大型汽轮发电机的结构和发展现状教材

大型汽轮发电机 的结构和发展现状 汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发 电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入 汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而 带动发电机发电，做功后的废汽经 凝汽器、循环水泵、凝结水泵、给 水加热装置等送回锅炉循环使用。 汽轮发电机 汽轮发电机 机座 隔振结构 铁心 绕组 出线 出线盒 定子水路 氢气冷却 端盖 轴承 发电机本体结构 （一）定子 定子结构 因为定子铁芯内的磁通是在不停的变化 ，为防止涡流损耗，定子铁芯采用多层 硅钢片叠成，硅钢片涂绝缘漆相互绝缘 。硅钢片导磁良好。为通风冷却定子铁 芯分成多段，段间有缝隙实现径向通风 。在定子铁芯的两端用压圈与穿心螺杆 压紧定子铁芯 定子 铁心的端部结构 端部结构 （二）转子 转轴本体 转子绕组 槽楔 阻尼系统 转子风路 护环 联轴器 风扇 集电环 轴承 由于大型汽轮发电机转速高，转子磁极表面线 速度达150m/s以上，离心力很大，故转子直径 不能过大，大型发电机转子都为细长型。转子 圆周上没有凸出的磁极（不像三相发电机模型 中的转子），转子铁芯是一个在圆周上开有一 些槽的圆柱，在圆周两侧各有一段槽距大的面 称为大齿，就是磁极，称之为隐极式转子。在 槽中嵌有励磁绕组，隐极式转子将励磁绕组分 成多个线圈，便于安装与加固。 励磁绕组两端通过集电环（滑环）接到励磁电 源，在转子圆周两侧就形成北极与南极，旋转 时就产生旋转磁场。 转子 转子 定子绕组采用间接冷却方式，热流经槽壁，从绕 组绝缘传至铁心。对中等长度以上的发电机，机 座作为定子通风风道，使空气不仅通过气隙而且 通过铁心外圆进入各段铁心，以使轴向温度均匀 分布。转子绕组采用直接冷却方式，绕组导线为 空心导线，冷却空气直接进入导线冷却。冷却系 统有两套对称回路，与转子本体两端风扇相对应 ，与冷却器的位置无关。转子冷却空气由护环与 转轴间风道进入转子线圈端部区域，通过槽口处 的铜线风口进入空心铜线后分成两路气流。 汽轮发电机的冷却系统 增大单机功率。增大单机功率不仅能迅速发展电力生产，还能降低 单位功率投资成本，提高机组的热经济性，加快电站建设速度。 提高蒸汽参数。提高蒸汽参数是提高热效率的重要途径，同时也能 提高单机功率。 普遍采用一次中间再热。采用一次中间再热之后，可有效降低低压 缸末级排气湿度，为提高蒸汽出压创造了条件，从而可提高机组内效率 ，热效率和运行稳定性。 采用燃气-蒸汽联合循环发电装置，燃气轮机和蒸汽轮机联合工作 的装置，大大提高了装置的热效率，节省大量冷却水，令投资相对较低 ，负荷适应性也较好。 提高机组的运行水平，现代大型机组增设和改善了保护、报警和状 态检测系统，有的还配备了智能化故障检测系统，提高了机组运行、维 护和检修水平，增强了机组运行的可靠性，并保证了规定的设备使用寿 命。 近几十年汽轮机发展的主要特点是 进入80年代之后，国外发达国家汽轮发电机技术已经 成熟。产品定型，实现了系列化、标准化，产品技术 经济性能先进，运行可靠，能充分满足电力工业的需 要。 但是，自80年代以来，国外汽轮发电机工业从其 鼎盛时期的高速发展走向平稳发展阶段。汽轮发电机 工业呈现以下特点。 当代国外汽轮发电机工业的特点及 技术发展概况 当代国外汽轮发电机工业的特点及 技术发展概况 单机容量增长势头被遏制 一些公司汽轮发电机产量 急剧下降，生产严重萎缩 欧美公司并购重组，形成 4大垄断集团 核电机组的发展超过常规 机组 空冷汽轮发电机东山再起 产品“三化“水平提高，模 块化设计技术推广应用 汽轮发电机调峰运行技术 发展较快 发展在线监测和事故诊断 技术，不断提高机组运行 可靠性 结束