中心，一次找正、装夹就能加工完成，大大提高精确度。 ( (一一) )定子机座定子机座 机座水压和气

5、密试验 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1.0MPa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 l ABB公司，整体机座送入退火炉回火，如退火炉容积不 够大，则采用两拼机座分开焊装进退火炉回火后，再拼 装焊接成整体。 l WH公司曾采用回火炉对整体机座进行退火。三菱公司 认为机座加工后泵水压，可同时检漏和消除焊接应力。 l GE公司及A-A公司则将主要零部件如出线罩、底脚等先 回火消除应力，然

6、后焊接成整体机座再金加工，最后泵 水压使整个机座消除应力。 ( (一一) )定子机座定子机座 ( (二二) )定子铁心定子铁心 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。每一硅钢薄片厚度的选择与涡 流的透入深度有关。 大型汽轮发电机通常使用的冲片厚度是0.35mm或0.5mm。 ( (二二) )定子铁心定子铁心 冲制发电机定子矽冲制发电机定子矽 钢片，无级调速钢片，无级调速1515 100100次次/min,/min,自动自动 上下料。

7、上下料。 315315吨大型自动化冲片生产线（德国吨大型自动化冲片生产线（德国SCHULERSCHULER公司）公司） ( (二二) )定子铁心定子铁心 定子铁芯的装配 l 定子铁芯主要构件：硅钢片、定位筋、风道板、绝缘垫 片、齿压板、压圈、铜屏蔽、穿心螺杆等。 l 定子铁芯是由成千上万张扇形硅钢片叠装而成的，装配 完成的定子铁芯要求：槽形平直、槽壁平整、有足够的 紧力，以保证铁芯的刚度和避免电磁力引起片间振动， 还要注意片间绝缘不应受损，通风道均匀整齐，不变形 等。 ( (二二) )定子铁心定子铁心 定子铁心端部结构 ( (二二) )定子铁心定子铁心 齿压板 硅钢片 定位筋 风道板 ( (二

8、二) )定子铁心定子铁心 带铜屏蔽定子铁心 定子铁芯的振动 铁心振动的危害：铁心振动会造成铁心松动，噪音增大， 磨损片间绝缘，对定子绕组绝缘、机座焊缝、基础等都有 危害。 减少铁心振动措施：1）采用穿心螺杆结构增大对齿部压 力；2）采用夹紧环；3)铁心压装工艺上优化，采用分段 加压和加温、选用优质硅钢片漆使铁心粘合成一体等方法 ；4)采用内倾式结构，防止铁心在运行后松动 ( (二二) )定子铁心定子铁心 定子铁心设计的典型考虑 端部粘结：将定子铁心的端部、磁屏蔽等部分采用粘结漆 或nomex纸进行粘结，提高整体的刚性和稳定性。 ( (二二) )定子铁心定子铁心 定子铁心设计的典型考虑 阶梯冲片

9、开槽：可减少端 部漏磁通和涡流损耗，同 时也可以降低铁心齿部温 度，提高冷却能力。若采 用overlap槽，可以使得铁 心端部的刚性更好。 ( (二二) )定子铁心定子铁心 定子铁心设计的典型考虑 内倾式轴向收紧结构：在铁心收紧时能够给定子铁心齿部 提供预紧力，使其具有足够的片间压力，避免铁心松动时 ，冲片齿部振动发生弯曲疲劳破坏。可采用齿压板内倾和 压圈内倾方式。 ( (二二) )定子铁心定子铁心 作用：减少铁心传到机座和基础的振动幅值。 隔振形式：卧式弹簧板隔振和立式弹簧板隔振。 30万水冷和水氢冷采用卧式弹簧板隔振，60万水氢冷、 100万火电、110万核电和空冷系列发电机采用立式弹簧板 的隔振形式。 ( (三三) )机座铁心隔振结构机座铁心隔振结构 卧式弹簧板隔振结构 ( (三三) )机座铁心隔振结构机座铁心隔振结构 立式弹簧板隔振结构 ( (三三) )机座铁心隔振结构机座铁心隔振结构 作用： 通过热交换原理将发电机的热 风转化为冷风，对发电机进 行冷却。 结构组成： 一般由前水室、后水室、进出 水法兰、冷却管、翅片、框 架等组成。在设计时需考虑 检修、排污、热膨胀、密封 等因素的影响。 ( (四四) )冷