发电机结构及冷却优选ppt资料

发电机结构(jiégòu)及冷却第一页，共106页。1.6发电机密封(mìfēng)油系统1.7发电机氢气(qīnɡqì)系统1.8发电机定子绕组(ràozǔ)水冷系统1.9发电机的测温及工况监视设备第二页，共106页。

1.1600MW发电机的技术参数

一.发电机概述1.同步发电机的功能将原动机上的动能(dòngnéng)通过发电机转子与定子间的磁场耦合作用，转换到定子绕组上变成电能。

2.同步(tóngbù)发电机的分类（1）按照原动机的不同，可以分为：

水轮发电机和柴油发电机转速较低，极数较多，多采用凸极式转子；汽轮发电机和燃气轮发电机转速很高，采用隐极式转子。水轮发电机组、燃气轮机组启动迅速，宜承担电力系统(diànlìxìtǒnɡ)峰荷；火电机组及核电机组（均为汽轮发电机）不能快速启动，只宜于承担系统基荷。第三页，共106页。按照冷却(lěngquè)介质的不同，可分为：还可分为：

3.发电机单机容量不断增长，300MW、600MW已成为主力机组(jīzǔ)，部分电厂已有1000MW机组(jīzǔ)投运。优点：（1）可降低发电机的造价和材料消耗量。800MW机组(jīzǔ)比500MW机组(jīzǔ)单位成本降低17％；600MW材料消耗只有100MW机组(jīzǔ)的60％。（2）可降低电厂基建安装费。200MW100％；500MW85％。（3）可降低运行费用。运行人数、厂用电第四页，共106页。

电力系统大机组的单机容量应与系统总容量相匹配，合理(hélǐ)比例如下表。系统(xìtǒng)容量（MW）大机组(jīzǔ)经济容量系统容量小于10001000～10000大于100004～66～10约≥10％

华中、华东、东北和华北四大区域电网电力系统容量均超过40000MW，故适于装置300～600MW以上的单机容量。第五页，共106页。

发电机的单机功率(gōnglǜ)：

K为常数；A为定子绕组线负荷，A/mm；为气隙磁通密度，T；为定子内径，m；n为额定转速，r/min；l为定子铁心(tiěxīn)有效长度，m。

K与n不可能大幅提高。增大(zēnɡdà)则转子直径增大(zēnɡdà)，会使转子受到很大的离心力，特别是轴中心孔受到的应力最大，故受到转子材料的机械强度限制。转子本体最大直径1.25m。

转子长度和直径的比例不能过大，否则刚度不够，挠度太大，使气隙不均匀，产生不平衡的磁拉力。

大型汽轮发电机：第六页，共106页。

目前硅钢片最大磁密只能(zhīnénɡ)达2T，气隙磁密不能超过1T，否则会过度饱和。

综上，只有通过冷却技术的发展来提高(tígāo)线负荷A，才有较大的可能。

几十年来，冷却介质由空气到氢气，又发展(fāzhǎn)到水，使发电机的单机容量大幅上升。冷却介质相对比热相对密度吸热能力体积流量相对吸热量散热能力流速（m/s）相对散热系数空气氢气水114.354.1610.211000110.0513208304021584第七页，共106页。

当定、转子均采用氢表冷时，汽轮发电机单机极限容量(róngliàng)只能达100MW；转子氢内冷、定子氢表冷可达250MW；转、定子绕组均为氢内冷时，可达1000MW；目前普遍采用的是转子绕组采用氢内冷、定子铁心采用氢表冷、定子绕组为水冷（简称水氢氢冷却）方式，单机极限容量(róngliàng)可达1200MW。

超导化：定子绕组采用常导材料导电，转子绕组采用超导材料。超导励磁绕组能产生高于常导励磁绕组所能产生的气隙磁通密度，而不需定子、转子铁心的存在(cúnzài)，定子电枢绕组可做成无巢气隙绕组，去掉了铁齿，定子的空间利用率及线负荷都大大提高，单机容量提高3倍，达3600MW。第八页，共106页。

二.600MW发电机技术参数

引进型和国产化型600MW汽轮发电机：额定电压多为20kV和24kV，功率因数都为0.9，效率在98.7%以上，短路比都不小于0.5，定子(dìngzǐ)绕组连接法都为YY结构，冷却方式都为水氢氢。第九页，共106页。

第十页，共106页。

第十一页，共106页。(1)额定容量(或额定功率)。额定容量是指发电机在设计技术条件下运行输出的视在功率，用kVA或MVA表示；额定功率是指发电机输出的有功功率，用kW或MW表示。(2)额定定子电压是指发电机在设计技术条件下运行时,定子绕组(ràozǔ)出线端的线电压，用kV表示。我国生产的300MW和600MW汽轮发电机组额定定子电压以20kV为主；水轮发电机额定容量为130~300MVA时，额定电压15.75kV，额定容量为300MVA以上时，额定电压为18kV及以上，长江三峡700MW水力发电机组额定电压为20kV。(3)额定定子电流。指发电机定子绕组(ràozǔ)出线的额定线电流，单位为A。第十二页，共106页。(4)额定(édìng)功率因数(cosφ)。指发电机在额定(édìng)功率下运行时，定子电压和定子电流之间允许的相角差的余弦值。300MW汽轮发电机组的额定(édìng)功率因数为0.85，600MW汽轮发电机组的额定(édìng)功率因数为0.9；水轮发电机额定(édìng)功率大于125MVA但不超过350MVA时功率因数，不低于0.85，额定(édìng)功率大于350MVA时功率因数不低于0.9。(5)额定(édìng)转速。指正常运行时发电机的转速，用r/min(每分钟转数)表示。我国生产的汽轮发电机转速均为3000r/min，水轮发电机转速不超过500r/min，国产550MW水轮发电机转速为142.9r/min，长江三峡700MW水轮发电机转速75r/min。第十三页，共106页。(6)额定频率。我国电网的额定频率为50Hz(即每秒50周)。(7)额定励磁电流。指发电机(diànjī)在额定出力时，转子绕组通过的励磁电流，用A或kA表示。(8)额定励磁电压。指发电机(diànjī)励磁电流达到额定值时，额定出力运行在稳定温度时的励磁电压。(9)绝缘等级。绝缘等级是按电动机绕组所用的绝缘材料在使用时容许的极限温度来分级的。所谓极限温度是指电机(diànjī)绝缘结构中最热点的最高容许温度。第十四页，共106页。绝缘等级AEBFH极限温度(ºC)105120130155180(10)效率。指发电机输出与输入(shūrù)能量之百分比，一般额定效率在93%～98%之间，300MW和600MW大型汽轮发电机组在98%以上，水轮机效率要比汽轮机低，长江三峡700MW水轮发电机最高效率达95%。第十五页，共106页。

发电机在运行过程中存在着各种损耗，主要(zhǔyào)是铁损(铁芯中磁场变化所产生的磁滞和涡流损耗)、铜损(铜导线中流过电流在导线电阻上所产生的热损耗)和机械损耗(转子和风扇旋转时轴承部分的摩擦所产生的损耗)。国产300MW汽轮发电机效率达到98.8%，其余1.2%的损耗竟有3600kW之巨，这样大的损耗功率在发电机内部变为热量，由于大容量汽轮发电机定—转子细长，热量不易散出，所以发电机的散热冷却就成为限制大容量发电机容量提高的主要(zhǔyào)因素。不断改进发电机的冷却技术，提高冷却效果，是大容量发电机制造中一个十分重要的问题。汽轮发电机的冷却方式按冷却介质的不同通常(tōngcháng)分为空气冷却(风扇通风)、氢气冷却和水冷却等三种类型。目前，除25MW及以下的小机组采用空气冷却外，50MW及以上的汽轮发电机广泛采用氢冷和水冷技术。

1.2发电机组的冷却(lěngquè)第十六页，共106页。生产厂上海电机厂东方电机厂哈尔滨电机厂型号QFSN—600—2型QFSN—600—2型QFSN—600—2型额定功率(MW)600600600额定电压(kV)202020额定电流(A)192451910519245额定功率因数0.90.90.9额定转速(r/min)300030003000额定励磁电流/电压(A/V)4900/5003587/3935069/417冷却方式水氢氢水氢氢水氢氢效率(%)98.8598.8798.7国产(guóchǎn)600MW汽轮发电机主要参数第十七页，共106页。

一、冷却(lěngquè)方式简介1.空气冷却

空气冷却是以空气为冷却介质，用风扇将冷空气送入机内，经发电机内部的风道，对发热部件进行冷却，吸热后的热空气排出机外，经空气冷却器冷却后，再送入机内。为提高冷却效果，汽轮发电机常采用轴向分段(fēnduàn)等多流式通风系统。2.氢气(qīnɡqì)冷却(外冷)

对大、中容量的汽轮发电机，采用氢气作介质对发电机的部件进行冷却，又称氢外冷。氢外冷发电机的冷却系统的构成与空气冷却系统基本相同，只是将氢气冷却器装在发电机机壳内，以减少氢气的用量。

第十八页，共106页。

因为氢气的导热系数比空气大6.7倍，所以冷却效果更好；氢气的密度比空气小14.5倍，故风阻和摩擦损耗仅为空气冷却的1/7左右；如果将同一台汽轮发电机由空气冷却改为氢气冷却(外冷)后，转子温升下降一半左右，容量可提高20%～25%。采用氢气冷却，可避免绝缘材料与氧气接触，从而可增加绝缘材料的稳定性。在采用氢气冷却时，需采取措施防止氢气泄漏及空气进入发电机内，否则，造成空气和氢气混合(hùnhé)易引起爆炸。第十九页，共106页。

3.氢内冷

冷却介质氢直接接触绕组导体的冷却方式称为氢内冷方式。这种冷却方式可使绝缘导体的热量直接由冷却介质带走，可大大提高冷却效果。转子绕组采用氢内冷时，绕组槽楔上钻有与槽底通风槽相对的小孔，氢气可以自槽底通风槽进入，冷却转子导体后，再由小孔按轴向流入空气隙。定子绕组采用氢内冷时，一般采用轴向通风方式，线棒内有不锈钢管的通风管，端部做成喇叭状的进风口，使氢气从与绕组直接接触的通风管流过，将绕组导线上的热量直接带走。定子、转子均采用氢内冷的汽轮发电机容量(róngliàng)可制成200MW以上。4.水内冷

汽轮发电机的水内冷方式，就是以凝结水(蒸馏水)作为冷却介质直接冷却绕组导体。由于水的冷却能力是空气的50倍，这就大大改善(gǎishàn)了冷却效果，明显降低了绕组温升，从而可大幅度提高发电机出力。第二十页，共106页。水内冷机组的定子线棒内有空心铜质或不锈钢质的通水管，在定子机壁上装有两个空心钢管制成的圆环，称为集水环，作为发电机定子绕组冷却水的总进出水管。集水环与线棒用绝缘软管连接，构成机内冷却水通路(tōnglù)，再由集水环与机外冷却水系统的进出水管相连，即是定子水内冷方式。发电机转子水内冷方式，是冷却水由发电机大轴的专用进水孔进入到分水箱后，经绝缘软管进入励磁绕组(ràozǔ)线束中央的空心铜管，然后再经过相连的水箱排出机外。定子(dìngzǐ)、转子均采用水内冷的发电机，称为“双水内冷”发电机，容量可提高到300MW以上。目前大型汽轮发电机，广泛采用定子(dìngzǐ)绕组水内冷；转子绕组氢内冷；通风系统(转子表面及定子(dìngzǐ)铁芯的冷却)采用氢气冷却，简称水—氢—氢冷却方式，其容量已达1200MW。第二十一页，共106页。

水轮发电机由于转速低，转子直径较大(jiàodà)长度较小，所以水轮发电机的冷却更容易。大容量的水轮发电机常用的冷却方式有：密闭循环空气冷却方式、水内冷冷却方式和蒸发冷却方式。目前，利用空气作为(zuòwéi)冷却介质对定子、转子绕组以及定子铁芯表面进行冷却，仍然是水轮发电机的主要冷却方式。在大、中型水轮发电机中，采用用空气冷却器冷却的密闭循环空气冷却方式。冷却发电机后的热空气，经过通入冷却水的空气冷却器冷却后，再重新进入发电机中。第二十二页，共106页。

二、汽轮发电机的典型(diǎnxíng)冷却系统常见(chánɡjiàn)汽轮发电机冷却方式与容量关系，见下表注：SD―上海电机厂；HD―哈尔滨电机厂；BZD―北京(běijīnɡ)重型电机厂。第二十三页，共106页。

国产300MW、600MW汽轮发电机的典型冷却方式(fāngshì)是水—氢—氢方式(fāngshì)，即定子绕组是水内冷式、转子绕组是氢内冷式、定子铁芯是氢外冷方式(fāngshì)。而现今，空冷发电机容量已达400MW以上，蒸发冷却技术也已应用到发电机中。定子绕组的线棒内设有空心铜管或不锈钢管制成的通水管。与两端的集水环用绝缘软管连接，构成机内冷却水通路(tōnglù)，再由集水环与机外冷却水系统的水管相连，即构成定子绕组的水内冷方式。绕组线棒中导体的热量由与其并排布置的冷水管带出线棒，达到直接冷却绕组导线的目的。1.水内冷式定子(dìngzǐ)绕组的冷却第二十四页，共106页。

2.定子铁芯氢气(qīnɡqì)循环冷却系统(氢外冷)国产300MW、600MW汽轮发电机定子铁芯的冷却是由氢气径向通风方式冷却的，国产300MW发电机氢气循环示意图如图所示。由图可见，定子铁芯沿轴向交替分成9个风区(段)，其中4个冷风区，用C表示，风向由机壳流向转子；5个热风区，用H表示，风向由转子流向机壳，国产600MW汽轮发电机与此类似，只是(zhǐshì)冷热风区增加到11~13个。第二十五页，共106页。

在上图中用(zhōngyòng)箭头示出了氢气的循环路径，经氢气冷却器冷却后的氢气(冷风)，从磁极两端的风扇沿轴向进入定子各冷风区(C)，再沿定子铁芯外圆四周径向流向内圆，进入转子与定子间的气隙。冷风区(C)正对转子的进风斗，将风兜入转子再斜流到相邻的出风斗，经气隙和铁芯段间的通风沟流到热风区(H)，再经定子机座外圆的风道汇集，流向发电机两端的氢气冷却器。定子铁芯与转子间氢气的流向如右图所示。第二十六页，共106页。

3.氢内冷式转子绕组(ràozǔ)的冷却氢内冷转子是指氢气对转子绕组(ràozǔ)导体进行直接冷却的转子。按氢气流通方式，广泛应用的主要有：分段气隙取气斜流通风式和两侧高压强迫轴向通风式两种。(一)气隙取气斜流通(liútōng)风式转子

转子和定子一样也分为若干个风区并与定子风区相对应。氢气从定子的冷风区进入转子的表面冷风区，然后按箭头所示方向返回进入定子铁芯的热风区(H)中。

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转子绕组槽内部分风路流向如右图所示。转子旋转时，位于冷风区绕组表面的进风斗正对旋转前进方向形成正压，一个进风斗的进风供两路风路，一路(yīlù)沿右侧腰孔斜流向右，至槽底；另一路(yīlù)沿左侧腰孔斜流向左，也至槽底，最后都折回到相邻的出风区，经气隙进入定子铁芯的热风区(H)中。第二十八页，共106页。

(二)两端高压强迫轴向通风(tōngfēng)式转子(半轴向通风(tōngfēng)式)这种通风内冷转子也是一种大容量电机中较广泛采用的一种转子，半轴向通风内冷转子，气流方向从两端进入转子励磁绕组内沿轴向流动，在转子中间部位径向排出。励磁绕组各线匝导体是由两根一侧铣有一条(yītiáo)或两条凹陷的导体，相向合成一根空心的导线。另外还有副槽通风、轴向通风的冷却方式。第二十九页，共106页。

日立公司600MW水氢氢冷汽轮发电机结构(jiégòu)与外形l—汽端轴承；2—风扇叶片；3—风扇环状喷嘴；4—内护环；5—绝缘引水管；6—水母管；7—氢密封件；8—定子壳体；9—转子；10—定子铁芯；ll—间隔填料；12—铁芯端部齿压板；l3—定子绕组(ràozǔ)；14—内护罩(集电环端)；15—氢密封件；16—轴承圈绝缘；17—轴承；18—集电环冷却风扇；19—电刷架；20—集电环；2l—支撑轴承；22—定子绕组(ràozǔ)连接环；23—垂直弹簧板；24—氢冷却器第三十页，共106页。

1.3发电机定子(dìngzǐ)的结构特点

目前我国热力发电厂的发电机皆采用二极、转速为3000r/m的卧式结构。如下(rúxià)图所示，发电机最基本的组成部件是定子和转子。1-发电机主体；2-主励磁机；3-永磁副励磁机；4-气体冷却器；5-励磁机轴承(zhóuchéng)；6-碳刷架隔音罩；7-电机端盖；8-连接汽轮机背靠轮；9-电机接线盒；10-电路互感器；11-引出线；12测温引线盒；13-机座汽轮发电机组侧视图第三十一页，共106页。

发电机最基本的组成部件是定子和转子。定子由铁心(tiěxīn)和绕组组成。

1.机座与端盖机座的作用主要是支撑和固定定子铁芯和定子绕组，同时在结构上还要满足(mǎnzú)电机的通风和密封要求。如果用端盖轴承，它还要承受转子的质量和电磁力矩。氢冷发电机的机座除了满足(mǎnzú)上述一般发电机要外，还要能防止漏氢和承受氢气的爆炸力。

机座连同(liántóng)铁心（不含氢气冷却器）总重量约197t，外径3.8m，运输长度8.1m。第三十二页，共106页。

图1-10整体(zhěngtǐ)机座

“四进五出”通风系统：机壳和铁心外圆背部间的空间属发电机通风系统部分，为轴向分段式通风。结构上用横隔板将此空间沿轴向分成9段，形成了9个环形小风室，各风室相互交替地分为进风区和出风区，各进风区之间和出风区之间分别用椭圆形钢管连通(liántōng)。偶数段为进风区，奇数段为出风区。第三十三页，共106页。

机座下面(xiàmian)的底座上装有氢气和中间介质CO2气体的进出气管道。底座励磁机端（励端）装有出线盒，用反磁钢板焊接而成。

出厂前在不插入(chārù)转子状态下，进行额定氢压下的气密试验，以保证所有结合面的良好气密性。

三段式机座：为减轻定子机座的质量和尺寸，沿轴向将机座分为三段，中间段为机座主体，呈圆筒形，用以支撑铁心；两端为端罩，呈方盒形，用以设置(shèzhì)氢气冷却器并支撑端盖轴承。分段运至电厂再装成一整体。第三十四页，共106页。

端盖：保护(bǎohù)定子端部，对发电机进行密封。

在下办轴瓦最高温度(wēndù)点附近的钨金面下设有铜热电阻测温元件，以监视轴瓦温度(wēndù)。

为防止轴电流流经两个轴承、轴承座与轴瓦垫块之间，密封(mìfēng)座与端盖之间及密封(mìfēng)座与轴瓦垫块之间，密封(mìfēng)座与进出油管之间均设有绝缘物。下半轴瓦还设置有高压顶轴油孔。

为防止氢气从发电机内轴与端盖间的间隙外泄，或空气从外部混入机内，引起爆炸，在端盖与轴交接处装有油密封设备。第三十五页，共106页。

2.机座隔振-定子弹性支撑为减低转子磁通对对定子铁芯的磁拉力引起双频振动，以及短路等其它(qítā)因素引起的定子铁芯振动对机座和基础的影响，发电机定子铁芯和机座之间一般采用弹性连接。

（1）定位(dìngwèi)筋弹性隔振结构（卧式弹性结构）

A：在定位筋两侧(liǎnɡcè)开槽弹性隔振结构定位筋开槽后，本身就成为弹性部件，完成定子铁芯和机座间的弹性连接。第三十六页，共106页。

B.在定位筋背部装弹簧板弹簧板通过垫块，用螺栓固定(gùdìng)在定位筋栓背部，弹簧板中部与机座内的隔板相连，构成隔振弹性结构。

C：在定位筋两侧装弹簧板，通过弹簧板再与机座连接。定位筋开槽后，本身(běnshēn)就成为弹性部件，完成定子铁芯和机座间的弹性连接。第三十七页，共106页。

定位筋弹性(tánxìng)隔振结构第三十八页，共106页。

（2）内外机座切向弹簧(tánhuáng)板隔振结构

机座分为内机座和外机座，定子铁芯线组装在内机座中，内外机座之间用切向弹簧(tánhuáng)板连接。切向弹簧(tánhuáng)板沿轴向分为若干组，每组沿内机座外圆切向分布。隔振效果好，应用很多，邹县、平圩等。第三十九页，共106页。

3.定子(dìngzǐ)铁心定子铁芯是构成发电机磁路和固定定子绕组的重要部件(bùjiàn)。为了减少铁芯的磁滞和涡流损耗，发电机定子铁芯常采用导磁率高、损耗小、厚度为0.35~0.5mm的优质冷轧硅钢片叠装而成。隐极机当定子铁芯外径小于1m时，一般用整圆的硅钢片叠成；当外径大于1m时，是先将硅钢片冲成扇形，然后在叠装时拼成圆形。凸极机绝大多数由扇形硅钢片冲制叠成（小容量除外）。每张扇形片都涂了耐高温的无机绝缘漆。B级硅钢绝缘漆能耐温130℃，一般铁芯许可温度为105~120℃。涂F级绝缘漆，可耐受更高的温度。发电机定子(dìngzǐ)外形图定子铁芯第四十页，共106页。

定子铁芯的叠装结构与其通风(tōngfēng)散热方式有关。大容量电机铁芯的通风(tōngfēng)冷却有四种方式：1铁芯轴向风段通风(tōngfēng)；2铁芯轴向分段径向分区通风(tōngfēng)；3铁芯内轴向通风(tōngfēng)；4铁芯半轴向通风(tōngfēng)。为了减少(jiǎnshǎo)铁芯端部漏磁和发热，制造厂主要采取了下列措施：（1）把靠两端的铁芯段均采用阶梯形结构，用逐步扩大气隙以增大磁阻的办法来减少轴向进入(jìnrù)定子边段铁芯的漏磁通。（2）在铁芯端部个阶梯段的扇形叠片的小齿上开了1~2个宽为2~3mm的小槽，如图8所示，以减少齿部的涡流损耗和发热。

阶梯铁芯扇形片齿上开槽（3）铁芯端部的齿连接片及其外侧的压圈或连接片采用电阻系数低的非磁性钢，利用其中涡流的反磁作用，以削弱进入端部铁芯的漏磁通。第四十一页，共106页。

（4）压圈外侧加装环形电屏蔽层，用导电率高的铜板(tóngbǎn)或铝板制成。因铁芯端部采用阶梯形后，压圈出的漏磁会有所增多，利用电屏蔽层中的涡流就能有效阻止漏磁进去压圈内内圆部分，以防压圈局部出现高温或过热。（5）铁芯压紧不用整体压圈而用分块铜质连接片（铁芯不但要定位筋，还要用穿心螺旋锁死），这种连接片本身也起电屏蔽(píngbì)作用，分块后亦可减少自身的发热。有的还在分块后连接片考铁芯侧再加电屏蔽(píngbì)层。（6）在压圈和铁芯齿连接(liánjiē)片之间加装磁屏蔽，用硅钢片冲成无齿的扇形叠成，形成一个磁分路，能减少齿根和压圈上的漏磁集中现象。（7）转子绕组端部的护环采用非磁性的锰铬合金制成，利用反磁作用，减小转子端部漏磁对定子铁芯端部的影响。（8）在冷却系统中，加强对端部的冷却。第四十二页，共106页。

定子铁芯内圆上冲有槽，用于嵌放定子绕组。为了保证绕组的绝缘质量和简化(jiǎnhuà)绕组嵌线工艺，现在的定子槽形一般均为开口槽。如图所示为QFSN—300—2型汽轮发电机定子硅钢片拼装情况。由图可见，每层硅钢片由54个线槽，扇形片的外圆弧上冲有鸠尾槽18个，用18根定位筋将扇形硅钢片固定在机座上，轴向两端由螺栓与压紧压圈相连，从定子内空看，呈一个笼状，如下页图所示。QFSN—300—2型汽轮发电机定子硅钢片拼装(pīnzhuānɡ)1—扇形硅钢片；2—定位筋；3—垫块；4—弹簧板；5—机座；6—测温元件第四十三页，共106页。

300MW汽轮发电机定子(dìngzǐ)机座内空图1—风道；2—机座横隔板及通风沟；3—定位筋；4—压紧压圈半轴向通风式铁芯，与全轴向通风式不同之处是：铁芯两端不分段，只在中间部分(bùfen)有若干轴向分段。冷却气体从铁芯两端进入轭部和齿部的轴向风道，经其中的若干径向风道流向气体冷却器。石洞口二电厂发电机(瑞士ABB厂制造)的定子铁芯属此种结构。为了减少铁芯端部漏磁和发热，靠两端的铁芯段均采用阶梯形结构，即铁芯端部的内径由里向外是逐级扩大的。第四十四页，共106页。

定子铁芯通过(tōngguò)定位筋及压齿板（压指）和压圈或压板固定、压紧。第四十五页，共106页。

第四十六页，共106页。

4.水内冷定子(dìngzǐ)绕组4.1定子绕组结构大型同步发电机有三种绕组，即定子绕组、转子绕组(励磁(lìcí)绕组)和阻尼绕组。发电机定子绕组一个共同点就是都采用三相双层短距分布，目的是为了改善电流波形，即消除绕组的高次谐波电动势，以获得近似的正弦波电动势。

发电机定子双星形接线方式定子绕组嵌放在定子铁芯内圆的定子槽中，分三相布置成互为120º电角度，以保证在转子旋转时在三相定子绕组中产生互成120º相位差的电动势。定子绕组均匀分布在定子的内圆上，以利于散热和充分利用空间。每个槽内放有上、下两组绝缘导体(亦称为线棒)，每个线棒分为直线部分(置于铁芯槽内)和两个端接部分。直线部分为切割磁力线并感应电动势的有效边，端接部分起连接作用，把各线棒按一定规律连接起来，构成发电机的定子绕组(线圈)。300MW、600MW发电机的定子绕组都采用(cǎiyòng)单匝短距双层叠绕，相间接成双星形，如图1-12所示。第四十七页，共106页。

大型发电机由于散热需要，均采用内部冷却的线棒。水内冷定子绕组线棒采用聚脂玻璃丝包绝缘实心扁铜线和空心裸铜线组合而成。一般由一根空心导线和2~4根实心绝缘扁线编为一组，一根线棒由许多组分成2~4排构成。国产600MW发电机定子线棒空心、实心导线的组合比为1：2。右图为一典型的水内冷定子线棒在定子槽中的断面。各股线间相互绝缘，且为了(wèile)避免产生股间环流，槽内各股线进行换位。中型发电机采取360º换位，而300MW、600MW大型机组为540º换位。水内冷定子线棒断面1—槽楔；2—滑动楔块；3—填充物；4—空心导线；5—实心导线；6—对地绝缘；7—侧面填充物；8—互换垫片；9—填充物(埋电阻(diànzǔ)温度检测器)；10—排间隔离物；11—对地绝缘；12—槽底填充物水轮发电机的定子绕组(ràozǔ)与汽轮发电机类似，也有着绕组(ràozǔ)股线的换位。目前大容量水轮发电机都用单匝条式波绕组(ràozǔ)的型式，中小容量的水轮发电机一般用多匝圈式或条式叠绕组(ràozǔ)型式。第四十八页，共106页。

定子绕组(ràozǔ)绝缘包括股间绝缘、排间绝缘、换位部位的加强绝缘和线棒的主绝缘。主绝缘是指定子导体和铁芯间的绝缘，亦称对地绝缘或线棒绝缘。主绝缘是线棒各种绝缘中重要的一种绝缘，它是最易受到磨损、碰伤、老化和电腐蚀及化学腐蚀的部分。主绝缘在结构上可分为(fēnwéi)两种：一种是烘卷式；另一种是连续式。大容量发电机都采用连续式绝缘。

4.2定子(dìngzǐ)绕组绝缘

现在国内外大容量发电定子绕组的绝缘材料，普遍采用以玻璃布为补强材料的、环氧树脂为粘合剂或浸渍剂的粉云母带，最高允许温度在130℃。其优点是耐潮性高、老化慢、电气、机械及热性能好，但耐磨和抗电腐蚀能力较差。

现今流行的大型电机绝缘是多胶环氧粉云母带（含胶量为35.5%～36.5%），连续式液压或烘压成型。

第四十九页，共106页。

发电机运行时，定子线棒的槽内部分受到各种交变电磁力的作用。上下层线棒之间的相互作用和定子铁芯的影响所产生的径向力起主要作用。短路时线棒上所受的电磁力可达每厘米几千牛，线棒若不压紧就会在槽内出现双倍频率（100Hz）的径向振动。线棒电流与励磁磁通的相互作用还会产生一个与转子旋转方向相同的切向力，使线棒压向槽壁。如果出现振动，就会使线棒和槽壁发生摩擦。这不仅会使绝缘磨损，而且还会使绝缘产生积累变形(biànxíng)，股线疲劳，导致绕组寿命降低。

4.3定子绕组(ràozǔ)在槽内的固定不能使用金属部件绑扎固定(gùdìng)绕组的端部，因为：（1）.金属结构部件中将感应涡流，这会产生附加损耗，可能会出现局部发热点。（2）.金属结构部件也会产生振动，会导致松动，使周围的媒介物磨损。第五十页，共106页。

因此，通常采用飞金属支撑部件，如玻璃纤维模压板。大的支撑托架用螺栓固定在铁芯端压板上。支撑托架给玻璃纤维锥形箍环提供支撑。绕组端线的振动必须受到限制，因其会使绕组铜导线产生疲劳裂纹。如果水内冷绕组导线发生(fāshēng)疲劳裂纹，则氢气将会泄漏到冷却水系统，由此导致特别严重的后果。通过加速度计监控因支撑松弛导致的绕组端接振动的增加。振动幅度在很大程度上取决于电流。一段运行之后产生的支撑松动，可以通过紧固螺栓、插入或紧固槽楔或在线棒导体之间的绝缘中充入热固树脂消除。第五十一页，共106页。第五十二页，共106页。第五十三页，共106页。

定子出线导线杆是装配(zhuāngpèi)在出线瓷套管内的，组成了出线瓷套端子。出线穿过转载出线盒上的瓷套端子，将定子绕组出线映出机座外，并保证不漏氢漏水。出现瓷套端子共有6个，均为水内冷。其中3个主出线端子，另外三个为中性点出线端子。出线瓷套端子对机座和水路都是气密的。

4.4定子(dìngzǐ)出线和发电机出线盒以每个出线瓷套端子为中心，从出线盒向下(xiànɡxià)吊装着若干组穿心式电流互感器，分别提量给测量仪和继电保护使用。第五十四页，共106页。

4.5定子(dìngzǐ)绕组的水路连接与水电接头

（1）定子(dìngzǐ)绕组的水路连接发电机内设有进水母管和出水母管，按每匝线圈进出水方式及两半匝线棒的水流方向，定子(dìngzǐ)绕组的水路水路连接可分为串联双流水路和并联单流水路。600MW机组采用后者。第五十五页，共106页。

总进、出水汇流管分别装在励端和汽端的机座内，对地设有绝缘，运行时需接地。它们的进、出水口及排气管分别放在汇流管上方，这是为了防止绕组在断水情况下失水的措施。但它们的法兰设在机座的上侧面，便于和机座外部总进出水管相联接。排放水管口分别放在机座两端的下方，具有特殊设计的结构；它对机座是密封的但能适应温度变化而产生的变形，对机座和相连接的外部管道都是可靠地绝缘的。在外部总进、出水管上装有测温及报警元件。在用水冷专用摇表测量定子绕组绝缘电阻时，要求总进、出水汇流管对地有一定的绝缘电阻，而在做绕组耐电压试验时又要求把它们接地；为了试验时方便，在接线(jiēxiàn)端子板上各设有接地接线(jiēxiàn)柱，专为变更总进、出水汇流管及出线盒内出水小汇流管对地绝缘或接地之用。第五十六页，共106页。

（2）定子绕组的水电接头水内冷的定子绕组中既通水又通电，必须有一个可靠的水电接头，使定子绕组按电路接通，又让水方便地引入和排出(páichū)。水电接头有三种类型。第五十七页，共106页。

第五十八页，共106页。第五十九页，共106页。4.6定子绕组(ràozǔ)端部的固定定子绕组端部处在绕组漏磁场中，而端部绕组又长，又不易固定的像槽内线棒那样牢固，因此容易受到电磁力的危害。机组容量越大，端部电磁力对定子绕组端部的危害也增大，故定子绕组端部的固定对于大容量机组非常重要。固定方式有多种，共同点是：在径向、切向的刚度很大，而在轴向具有良好(liánghǎo)的弹性和伸缩性。第六十页，共106页。第六十一页，共106页。第六十二页，共106页。1.4发电机转子(zhuànzǐ)的结构特点发电机的转子是汽轮发电机最重要的部件(bùjiàn)之一，它的作用是产生一个旋转磁场，通过电磁感应原理将由汽轮机传过来的机械能转变为定子绕组中的电能。汽轮发电机由于转速高，转子受到的离心力很大，所以转子外径不能太大，且制成隐极式的，以便更好地固定励磁绕组；要增大发电机的容量，只有适当增加转子的长度。通常转子都呈细长形的，所以皆为卧式安装。发电机转子主要由转子本体、励磁绕组(转子线圈)、护环和风扇等组成。第六十三页，共106页。

（1）转子(zhuànzǐ)本体（转轴）

转轴(zhuànzhóu)由高机械性能和导磁性能良好的26CrZNi4Mov合金钢锻件加工而成。我国引进型600MW汽轮发电机转子外径为1.0922m、本体长5.893m。国产(guóchǎn)优化型600MW汽轮发电机转子外径为1.13m，本体长6.25m，总长12.025m，重量为72t。

转子中间部分(本体)作为磁极，沿转子表面在专用铣床上加工出若干轴向槽子(国产300MW及600MW机为32个槽)，从断面看呈辐射形，分布在磁极的两侧，每侧16个，如下页图所示。这部分槽子称为小齿，放置励磁绕组用；未加工的部分称为大齿，作为磁极的极身，为主要磁通回路。第六十四页，共106页。

第六十五页，共106页。

第六十六页，共106页。

发电机转子1—联轴器（与汽轮机相连(xiānɡlián)）；2—转子本体（铁芯部分）；3—护环；4—集电环；5—风扇；6—励磁颈；7—汽端轴颈；8—集电环风扇第六十七页，共106页。

氢冷发电机转子(zhuànzǐ)沿轴的中心线膛有一个中心孔，可从中取出较粗的金属晶粒进行强度检验(轴心密度最小)，同时作为转子(zhuànzǐ)绕组向集电环引线的通道。在大齿表面沿横向铣出若干个圆弧形月牙槽，使大齿区域和小齿区域两个方向的刚度相近。第六十八页，共106页。

（2）转子(zhuànzǐ)绕组转子绕组(又称励磁(lìcí)绕组，用于建立旋转磁场)是由扁铜线绕成的同心式线圈，以大齿(极身)为中心，每极8个线圈，两极共16个，嵌入小齿槽内，其连接如图所示。氢内冷的转子绕组采用空心扁铜管或异形铜线制成。绕组的直线部分用槽楔压紧，端部径向固定采用护环，轴向固定用云母垫块和中心环。转子绕组的引出线经导电杆接到集电环上，再经电刷引出。转子绕组接线(jiēxiàn)及线圈中电流流向第六十九页，共106页。

转轴内部通有长轴向中心(zhōngxīn)孔，对应与本体部分的中心(zhōngxīn)孔用导磁中心(zhōngxīn)轴填塞，以减少铁轭部磁阻。（3）.中心(zhōngxīn)孔（4）阻尼(zǔní)绕组

阻尼绕组用于减小涡流回路的电阻，提高发电机承受不对称负荷的能力护环是套在转子绕组两端部的高机械性能、高电阻、非磁性的合金冷锻钢环，以承受转子绕组端部在高速旋转时产生的离心力，保护绕组端部不发生径向位移和变形。第七十页，共106页。

转子绕组采用含银0.025%～0.1%的铜线绕制，含银铜线较普通铜线导热性好，在高温(gāowēn)下抗蠕变性能高，改善了转子绕组变形问题。集电环分为正、负两个环，装于发电机的励磁机端轴承外侧，由坚硬耐磨的合金锻钢制成，热套于隔有云母绝缘的转轴上，为加强集电环散热，在集电环表面加工有螺旋(luóxuán)沟槽和通风孔，还在两环间装有离心风扇，加强对集电环的冷却。中心环是由铬锰磁性锻钢制成，套于轴上绕组的两端部，对护环起固定、支持和保持与转轴同心(tóngxīn)的作用，也能限制端部绕组的轴向位移。

（5）中心环

（6）集电环第七十一页，共106页。

护环对转子绕组端部起着固定、保护、防止变形的作用。承受着转子的弯曲应力、热套应力和绕组端部及本身的巨大离心力。护环通常用非磁性高合金奥氏体钢锻制而成，所以钢种大多(dàduō)属Mn—Cr系列。鉴于过去常用的18Mn5Cr、18Mn4Cr护环钢在湿度较高环境中易于发生应力腐蚀产生裂纹。近年来的发展以证明，含有18%锰（Mn）及18%铬（Cr）的奥氏体合金钢可以避免应力腐蚀裂纹。必须指出的是，护环的破裂会导致电机的严重损坏，至少需要几个月的停机检修。（7）.转子(zhuànzǐ)护环第七十二页，共106页。

①护环只通过中心(zhōngxīn)环嵌装，护环端头与转子本体脱离，叫做分离式嵌装。②护环同时嵌装在转子本体和中心(zhōngxīn)环上，叫做两端固定式嵌装。③护环只嵌装在转子本体上，叫做悬挂式嵌装。护环的嵌装有以下(yǐxià)三种基本形式：分离式嵌装的护环边端与绕组之间有相对位移，只适用与小容量电机(diànjī)。两端固定式嵌装的护环，采用弹性中心环后，可用于较大容量的电机(diànjī)。大容量汽轮发电机(diànjī)常采用悬挂式嵌装的护环。第七十三页，共106页。1.5水氢氢冷600MW发电机的通风(tōngfēng)系统1.半轴向通风(tōngfēng)的冷却系统定子铁芯和转子绕组都采用半轴向通风(tōngfēng)的冷却系统。第七十四页，共106页。

冷却器置于电机中部，冷却后的冷氢，由汽端风扇分成两路。一路进入汽端铁芯和转子绕组(ràozǔ)轴向冷却风道，另一路进入励端铁芯和转子绕组(ràozǔ)的另一半轴向冷却风道。两端近日铁芯和转子绕组(ràozǔ)的氢气都从铁芯中段径向风道排出。第七十五页，共106页。2.定子(dìngzǐ)铁芯轴向通风和转子绕组半轴向通风的冷却系统热氢进入冷却器，出来的冷氢分成两路；一路流至励端水母管，另一路进入汽端转子绕组端部和轴向风道。第七十六页，共106页。3.定子铁芯径向(jìnɡxiànɡ)通风和转子绕组气隙取气斜流通风的冷却系统也称定、转子耦合的径向(jìnɡxiànɡ)多流式冷却系统。第七十七页，共106页。1.6发电机密封(mìfēng)油系统氢冷发电机用安装在轴两端(liǎnɡduān)的密封瓦来防止机内氢气从轴向外泄漏，同时也防止空气进入机内。密封瓦内的油在轴上起密封作用。密封瓦的型式通常有2类，一类(yīlèi)是盘式，中等容量的发电机采用这种型式；另一类(yīlèi)是环式，环式又分为单流、双流及三流环式3种。如北仑电厂1号660MW发电机(东芝生产)，邹县电厂的600MW发电机(日立、东方合作生产)为单流环式，大凡GE公司生产的发电机为单流环式；西屋公司生产的发电机为双流环式，如平圩电厂600MW发电机；ABB公司生产三流环式，如石洞口二厂600MW发电机。

第七十八页，共106页。第七十九页，共106页。

为防止发电机内的氢气不会通过轴端向外泄漏以维持机内的氢压。在发电机的两端(liǎnɡduān)设置了油密封装置，通过供油及控制装置，为密封瓦提供氢侧、空侧密封油及空侧推力油。通过密封油系统的压差阀对密封油压进行调整，使密封油在密封瓦和转子轴颈之间的间隙中形成并维持一高于机内氢气0.084Mpa的密封油流，从而保证机机内氢气与机外的空气隔绝。密封瓦中的空、氢侧密封油分别由密封油系统的空、氢侧密封油泵供给。在机组的正常运行过程中，氢侧的密封油箱应该保持相对稳定的密封油位，即不进行排油，也不进行补油。第八十页，共106页。

单流环式油密封单流环式供油系统只有1套，不分氢侧和空侧，密封油经真空油箱脱水(tuōshuǐ)后经2台100%密封油泵，再经冷却器和串接压力调节阀，然后通过过滤器，分别进入汽机侧和励磁机侧的密封瓦。密封瓦的回油，氢侧的油回到氢侧回油箱，对油、氢分离，氢气进入机内，含氢的油进入液、气分离器后流入回油母管。空侧回油与轴承润滑油混合后分别流入润滑油回油母管和密封油回油母管。密封油回油母管进入真空净油箱喷雾脱气。真空净油箱有1台真空泵连续将氢排至大气。单流环式密封后不足之处是消耗氢气较大些。

第八十一页，共106页。6发电机密封(mìfēng)油系统发电机运行时，定子线棒的槽内部分受到各种交变电磁力的作用。油与空气和氢气之间的隔绝是采用两道迷宫式油档来实现的，氢侧为了防止油进入发电机内，还有一道迷宫式外油档阻止油进入发电机。每个槽内放有上、下两组绝缘导体(亦称为线棒)，每个线棒分为直线部分(置于铁芯槽内)和两个端接部分。空侧回油与轴承润滑油混合后分别流入润滑油回油母管和密封油回油母管。发电机结构(jiégòu)及冷却在用水冷专用摇表测量定子绕组绝缘电阻时，要求总进、出水汇流管对地有一定的绝缘电阻，而在做绕组耐电压试验时又要求把它们接地；定子绕组均匀分布在定子的内圆上，以利于散热和充分利用空间。不能使用金属部件绑扎固定(gùdìng)绕组的端部，因为：定子铁芯的叠装结构与其通风(tōngfēng)散热方式有关。为了保证绕组的绝缘质量和简化(jiǎnhuà)绕组嵌线工艺，现在的定子槽形一般均为开口槽。氢冷发电机用安装在轴两端(liǎnɡduān)的密封瓦来防止机内氢气从轴向外泄漏，同时也防止空气进入机内。额定励磁电流/电压(A/V)三流环式密封瓦共有4个油系统，6台油泵，结构较复杂，但密封较好，漏氢量少。沿轴的中心线膛有一个中心孔，可从中取出较粗的金属晶粒进行强度检验(轴心密度最小)，同时作为转子(zhuànzǐ)绕组向集电环引线的通道。氢系统主要包括：(1)氢气发生站，为发电机提供氢气用以冷却。

2.双流环式油密封双流环式油系统，氢侧油系统与空侧油系统各自独立，氢侧装有1台密封油泵、1台油冷却器、1只回油箱。空侧有2台密封油泵(1台交流泵、1台直流泵)，1台冷油器、1只回油箱。空、氢两侧油压相等，油流向分开，油量无交换。发电机在运行中密封油压高于氢压1个恒定压差，例如平圩机组为0.084MPa，这个差值由压力调节阀来实现。空侧与氢侧油压由压力平衡阀来调节平衡，一般允许差值为0.049MPa。双流环式无真空净油(jìnɡyóu)装置，要求平衡阀和压差阀质量要高，要保证两侧油压平衡，维持油和氢之间有一定压差。第八十二页，共106页。

3.三流环式油密封与双流环式相似(xiānɡsì)，氢侧油压与空侧油压也要相等，但在两侧油流的中间又增加了1路浮动油，油压略高于空侧油压，其作用是将密封环在大轴上“浮起”。空侧油系统有回油箱，有3台密封油泵均为100%，其中2台交流泵，1台直流泵。2台100%冷油器，2台100%滤油器。汽侧和励侧各有1台密封油泵和冷油器。氢侧油压高于氢压，由油泵出口旁路阀来调节。中间浮动油系统有1台交流油泵，1只油箱，油源取自空侧的供油母管，中间油压略高于空侧。三流环式密封瓦共有4个油系统，6台油泵，结构较复杂，但密封较好，漏氢量少。

第八十三页，共106页。

3种油密封系统如前所述，各有优缺点，单流环式结构简单，有油水分离装置，能将油中含有的水分先除去然后进入密封瓦，起到降低机内氢气湿度的作用，但漏氢量较大些。双流环式结构稍复杂些，要求平衡阀和差压阀质量可靠，否则会增高(zēnggāo)机内氢气湿度，其漏氢量比单流环式少。三流环式结构比较复杂，对制造和安装水平要求高，能降低机内氢气湿度，漏氢量也比较少。第八十四页，共106页。1.7发电机的氢气(qīnɡqì)系统氢系统主要包括：(1)氢气发生站，为发电机提供氢气用以冷却。(2)控制系统，其中包括对机内氢气的压力、纯度、温度和湿度的监视、测量(cèliáng)和控制；汽体置换系统，密封系统；补氢系统等。汽轮发电机供气系统主要特征：（1）氢气由中央制氢站或储氢罐提供；（2）输氢管道上设有自动氢压调节阀保持机内为额定氢压；（3）设置一只氢气干燥剂，以保持氢气干燥和纯度；（4）设置一套气体纯度分析仪和气体纯度计，以监视氢气的纯度；（5）充氢或置换氢气的过程(guòchéng)中，采用二氧化碳作为中间介质，用间接方法完成。

第八十五页，共106页。第八十六页，共106页。由于油氢之间的直接接触，若运行维护和控制不当，极易造成发电机进油，以及氢气纯度、湿度不合格(hégé)，给大型发电机的安全稳定可靠运行带来潜在的危害。A氢气纯度不合格，将导致冷却效率降低，造成机内构件局部过热，同时有害气体的存在还会造成绝缘老化、铁芯及其金属部件腐蚀。B氢气湿度过大，对发电机定子绝缘的影响更大，一是水分在运行中蒸发为水蒸汽，使微细击穿点之间氢气介质导电率升高。二是水汽吸附在绝缘层上，侵入绝缘内部的水将造成内部导体与外部(wàibù)绝缘表面电位相等，成为等电位体，威胁发电机定子绝缘，诱发发电机绝缘事故。1.氢气纯度、湿度不合格(hégé)的危害第八十七页，共106页。C油进入发电机内，将直接导致发电机绝缘腐蚀、老化，若油中含水量超标，油中水分蒸发，则导致与氢气湿度过大的同样后果。此外(cǐwài)，油进入发电机，如果未及时排出，油在机内蒸发产生油烟蒸汽，其危害也是十分可怕的。潮湿环境对大型(dàxíng)发电机的运行是十分不利的。它将对发电机护环产生腐蚀作用，并溶解和凝聚其它有害元素，使机内构件产生表面凝露，使转子护环受产生附加应力而导致裂纹等危害。近几年来，因为氢气纯度不合格，氢气湿度过大和机内进油，已造成多次大型(dàxíng)发电机绝缘损坏事故。第八十八页，共106页。2.导致大型发电机氢气纯度、湿度(shīdù)不合格和机内进油的原因分析①氢气干燥装置不够合理。目前300MW大型发电机基本都是由转子两端的风扇随转子旋转产生风压差，在机内形成氢气封闭循环流动，当发电机在停运备用状态下，机内氢气差压消失，依靠压差进气的氢气干燥器氢气无法流动，干燥器不能对氢气进行干燥。

②氢气干燥器安装位置不合理，设备存在缺陷，发电机运行中干燥器投运不正常。大多数电厂的氢气干燥器设计安装在0

m层，由于管路长、管径小、阻力(zǔlì)大、漏氢点多，自动装置不可靠，加之冷凝式氢气干燥器运行2

h后要停2

h进行除霜排湿，而设计配套是1机1台，便形成了停停开开的运行方式。

③发电机密封油中含水超标。由于密封油取自汽轮机润滑油系统，在汽轮机运行中，由于各方面的原因，造成轴封蒸汽进入轴承油室，凝结成水进入油中。含有较高水分的油在密封瓦中蒸发进入氢气内。

第八十九页，共106页。

④发电机启动升负荷或低负荷运行，氢气冷却(lěngquè)器冷却(lěngquè)水量调整控制不当或冷却(lěngquè)水温过低，流量过大，导致氢温过低产生凝露。内冷水系统机内接头和氢冷器微细渗漏也可能导致机内氢气湿度增大。

⑤发电机油水指示计失效或无远传报警功能，运行值班人员巡视检查维护不到位，未按规定进行排污排油水，造成油水长期沉积在发电机内蒸发，影响氢气湿度升高。

第九十页，共106页。⑥发电机内进油的原因

a发电机密封瓦结构不尽合理。目前300MW大型氢冷发电机均采用双流环式密封瓦，油密封装置置于发电机两端盖内，其作用是通过轴颈与密封瓦之间的油膜阻止氢气外逸。双流环即密封瓦的氢侧与空侧各自自成独立的循环油路，通过平衡阀的控制使两路油压维持均衡，限制两路油相互窜流，从而达到减少氢气外漏。油与空气和氢气之间的隔绝是采用两道迷宫式油档来实现的，氢侧为了防止油进入发电机内，还有一道迷宫式外油档阻止油进入发电机。此种结构的密封瓦，要求装配间隙精度相当严，如果制造、安装达不到要求，间隙过大等，都极易造成密封油进入发电机。

b平衡阀或差压阀工作失常。300

MW发电机运行中要求平衡调节阀调节精度达到±490Pa，要求差压阀具有良好、灵敏的跟踪性能和富余(fùyu)的调节范围。但该2阀的装配精度相当高，如果油中含有杂质、水分等，则极易造成2阀卡涩，工作失常。第九十一页，共106页。3.提高氢气纯度、降低(jiàngdī)氢气湿度的措施①从氢气质量源头抓起，保证制氢站补向发电机的氢气纯度和湿度达到要求，干燥器能正常投入，确保进入储氢罐的氢气湿度（用美国CENER－ALEASTERN公司产D－2型露点仪检测），常压下湿度不大于2

g／m3，露点≤－50℃。

②保证发电机冷凝式氢气干燥器正常投运，有条件时应将管道加大至50

mm以上，并尽可能缩短管道长度，减少弯曲，减少管路阻力。最好每台机组安装2台干燥器，互为联动备用，在机组运行时，始终(shǐzhōng)有1台干燥器随机运行。

第九十二页，共106页。

③制氢站的储氢罐最好划分成常用罐和备用罐分组运行。常用罐做正常补氢用，每天排污放水(fànɡshuǐ)1次，备用罐供紧急情况下使用，每3

天排污放水(fànɡshuǐ)1次，在向补氢系统供氢前应测试氢气湿度、纯度达到标准。

④对补氢系统进行必要的完善，在机前补氢管道、输氢管道最低点适当增加排污放水(fànɡshuǐ)点，在向发电机补氢前，先进行输氢母管的排污放水(fànɡshuǐ)，并测定母管氢气纯度、湿度合格才能向发电机内补氢。

第九十三页，共106页。

⑤防止密封油带水。关键是要使轴封系统经常处于最佳状态下运行，既要保持汽轮机真空不受影响，又要不让轴封蒸汽进入油中。检修时，轴封间隙必须调整合理(hélǐ)。油净化装置要通过摸索规律，制订定期投运的周期，确保油中含水量不大于500mg／L。排油烟（油汽）系统要正确合理(hélǐ)，根据机组的特点，轴承室内保持一定的微负压。此外，轴封进汽自动调整装置要正常投入运行，并保证其在工况变化时，具有良好的跟踪性能。每当发生较大的变工况，如机组启动、停运过程或较大幅度变负荷时，运行人员都必须及时调整轴封进汽压力。机组运行中要经常监视各回油窥视窗有无水珠和汽雾。每天取油样对油中含水情况进行分析，当油中含水超标时，应对油箱进行放水排污并投入润滑油净化装置运行。第九十四页，共106页。

⑥切实控制好发电机的运行风温和水温，一般进风温度35～40℃，内冷水温40±2℃为佳。机组启动时，为防止机内湿度过高，可按氢压0．1

MPa，内冷水压0．05

MPa控制，但必须注意内冷水回路中不得发生断水现象，氢气冷却器冷却水先不投入运行，待机组并网带初始负荷再投入氢冷器自动调节(tiáojié)装置，提高氢压和内冷水压，以避免低温状态下氢气凝露。

⑦加强对发电机内积油积水情况的监视，定期对发电机进行排油放水，完善发电机油水液位监测报警装置，创造条件配置在线监测仪表和远传液位报警装置。第九十五页，共106页。⑧根据目前和今后一段比较长的时间火电大机组可能调峰备用停运时间多的状态，应考虑配套安装外力风机循环冷凝式氢气干燥器，作为停机备用期间循环干燥发电机氢气之用，以改善备用期间发电机的氢气湿度。

⑨充分认识氢气质量对大型发电机安全可靠运行的重要作用，并采取必要的行政、经济手段，督促有关人员共同努力，堵住油中进水的有形和无形(wúxíng)通道。健全对氢气系统管理的责任制，加强对运行和备用发电机氢气质量检测、分析和监督。建议将大型发电机氢气质量监督纳入化学监督或绝缘监督考核的内容之中，与各厂经济责任制挂钩，兑现奖惩。各厂要因厂制宜，结合设备系统特点和存在的问题，加大技改力度，尽快使设备系统完善合理，迅速扭转忽视氢气系统管理，轻视氢气纯度、湿度监督的局面，为发电机安全稳定运行创造条件。第九十六页，共106页。4.提高氢气(qīnɡqì)纯度、降低氢气(qīnɡqì)湿度的措施①从氢气质量源头抓起，保证制氢站补向发电机的氢气纯度和湿度达到要求，干燥器能正常投入，确保进入储氢罐的氢气湿度（用美国CENER－ALEASTERN公司产D－2型露点仪检测），常压下湿度不大于2

g／m3，露点≤－50℃。

②保证发电机冷凝式氢气干燥器正常投运，有条件时应将管道加大至50

mm以上，并尽可能缩短管道长度，减少弯曲，减少管路阻力。最好(zuìhǎo)每台机组安装2台干燥器，互为联动备用，在机组运行时，始终有1台干燥器随机运行。

第九十七页，共106页。4.防止(fángzhǐ)大型氢冷发电机进油的措施①在安装、检修工作中，密封瓦间隙及油档间隙一定要按厂家设计标准调整合格，严格把好质量关。经调整、处理仍达不到标准的，要坚决更换。密封瓦安装时两半圆中分面接触一定要良好无缝隙，合口螺栓紧固后拨动应灵活无卡涩。

②保证压差阀、平衡阀具有良好的调节性能和快速的跟踪性能，是防止发电机内进油的关键，而油质的优劣则是压差阀、平衡阀正常工作的关键之关键。因此，轴瓦和2阀以及油系统检修后一定要彻底清理(qīnglǐ)、洗擦，不干净不得装配或扣盖。大修后开机前，油循环必须保证足够大的流量和足够长的时间，以便彻底滤除可能遗留在油中的任何杂