同步发电机的运行概要.ppt

同步发电机的运行 第一节 同步发电机的结构 第一节 同步发电机的结构 一、概述 发电机将原动机转轴上的动能通过磁场转换成为电能。 同步发电机的分类： ⒈按照原动机的不同分为： ⑴水轮发电机；⑵汽轮发电机；⑶燃汽轮发电机；⑷柴油发电机。 ⒉按照转子的不同分为： ⑴隐极式发电机：用于汽轮发电机和燃汽轮发电机，转速高；⑵凸极式发电机：用于水轮发电机，转速低。 ⒊按照冷却介质不同分为：⑴空气冷却；⑵氢气冷却；⑶油冷却；⑷水冷却等。 第一节 同步发电机的结构 4、按照发电机机安装方式不同可分为： 卧式、立式、； 5、按照冷却方式不同可分为： 水-氢-氢： 定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁心氢冷； 水-水-空： 定子、转子绕组水内冷、铁心空冷； 水-水-氢： 定子、转子绕组水内冷、铁心氢冷。 第一节 同步发电机的结构 二、同步发电机的型号 1、型号 对于汽轮发电机，根据其冷却方式不同，分为以下几种型号： (1)空冷汽轮发电机QF系列，如QF-25-2，其型号的意义为：Q－汽轮，F－发电机，25表示额定功率 (单位是MW)，2表示极数。 (2)氢外冷汽轮发电机QFQ系列，如QFQ-50-2，其型号的意义为： Q－汽轮，F－发电机，Q－氢冷，数字解释同 (1)。 (3)氢内冷汽轮发电机QFN系列，如QFN-100-2，其型号的意义为： Q－汽轮，F－发电机，N－氢内冷，数字解释同 (1)。 (4)双水内冷汽轮发电机QFSS系列，如QFSS-200-2，其型号的意义为：Q－汽轮，F－发电机，S－定子绕组水内冷，S－转子绕组水内冷，数字解释同 (1)。 (5)水氢氢冷汽轮发电机QFSN系列，如国电蚌埠发电厂机组型号QFSN-600-2，其型号的意义为：Q一汽轮，F－发电机，S－定子绕组水内冷，N－转子绕组氢内冷，数字解释同 (1)。 如国电庄河电厂机组型号QFSN-600-2YHG，意义为：QF-汽轮发电机，S－定子绕组水内冷，N－转子绕组氢内冷，数字解释同⑴，YHG-优化改进型。 对于水轮发电机，根据推力轴承安放的位置不同，可分为以下两种型号： (1)悬式水轮发电机TS系列，如TS854/156-40，其型号的意义为：T－同步，S－水轮，854表示定子铁芯外径 (cm),156表示铁芯长度 (cm).40表示极数。 (2)伞式水轮发电机TSS系列，如TSS1260/160-48，其型号的意义为：S－水轮，T－同步，S一双水内冷，数字解释同 (1)。 第一节 同步发电机的结构 二、同步发电机的冷却 发电机在运行时，由于绕组中的电流和铁芯中的交变磁通会产生热量，这种热量会使发电机温度升高，随着发电机单机容量的增大，温升也越来越高。就发电机而言，温升受到电机铁芯冲片绝缘和线圈绝缘材料允许温度的限制，因此，必须加以冷却。 80多年来，发电机冷却介质已从空气时代进展到氢气和水的时代，氢气的重量仅为空气的1/4，导热性能比空气高六倍，其冷却效果比空气好，效率提高了0.7-1.0%。一般汽轮发电机从空冷改为氢冷后，可提高出力20-35%，冷却方法从冷却介质接触绝缘外部的间接冷却进展到与铜线的内部接触直接冷却，称之内冷式，大大提高了冷却效果;而采用水作为冷却介质，为电机技术的发展开辟了一条崭新的道路，当水的流速仅为空气的百分之几时，它的冷却能力比空气大几十倍。发电机的定子采用水内冷，转子及铁芯采用氢内冷方式，可大幅度提高其出力。 第一节 同步发电机的结构 下表为空气、氢气、油和水四种冷却介质的冷却性能。 由上表可以看出：水是最好的，其热容量是空气的4.16倍，密度是空气的1000倍，散热能力是空气的84倍，冷却能力是空气的50倍，此外水还有良好的绝缘性能。 大型同步发电机常见的冷却有： 定子、转子氢表冷，SN ≤ 100MW； 转子氢内冷、定子氢表冷，SN ≤ 250MW； 第一节 同步发电机的结构 定子、转子氢内冷，SN≤1000MW； 转子氢内冷、定子铁心氢表冷、定子绕组水内冷， SN≤1200MW； 水氢冷发电机的特点是，定子绕组用水冷却，转子绕组采用氢气冷却，一般水源取自汽轮机的凝结水，这种水源比较清洁，符合冷却水质的要求。发电机铁芯也采用氢气冷却。 水氢冷发电机虽然可以减少材料消耗，但是和空冷电机相比，它的结构比较复杂，维护修理比较麻烦，同时还必须配备一套专用冷却系统，所以一般情况下，它只适用于大型电机，而对5万kW以下的中小型电机，由于它的经济意义不大，故仍采用空冷型式为主。 我国QFSN-300型30万kW机组和QFSN-600型60万kW机组，由于容量大、额定电压高，较之普遍的中小型氢冷、水冷机组，在提高电气性能和加强机械强度、确保安全运行方面，都采取一系列特殊而有效的必要措施。 第一节 同步发电