關鍵詞:發(fā)電機；空冷；通風；定子；轉(zhuǎn)子；型式試驗 

　　引言 

　　空冷汽輪發(fā)電機以冷卻系統(tǒng)簡單，啟動、運行、維護方便等優(yōu)勢，受到業(yè)主普遍歡迎。伴隨著國內(nèi)空冷技術的不斷進步，單機容量日益增大�？绽�200MW汽輪發(fā)電機整體設計緊湊。本文著重介紹QF-200-2型空冷汽輪發(fā)電機技術和結(jié)構(gòu)特點。 

　　一、發(fā)電機的主要技術數(shù)據(jù) 

　　二、發(fā)電機結(jié)構(gòu) 

　　（一）概述 

　　發(fā)電機運行時空氣作為冷卻介質(zhì)，通風系統(tǒng)包括風扇和空氣冷卻器，而且兩者是相互獨立的，密閉的。定子繞組為直接空冷。發(fā)電機汽勵兩端支撐軸承的端蓋是焊接結(jié)構(gòu)的�？諝饫鋮s器安裝在基礎上。由機座彈簧棒支撐的定子鐵心作為通風系統(tǒng)的一部分。轉(zhuǎn)子采取直接冷卻形式。轉(zhuǎn)子兩端穿過端蓋。 

　　空冷200MW汽輪發(fā)電機通風系統(tǒng)圖 

　�。ǘ�）定子機座和定子鐵心 

　　定子機座：定子機座為整體焊接式的，機座由基座地腳支撐。彈簧棒隔振結(jié)構(gòu)減小了鐵心的振動，在設計上避開基頻和倍頻。定子鐵心由扇形硅鋼片疊制而成并固定在定位筋上，徑向通風道以一定的軸向間距固定在鐵芯內(nèi)，兩端鐵心通過壓板壓緊從而形成堅固的柱形整體，齒部通過壓指壓緊，端部鐵芯內(nèi)徑設計成階梯狀，壓板外用銅屏蔽覆蓋，以減少渦流損耗 

　　（三）定子繞組（電樞繞組） 

　　定子線棒嵌在定子鐵心槽內(nèi)，在端部連接成繞組，并通過繞組端部并聯(lián)環(huán)按相序連接成型。定子線棒經(jīng)過羅貝爾變換之后放嵌在鐵心槽內(nèi)，這種換位形式可有效地避免在負載運行時，由分布在槽內(nèi)磁通勢自感引起的渦流損耗。線棒絕緣主要采用半疊繞制的經(jīng)熱固樹膠浸漬的云母帶，并進行真空處理最終成型。定子繞組端部用浸膠綁環(huán)固定，綁環(huán)用浸膠帶固定在鐵芯壓板之上，所有端部支撐部件均為非磁性或絕緣材料。 

　　電阻測溫用元件常為鉑質(zhì)，在零攝氏度時電阻值為100歐姆。測溫原理就是根據(jù)金屬導體隨溫度線性變化關系。一些鉑電阻常放置在電樞繞組每相間的上下層線棒間的某位置處，來監(jiān)測該點的溫度變化情況。其它的鉑電阻用來監(jiān)測冷卻器進出風溫。在定子鐵心處放置一些熱電偶測量鐵芯溫度。熱電偶和熱電阻的引線接至端子板。定子底部的加熱器可用來對長期停運的機組進行加熱。六個定子出線從機座底部的絕緣板引出。 

　　（四）冷卻器 

　　4個冷卻器安裝在基礎下，而這部分基礎也是機組通風系統(tǒng)的一部分，通過冷卻水對在機組內(nèi)部流通變熱的空氣，空氣冷卻器由擁有翅式冷凝管的熱交換部件構(gòu)成，翅式冷凝管固定在管板上，由管板組成水盒箱體。 

　�。ㄎ澹┒ㄗ油�風系統(tǒng) 

　　定子鐵心內(nèi)部輻板構(gòu)成風區(qū)，冷空氣通過風區(qū)對鐵心內(nèi)外進行冷卻，這種結(jié)構(gòu)在鐵心內(nèi)外徑向流通冷卻的方式可以使空氣對鐵心和電樞繞組的冷卻效果更平衡均勻，從而使得繞組和鐵心不會在某點發(fā)生過熱溫度。熱空氣由風區(qū)流入冷卻器。 

　�。�六）轉(zhuǎn)子 

　　轉(zhuǎn)軸為合金鋼鍛件。轉(zhuǎn)子線圈嵌放在轉(zhuǎn)軸加工完的槽內(nèi)，頂部用槽楔固定壓緊。在大齒上與軸線成90度角開半圓形槽，以平衡轉(zhuǎn)軸剛度。安裝風扇座環(huán)和集電環(huán)以平衡轉(zhuǎn)軸重量防止軸振，轉(zhuǎn)子線棒由抗蠕變能力強的含銀銅線構(gòu)成，并開通風用孔，成型后嵌放入轉(zhuǎn)軸槽內(nèi)，線棒與槽壁之間加以高強度纖維質(zhì)絕緣材料。楔下墊條采用高強度纖維質(zhì)絕緣材料，可承受線棒強大的離心力作用，并要求有良好的對地絕緣電阻值。匝間采用環(huán)氧玻璃墊條以適應由于熱應力或離心力而是轉(zhuǎn)子線圈產(chǎn)生的位移。在轉(zhuǎn)子繞組兩端熱套護環(huán)，護環(huán)與中心環(huán)和轉(zhuǎn)軸均用環(huán)鍵定位卡死，繞組和護環(huán)之間墊有環(huán)氧玻璃布板絕緣。 

　　護環(huán)由非磁性高機械性能合金鋼構(gòu)成，護環(huán)與轉(zhuǎn)軸直接接觸會產(chǎn)生由于不平衡負載或瞬時短路電流引起的渦流，安裝在護環(huán)和轉(zhuǎn)子槽楔下的阻尼繞組可減弱此效應。 

　�。ㄆ撸┒松w、軸承、電刷集電環(huán) 

　　外端蓋內(nèi)嵌入主軸承和擋油蓋之間，為便于拆裝，外端蓋分為上下兩半，上半相當于軸承蓋，將軸承含入其中，只要將外端蓋上半拆掉就可對軸承合金進行檢查。 

　　軸承座套安置于軸承座和外端蓋內(nèi)部，為橢圓形狀以支撐轉(zhuǎn)子高速旋轉(zhuǎn)時轉(zhuǎn)軸的重量，材質(zhì)為高硬度巴比合金。軸承油油溫和油壓由汽輪機潤滑油系統(tǒng)控制，軸瓦滑動表面正下方裝熱電偶用以監(jiān)測瓦溫。勵端烏金瓦內(nèi)外表面加以絕緣以保護軸瓦不致受到軸電流影響受損，此處絕緣電阻需進行測量。

高碳鋼質(zhì)集電環(huán)正負兩極安裝時熱套在轉(zhuǎn)軸絕緣上，外表面為冷卻除塵用銑有螺旋溝，且配有通風冷卻用軸向通風孔。兩集電環(huán)之間有風扇。配備大容量大量電刷的集電環(huán)以滿足轉(zhuǎn)子繞組的勵磁電流，采用板式刷握，每個刷握最多配備4個電刷，沿圓周放置，絕緣手柄可安全帶電插拔，電刷由天然石墨構(gòu)成，具有低摩擦和自我潤滑的特性。每個電刷由刷辨引至末端，刷握上的恒壓彈簧沿徑向壓住電刷，冷空氣由進氣孔經(jīng)過濾裝置，再通過風扇流通對電刷和集電環(huán)進行通風冷卻。 

　　 

　　三、發(fā)電機在額定工況下型式試驗 

　　 

　　四、結(jié)論 

　　 

　　QF-200-2空冷汽輪發(fā)電機充分顯示了我公司技術進步，吸收大量的國內(nèi)外的先進技術。在經(jīng)過大量的科學計算和科研試驗基礎上，及經(jīng)過認真選擇合理的電磁方案，在結(jié)構(gòu)設計上有許多的技術創(chuàng)新，使該產(chǎn)品的引進開發(fā)獲得十分成功。經(jīng)過全面性能試驗，各項技術指標均達到并優(yōu)于國家標準要求。 

　　本型發(fā)電機有良好的進相、負序、調(diào)峰運行能力，發(fā)電機效率優(yōu)于國家標準。因其在安裝、啟停、運行和維護方面簡單易行，必將會有更廣闊的市場前景。