600MW汽轮发电机进相运行时定子端部发热和限制措施.pdf

维普资讯 第 11卷 第 1期 重 庆 电力 高 等专 科 学 校 学 报 2006年 3月 JournalofChongqingElectricPowerCollege Mar．2006 Vol_ll No．1 — — 600MW汽轮发电机进相运行时定子端部发热和限制措施 张 小 兰 (重庆电力高等专科学校电力工程系，重庆 400053) 【摘要】介绍6o0Mw汽轮发电机进相运行时定子端部漏磁场的特点和端部发热机理，针对性地阐述在发电机制造过 程中和运行过稃中的所采取的相应限制措施。 【关键词】600MW汽轮发电机：定子端部发热；限制措施 【中图分类号】TM311 【文献标识码】A 【文章编号】1008—8032(2006)01—0006—04 0 引言 随着国产600MW汽轮发电机制造技术的成熟和运行经验的积累，600MW汽轮发电机将逐步成为火 力发电的主流机组之一。目前，我国6OoMw火机组都接入500kV电网且大多安装在远离负荷中心处， 要经过长距离送出。由于电压高、距离长、线路充电功率大，当系统低谷负荷期间，系统无功功率 过剩，引起电网电压升高。解决系统剩余无功功率，第一种办法是在送受两端变电所配置足够容量 的并联电抗器以吸收线路多余的无功功率，第二种办法是利刖发电机进相运行来吸收无功。前一种 办法，电抗器投资巨大，在运行中电抗器吸收无功的同时要消耗有功，常年累计，经济损失很大， 且电抗器投切对无功和电压的影响是阶梯式的：而利用发电机进相运行吸收线路过剩无功功率，不 需要增加投资，无功就地平衡，几乎不产生功率附加损耗，对无功和电压的调节是平滑的、连贯 的，而且响应速度快。因此位于超高压电网远方的发电机组，希望具有适当的进相运行能力。影响 发电机进相运行能力的主要因素除发电机运行的稳定性要求外，就是定予端部结构件的过热问题。 特别是发电机的单机容量提高后，线负荷提高，定子端部的发热更为严重。若发电机定子端部温升 过高，将导致端部结构部件变形或损坏，绕组和铁芯松动，端部绝缘磨损加快，绝缘老化速度加 快，并可能导致定子绕组绝缘击穿，引起绕组接地或相间短路等故障。因此，在制造过程中， 600M~汽轮发电机采取了多种措施对端部漏磁场加以限制，并使端部发热得到充分的冷却，以保证 发电机有一定的进相运行能力；在运行过程中，对发电机进相运行负荷和端部温度都采取了相应的 限制措施，以保证发电机安全运行。 l 定子端部漏磁场的特点和端部温升情况 发电机运行时，定子端部的漏磁场是由定子绕组端部产生的漏磁场和转子绕组端部产生的越过 气隙漏磁场所合成。定子绕组端部的漏磁场与电枢反应磁场一样是一个旋转磁场。同样，转子绕组 端部所产生的漏磁场是随转子同步旋转的。因此，定子端部的合成漏磁场是一个旋转磁场。在电机 的槽部，可以认为只有径向磁通。但端部绕组形状复杂，漏磁通除径向分量外，还有轴向和切向分 量。由于磁通对定子有相对运动，在定子端部的铁芯和金属部件中要产生由于磁滞和涡流损耗而引 起发热和温度升高。轴向分量的磁通是垂直进入定子铁芯，它所引起的发热尤为严重。漏磁的大小 [收稿 日期]2006一O1—06 维普资讯 维普资讯 - 8- 重 庆 电力 高等 专 科 学 校学报 第 l1卷 采用电屏蔽和磁屏蔽后，定子铁芯 端部靠转子处仍有垂直于铁芯端部的轴 — 磁屏蔽 -卜-- 边段铁芯 一 向磁通进来，那里仍然较热。特别是汽