了解發(fā)電機結(jié)構(gòu)--定子
柴油發(fā)電機公司：
1、定子
1.1 定子機座和隔振結(jié)構(gòu)
發(fā)電機采用焊接的機座結(jié)構(gòu)，用優(yōu)質(zhì)中厚鋼板及鍋爐鋼板冷作拼焊而成，兩端焊接式端蓋支撐著對地絕緣的可傾式分塊軸承。機座底腳與底板（臺板）之間設(shè)置階梯形墊片使機座的負(fù)荷集中作用在基礎(chǔ)的兩端，對稱分布在兩側(cè)，很快向中間衰減，并在現(xiàn)場測試發(fā)電機底腳應(yīng)力分布加以復(fù)核調(diào)整，確保定子機座兩端的載荷分布，以改善與定子機座相聯(lián)接的端蓋軸承的支承剛度來降低機組的振動。
鐵芯是通過高強度彈簧鋼板組成的高效隔振裝置固定在機座內(nèi)的。當(dāng)發(fā)電機運行時，轉(zhuǎn)子和定子鐵芯之間的磁拉力在定子鐵芯中產(chǎn)生倍頻振動，為此在本發(fā)電機的定子鐵芯裝配和發(fā)電機機座部件之間采用隔振性能較好的彈簧板彈性支撐結(jié)構(gòu)，就使鐵芯傳到機座和基礎(chǔ)上的倍頻振動減少到很小。
在機座的頂部，汽、勵兩端各設(shè)有一個安裝冷卻器外罩用的長周邊矩形法蘭結(jié)合面，在結(jié)合面上開有矩形密封槽，內(nèi)充滿密封膠以防氫氣泄漏之用；在勵端底部另設(shè)有一個長周邊法蘭結(jié)合面用以聯(lián)接出線盒。
機座的頂部還設(shè)有人孔、檢查孔，都由蓋板密封：在底部則設(shè)有清理孔法蘭、用于氣體置換的管道接口法蘭，以及測量氣體純度的、氣體分析取樣的、浮子式液位控制器（檢漏器）和氫氣干燥器等的管道接口，還有兩端的定子水系統(tǒng)排污法蘭。
1.2 定子鐵芯
鐵芯采用 0 . 5 毫米厚扇形高導(dǎo)磁率、低損耗的無取同冷軋硅鋼片迭裝而成。在扇形硅鋼片的兩側(cè)表面涂有 F 級環(huán)氧絕緣漆。定子鐵芯軸同用反磁支持筋螺桿和對地絕緣的高強度反磁鋼穿心螺桿，通過兩端的壓指、壓圈及分塊壓板用螺母擰緊成為整體，經(jīng)過數(shù)次冷態(tài)和熱態(tài)加壓、并緊固螺母而成為一個結(jié)實的鐵芯整體。在鐵芯的兩邊端齒上開有分隔槽，并用粘結(jié)膠將邊端粘結(jié)形成整體。在兩端壓圈與反磁險分塊壓板之間設(shè)有用硅鋼片迭壓并加以
粘結(jié)起來形成內(nèi)圓為階梯形看臺式的磁屏蔽，減少了端部漏磁引起的附加損耗，降低端部溫升，使發(fā)電機具有良好的進相運行的能力.
鐵芯內(nèi)設(shè)有許多徑向通風(fēng)道組成氫氣表面冷卻、多路并聯(lián)通岡．、對應(yīng)轉(zhuǎn)子進風(fēng)和出風(fēng)相互間隔的十多個風(fēng)區(qū)。還在鐵芯內(nèi)圓上進風(fēng)和出風(fēng)風(fēng)區(qū)之間、環(huán)繞氣隙上部六分之五的圓周上鑲裝風(fēng)區(qū)隔環(huán)以減少串風(fēng)，提高通風(fēng)散熱的效能.
1.3 定子線圈及定子繞組
水內(nèi)冷的定子線圈是由實心股線和空心導(dǎo)線交叉組成，空實了白銅線之比為 1 : 2 ，均包有玻璃絲絕緣層。上層線棒的導(dǎo)電截面積要比下層的大；上層由 4 排、每排 5 組空實股線組成，下層為 4 排 4 組。這種設(shè)計可明顯地降低線棒附加損耗。槽內(nèi)股線間進行了 540 度羅貝爾空換位，也起到減少繞組附加損耗的作用。定子線棒端部為漸開線式，采用鼻端不等距的結(jié)構(gòu)，縮小同相距離，擴大異相鼻端的放電距離，故上、下層線棒端部節(jié)距不同，共有 7 種規(guī)格。
線棒的空實心股線均用中頻加熱釬焊在兩端的接頭水盒內(nèi)，而釬焊在水盒上的水盒蓋則焊有反磁不銹鋼水接頭，用作冷卻水進出線棒內(nèi)水支路的接口：套在線棒上或匯流管上水接頭的四氟乙烯絕緣引水管，都用引進型卡箍將水管箍緊?？ü拷Y(jié)構(gòu)詳見附圖 17 。上下層線棒的電聯(lián)接由上下水盒蓋夾緊多股實心銅線，用中頻加熱軟釬焊而成，并逐只進行超聲波焊透程度的檢查，這樣就形成上下層線棒水電的聯(lián)接結(jié)構(gòu)。采用中頻加熱釬焊接頭水盒的工藝和卡箍箍緊水管的結(jié)構(gòu)，進一步提高了定子繞組水路的氣密性。水電接頭的絕緣采用絕緣盒作外套，盒內(nèi)塞滿絕緣填料，并采用電位外移法逐一檢驗絕緣盒外的表面電壓，使保證水電接頭的絕緣強度。
定子繞組為 60 度相帶、三相、雙層繞組，雙支路并聯(lián)、 Y 連接。定子線圈的空心導(dǎo)線內(nèi)通過冷卻水以冷卻銅線，因此線圈溫升很低，但定子線圈對地絕緣仍采用 F 級環(huán)氧云母帶連續(xù)絕緣，確保使用壽命。在線圈的槽內(nèi)直線段和出槽口、端部均進行了表面防電暈處理。
定子線圈在槽內(nèi)固定于高強度玻璃布卷包模壓槽楔下，在鐵芯兩端用割有倒齒的關(guān)門槽楔就地鎖緊，防止運行中因振動而產(chǎn)生的軸同位移。楔下沒有高強度彈勝絕緣波紋板，在徑向壓緊線棒二在部分槽楔上開有小孔，以便檢修時可測量波紋板的壓縮度（有隨機測量工具）以控制槽楔松緊度。在槽底和上、下層線棒之間都墊以熱固性適形材料，口槽楔松緊、使不百互間保持良好接又采用了漲管熱壓工藝，使線棒能在槽內(nèi)緊固可靠地就位；為了線棒表面度觸能良好接地，防止槽內(nèi)電腐蝕，在側(cè)面用半導(dǎo)體板緊塞線棒。見附圖 2 “定子繞組在槽內(nèi)固定及定子槽楔布置示意圖”。在每個槽上、下層線棒層間埋置一支電阻測溫元件，每一根上層或下層線棒絕緣引水管的出口水接頭上，也各埋有一支熱電偶測溫元件，用來檢測相應(yīng)部分的溫度。
定子繞組的端部全部采用美國西屋公司剛 一柔綁扎固定結(jié)構(gòu)。它由充膠的層間支撐軟管、可調(diào)節(jié)綁環(huán)、徑向支撐環(huán)、絕緣楔塊和絕緣螺桿等結(jié)構(gòu)件以及綁帶、適形材料等將伸出鐵芯槽口的繞組端部固定在絕緣大錐環(huán)內(nèi)、成為一個牢固的整體，絕緣大錐環(huán)的小直徑端擱在鐵芯端部出槽口下的覆蓋著滑移層的絕緣環(huán)上，而絕緣大錐環(huán)的環(huán)體則固定在絕緣支架上，支架的下部又通過彈簧板固定在鐵芯端部的分塊壓板上、形成沿軸同的彈性結(jié)構(gòu)，使繞組在徑向、切向具有良好的整體性和剛性，而沿軸向卻具有目由伸縮的能力，從而有效地緩解了由于運行中溫度變化而因銅鐵膨脹量不同在絕緣中所產(chǎn)生的機械應(yīng)力，故能充分地適應(yīng)機組的調(diào)峰方式和非正常運行工況。水冷的定子繞組連接線也固定在大錐環(huán)和絕緣支架上。為了運行安全，繞組端部上的緊固零件全部為高強度絕緣材料所制成。
在繞組端部靠近鐵芯出槽口的可調(diào)節(jié)綁環(huán)上，汽、勵兩端各設(shè)有一道氣隙擋風(fēng)環(huán)（板），用以限制進入氣隙的風(fēng)量。
1.4 定子出線和發(fā)電機出線盒
定子出線導(dǎo)電桿是裝配在出線瓷套管內(nèi)的，組成了出線瓷套端子。結(jié)構(gòu)設(shè)計使定子出線穿過裝在出線盒上的絕緣瓷套管，將定子繞組出線端子引出機座外，并保證不漏氫又不漏水。出線瓷套端子共有 6 個，其中 3 個主出線端子通過金具引出；另外三個斜裝的為中勝出線端子，由中性點母板及編織銅排連接起來形成中性點；出線瓷套端子和中性點母板均為水內(nèi)冷。出線瓷套端子對機座和對水路都是氣密的。
以每個出線瓷套端子為中心，從出線盒向下吊裝著 4 個同白的電流互感器提供給儀表測量或繼電保護用。
出線盒外形像長筒形壓力容器由不銹鋼板拼焊而成，既“耐爆”又有足夠的剛度，可安全地支撐著定子出線瓷套端子及套裝在瓷套管外的電流互感器。每個出線盒亦要通過與機座相同等級的水壓及氣密試驗的嚴(yán)格考核，具有良好的強度、剛度和氣密性能。不銹鋼飯為反磁性，故大大減少了主出線導(dǎo)電桿上大電流在其周圍的鋼板上所產(chǎn)生的渦流損耗。在出線盒上與機座結(jié)合的大平面上開有 T 型密封槽，用以加壓注入液態(tài)密封膠，杜絕氫從結(jié)合面上的縫隙中滲漏出來的可能性。
1. 5 定子水路
1.5.1 總進出水匯流管
總進、出水匯流管分別裝在勵端和汽端的機座內(nèi)，對地設(shè)有絕緣，運行時需接地。它們的進、出水口及排氣管分別放在匯流管上方，這是為了防止繞組在斷水情況下失水的措施。但它們的法蘭設(shè)在機座的上側(cè)面，便于和機座外部總進出水管相聯(lián)接。排放水管口分別放在機座兩端的下方，具有特殊設(shè)計的結(jié)構(gòu)；它對機座是密封的但能適應(yīng)溫度變化而產(chǎn)生的變形，對機座和相連接的外部管道都是可靠地絕緣的。在外部總進、出水管上裝有測溫及報警元件。在用水冷專用搖表測量定子繞組絕緣電阻時，要求總進、出水匯流管對地有一定的絕緣電阻，而在做繞組耐電壓試驗時又要求把它們接地；為了試驗時方便，在接線端子板上各設(shè)有接地接線柱，專為變更總進、出水匯流管及出線盒內(nèi)出水小匯流管對地絕緣或接地之用。
1.5.2定子繞組水路
冷卻水從勵端或集電環(huán)端的總進水匯流管通過連接的聚四氟乙烯絕緣引水管流入定子線棒，再從線棒出水接頭通過絕緣引水管流入總出水匯流管。每根上層或下層線棒各自形成一個獨立的水支路，共有 84 個并聯(lián)的線棒水支路。請參閱出廠文件“定子線圈水電連接圖”。
如上圖，另有六路冷卻水從勵磁機端或集電環(huán)端的總進水匯流管進入，也通過絕緣引水管流經(jīng)繞組引線，即線圈端部連接線，主引線及出線瓷套端子或中性點母線后，進入出線盒中的小匯流管，再從外部管道流入汽端總出水匯流管，然后一起引出到外部總出水管，流回定子水箱。
1.5.3氫氣漏入定子水路問題
由于氫壓大于水壓，在管道 、 絕緣引水管 、 水接頭或空心銅線內(nèi)如存在微、細裂紋或毛細小孔，一般情況下定子水路不會漏水，但氫氣會從小孔細紋處漏入定子水系統(tǒng)。漏入水系統(tǒng)的氫氣積蓄在儲水箱的頂部，通過安全閥設(shè)定在0.035 兆帕壓力下釋放，排入大氣。在儲水箱的排氣管上裝有一只氫氣流量表，可以測定氫氣漏量。請
1.6 氫冷卻器及其外罩
發(fā)電機的氫冷卻器臥放在機座頂部的氫冷卻器外罩內(nèi)。在汽、勵兩端的氫冷卻器外罩內(nèi)各有一組氫冷卻器，每組分成二個獨立的水支路。當(dāng)停運一個水支路時，冷卻器能帶 80 ％的負(fù)荷運行。
氫冷卻器外罩為鋼板焊接的圓拱形結(jié)構(gòu)，橫向?qū)ΨQ布置安裝在發(fā)電機機座的兩端頂部。這樣既可減少發(fā)電機軸向長度，運輸時另行包裝，又可減少足子運輸尺寸和重量。
外罩是用螺釘把合在機座上，并在結(jié)合面的密封槽內(nèi)充膠密封，連接成為整體。外罩熱
風(fēng)側(cè)的進風(fēng)口跨接在鐵芯邊端的熱風(fēng)出風(fēng)區(qū)的機座頂部，其冷風(fēng)側(cè)的出風(fēng)口座落于機座邊端冷風(fēng)進風(fēng)區(qū)的上部，由機座邊端第一隔板和與其結(jié)合在一起的內(nèi)端蓋和導(dǎo)風(fēng)環(huán)構(gòu)成設(shè)在轉(zhuǎn)子上的風(fēng)扇前后的低、高壓冷風(fēng)區(qū)：外罩的頂部處于發(fā)電機的最高位置，故在該處內(nèi)部設(shè)置了充、排氫管道，在勵端外罩頂部內(nèi)還設(shè)有氫氣純度風(fēng)扇的兩根取樣管，在汽端則有一根氣體分祈取樣管，這些管道的進出口都設(shè)在發(fā)電機機座的底部。
冷卻器的前水室端是用螺栓剛性地固定在（發(fā)電機機座頂部的）氫冷卻器外罩右側(cè)邊框上，進出水管都連接在前水室前部的進出水管口上。在前水室頂部設(shè)有四個排氣孔，底部設(shè)有兩個排水孔。在冷卻器后端的后水室則用不銹鋼墊片支撐在氫冷卻器外罩左側(cè)邊框上，該墊片使冷卻器能隨溫度變化而目由脹縮。后水室的外端用框形隔板及鋼板頂蓋密封，在這個空間設(shè)有一個放氣閥。為了確保安全，在拆頂蓋之前必須先打開放氣閥，釋放蓋內(nèi)壓力。在拆卸了頂蓋和后水室的蓋板之后，才能檢查冷卻器內(nèi)的翅片管。此外在冷卻器后水室端面的外罩框口上側(cè)，有一個通孔接有一個旁路閥通往后水室頂蓋內(nèi)的空間，在正常運行時用以平衡不銹鋼薄墊片兩側(cè)氫氣壓力。當(dāng)發(fā)電機充氫升高壓力時，應(yīng)打開平衡閥，關(guān)閉排氣閥使不銹鋼墊片的兩側(cè)壓力均等。在氣密蓋板上有一專用的注意事項標(biāo)牌，在銘牌上刻有安全操作的說明。
為了防止冷卻水直接漏入機內(nèi)，在冷卻器與機座之間采用迷宮式擋水隔板，并在前、后水室二端的冷卻器外罩底部設(shè)有 ZG1 ／2螺孔，可接出浮子式液位控制器（檢漏報警儀）的排放管道供檢測冷卻器有無漏水情況。
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