水轮发电机ppt课件

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水轮发电机讲义

量增长很快，1890年仅1.5万kW,至1955年已能生产10.5万kW的发电机。
一、水轮发电机的发展
中国在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不超过200kW,1949年以后电机工业获得了蓬勃的发
展，1958年已能生产7.25万kW单机，1972年已制
造出30万kW双水内冷水轮发电机。目前位于世界前列的大容量水轮发电机为大古力水电站、伊泰普水电站、三峡水电站、溪洛渡水电站、龙滩水电站等已经超过700MW，而今年建成的向家坝水电站已经达到800MW。同时单机 1000MW的水轮发电机组也已经开始设计。
二、水轮发电机结构
二、水轮发电机结构
转子
立轴水轮发电机转子结构
二、水轮发电机结构
磁极 –磁极是提供励磁磁场的磁感应部件，由磁极铁芯，线圈，上、下托板，极身绝缘，阻尼绕组及钢垫板等零部件组成。 –磁极铁芯分实心和叠片两种结构。 –中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或等于750r／ min的小型水轮发电机，常采用磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工。 –磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
水轮发电机
目录
水轮发电机的发展水轮发电机的结构水轮发电机的原理水轮发电机的运行水轮龙滩发电机的特点
一、水轮发电机的发展
世界第一座水电站于1878年建于法国。
美洲第一座水电站于1882年建在美国威斯康星州，
采用直流发电机。
1889年后,开始使用三相交流发电机。此后,单机容
交流电容电路不消耗功率，电路中仅是电源能量与电
场能量之间的往复转换。
三、水轮发电机的原理
无功的类型：容性无功：由于电容器是储存电场能量的元件，当电

水轮发电机结构PPT课件

水轮发电机
发电机结构形式：按布置方式的不同水轮发电机可分卧式和立式两种。按推力轴承位置的不同来分,立式发电机又分为悬式和伞式
两种。推力轴承位于装置上方的发电机称为悬式发电机，它适用
于转速在100r/min以上。其优点是推力轴承耗损小，装配方便，运转较稳定；缺点是机组高度较大，消费钢材较多。
部件。在运行中要承受扭矩、重力、离心
力等的综合作用。大型水轮发电机的转子支架有组合式（辐射型）和圆盘式两种。
主轴是用来传递转矩，并承受转动部分的轴向力，通常用高强度钢整体锻成，或由铸造的法兰与锻造的轴筒拼焊而成；
轮毂是主轴与轮臂之间的连接件；轮臂是用来固定磁轭并传递扭矩的，大、中型机组的轮臂一般为焊接结构；
Learning Is To Achieve A Certain Goal And Work Hard, Is A Process To Overcome Various Difficulties For A Goal
一条边放在某一槽的上层，另一条边则放在相隔一个线圈节距的下层，整个绕组的线圈数恰好等于槽数。
双层绕组的主要优点为: 1）可以选择最有利的节距。并同时采用分布绕组，来改善电动势和磁动势的波形；2）所有线圈具有同样的尺寸，便于制造； 3）端部形状排列整齐，有利于散热和增强机械强度。分叠绕组和波绕组。叠绕组：绕组嵌线时，相邻的两个串联线圈中。后一
磁轭的主要作用是产生转动惯量和挂装磁极，同时也是磁路的一部分，直径小于4m的磁轭可用铸钢或整圆的厚钢板组成，大于4m时则由3～ 5mm的钢板冲片叠成一整圆，用键固定在轮臂外端；
（二）转子结构
发电机转子由主轴、轮毂、磁轭、端压板、风扇、磁极、制动闸板等组成，

水轮发电机讲义PPT

2.1水轮机类型和型号
水轮机类型
• 水轮机是将水能转换为机械能的水力机械，利用水能机带
•
动发电机将旋转机械能变为电能的设备，称为水能发电机组。按水流能量转换特征，可将水轮机分为：反击式和冲击式。（1）反击式水轮机利用水的压能型式为主，动能型式为辅，通过转轮转换为机械能，转轮中的水流具有压力且充满流道。反击式水轮机按水流流经转轮的方向不同，又分为混流式、轴流式、斜流式和贯流式四种类型。 ①混流式水轮机。水流流经转轮时是辐向流进而轴向流出。其结构简单，运行可靠，效率较高，是现代应用最广泛的水轮机。适用水头范围一般为20～450米，目前最高已达800米。 ②轴流式水轮机。水流流经转轮时是轴向流进而又轴向流出。按其叶片在运行时能否转动又分为定浆式和转浆式两种。
–水轮机型号
– 水轮机的型号由三部分组成，第一部分之间用短横线隔开。第一部分由汉语拼音字母和阿拉伯数字组成，前者表示水轮机型式，后者表示转轮型号（入型谱者采用该转轮的比转速作为代号）。第二部分由两个汉语拼音字母组成，前一字母表示主轴装置方式，后一个表示引水室特征。第三部分是以厘米为单位的转轮标称直径D1。对冲击式水轮机，第三部分表示为：水轮机转轮标称直径/（作用在每一个转轮上的喷嘴数× 射流直径）。 – 各种类型水轮机转轮的标称直径D1规定如下： – ①混流式水轮机是指转轮叶片进口边的最大直径。 – ②轴流式水轮机是指转轮室的最大内径。 – ③斜流式水轮机是指与转轮叶片轴线相交处的转轮室内径。 – ④冲击式水轮机是指转轮与射流中心线相切处的节圆直径。 – 各型水轮机第一、二部分的代表符号见下表：
• 各型水轮机第一、二部分的代表符号
水轮机型式主轴装置方式
立轴L 卧轴W 斜轴X
引水室特征

水轮发电机的结构(讲义)

机组旋转中心垂直度测量计算
机组旋转中心垂直度是指机组转动部分在转动过
程中，各转动部分旋转中心线的垂直度。机组旋转中心垂直度的获得，可以通过测量和计算大轴任意两个断面在0°和180°两个方位下的偏心值来得到。垂直度的调整可以通过调整推力轴承抗重螺栓高差或者调整承重机架水平来调整。
大轴旋转中心示意图
弹性垫支承氏推力轴承示意图

导轴承
导轴承是用来承受水轮发电机组转动部分
的径向机械不平衡力和电磁不平衡力，并约束轴线径向位移和防止轴的摆动，使机组轴线在规定数值范围内旋转的结构。
1—轴承座；2—密封罩； 3—滑转子；4—主轴； 5—导轴承瓦； 6—套筒； 7—支柱螺钉；8—冷却器
导轴承结构
发电机制动系统
托盘
托盘的作用是减小轴瓦的变形。另外，托盘的轴
向柔度在运行中有一定的均衡负荷作用。其材质应选用能承受较大弯曲应力的高强度材料。
绝缘垫
通常在轴承座下面或推力头与镜板结合面之间装
设绝缘垫，切断轴电流回路，保护轴瓦工作面，并起到绝缘和调整轴线的双重作用。
油的循环冷却轴承的油循环冷却方式有内循环和外循环两种。
的水轮发电机，磁轭可用铸钢或整圆的厚钢板制造，不需要专门的转子支架。
对于定子铁芯外径较大的水轮发电机，磁
轭通过转子支架和主轴连成一体。
磁轭的外缘加工有T尾、鹇尾槽或螺孔，用
以固定磁极。
机架

机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴承、制动器及水轮机受油器的支撑部件，是水轮发电机较为重要的结构件。
伞式两种。
推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，
它适用于转速在100r/min以上。推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速在150r/min以下。

水轮发电机 ppt课件

一般来说，并网运行的发电机失磁后，励磁电流表指示降为零；发电机定子电压表指示下降，定子电流出现异常增大的现象，此时过负荷保护动作将会迅速发出信号；这种情况下发电机转速不断升高、功率因数表进相、无功电能表倒转。
当发电机失磁后，会造成发电机同步运行变为异步运行，发电机向电网吸收大量无功功率。
处理 :
在水轮发电机组正常运行过程中，需要加强监视，对其电压、频率和电流大小进行进行实时关注。一旦发现电压或是频率升高时，则需要通过降低无功或有功负荷，使定子电流能够降至额定值范围，当调整后状况没有得到有效改善时，则需要采取切实可行的措施将过负荷消除。当电压或是频率降低时，则为了避免过负荷的产生，则可以减小励磁电流，但需要确保母线电压要处于正常值范围内。一旦母线电压降至事故极限值时，这时发电机组仍处于过负荷状态下，这就需要采取限负荷运行，必要时还需要启动备用机组。
转子定子上机架下机架空气冷却系统制动系统集电环和碳刷
检测保护系统灭火系统上盖板和下风罩大轴等部分组成
转子
由磁轭和磁极等部件组成，磁轭下端装有制动环，转子绝缘为F级，磁极线圈由五边形铜排绕成，匝间采用环氧玻璃布绝缘，两端用环氧玻璃布板经热压成整体，极身绝缘为特制的环氧玻璃布绝缘套。转子磁轭用铸钢，分两段热套于轴上，转子上装有纵横阻尼绕组，扇形阻尼环及极间不连接阻尼环，发电机主轴为中空结构，内部安装了转子电流输入电缆。
下风罩
下风罩安装在主轴法兰连接处，构成发电机的密闭仓，下风罩也作为发电机的安装平台，及水轮机吊车的支撑体。
下风罩上装设大轴接地碳刷，和顶转子限位装置，防止轴电流经瓦面接地造成烧瓦和顶转子过高造成设备损坏。
二.运行操作
机组开停机操作闸门操作蝶阀操作调速器操作

《水力发电站》PPT课件-完美版

《水力发电站》PPT课件-完美版
（鄂教版）五年级科学下册
12.水力发电站
《水力发电站》PPT课件-完美版
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水力发电的主要过程
大坝
蓄水池
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排水管道
水轮
发电机
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小水轮转动的快慢与哪些因素有关？
猜想一：小水轮转动的快慢与水位高低有关猜想二：小水轮转动的快慢与水流量大小有关猜想三：小水轮转动的快慢与水冲击小水轮的位置
有关
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猜想
小水轮转动的快慢与水位高低有关
不改变的条件
要改变的条件
水流大小一样，冲击小水轮位置一样水位高低
改变方法
杯底上孔大小一样的两个杯子（里面装同样多的水），一个杯子高些，一个杯子低些。
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（2）学生找句子，交流体会方法。
（3）教师归纳总结体会含义深刻的句子方法：
联系上下文；联系生活实际；结合时代背景；展开丰富联想。… …
师：希望同学们在以后的学习过程中，继续运用我们总结的这些体会句子的方法去学习课文，一定会有更多的收获。
日积月累
过渡：鲁迅先生的文章无疑是人类文化宝库中的一笔财富，这节课我们一起细细品读鲁迅先生文章中的脍炙人口、发人深省的名言警句。
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水流立大功

水力发电原理与设备图文-PPT课件

电气科
水力发电厂
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INDEX
Part 1 水力发电水工建筑物水轮机水轮发电机电气运行知识
Part 2
Part 3 Part 4 Part 5
三峡水电站水轮机部件
Change life with heart
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Part 3
水轮机
冲击式示意图反击式示意图
• 水轮机的分类
水轮机按工作原理可分为冲击式水轮机和反击式水轮机两大类。冲击式水轮机的转轮受到水流的冲击而旋转，工作过程中水流的压力不变，主要是动能的转换；反击式水轮机的转轮在水中受到水流的反作用力而旋转，工作过程中水流的压力能和动能均有改变，但主要是压力能的转换。
•
Change life with heart
5
Part 1
水力发电
• 水力发电的特点
水能是一种取之不尽、用之不竭、可再生的清洁能源。但为了有效利用天然水能，需要人工修筑能集中水流落差和调节流量的水工建筑物，如大坝、引水管涵等。因此工程投资大、建设周期长。但水力发电效率高，发电成本低，机组启动快，调节容易。由于利用自然水流，受自然条件的影响较大。水力发电往往是综合利用水资源的一个重要组成部分，与航运、养殖、灌溉、防洪和旅游组成水资源综合利用体系。水力发电是再生能源，对环境冲击较小。除可提供廉价电力外，还有下列之优点:控制洪水泛滥、提供灌溉用水、改善河流航运，有关工程同时改善该地区的交通、电力供供应和经济，特别可以发展旅游业及水产养殖。美国田纳西河的综合发展计划，是首个大型的水利工程，带动整体的经济发展。

水轮机概论及工作原理ppt课件

9～ 22叶片（固定不动）。优点：结构紧凑，运行稳定，高效区宽广，适用高水头
小流量电站（如刘家峡）。适用范围：H=30～ 700m，单机容量：几十kW～几十万
kW
三峡转轮
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程” 。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程” 。
水轮机的牌号及装置形式
一. 型号(由三部分组成)
Ⅰ
Ⅱ
型式型号
主轴布引水室置型式型式
容积式：依靠运动元件改变工作容积来实现能量转化。
（2）按结构分
叶片式：依靠高速旋转叶片与流体之间力的相互作用来转换能量，又称透平机械。
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程” 。
4. 转轮（工作核心）——能量转换。决定水轮机的尺寸、性能、结构。 5. 泄水部件（尾水管）—— ①回收能量；②排水至下游。 6. 主轴——将转轮机械能传递给发电机。 7. 轴承——承受水轮机轴上的荷载（径向力和轴向力），并传递给基础。如水轮机导轴承。
水流流动方向：
水流→蜗壳→座环→导叶→转轮→尾水管→下游
“雪亮工程"是以区（县）、乡（镇）、村（社区）三级综治中心为指挥平台、以综治信息化为支撑、以网格化管理为基础、以公共安全视频监控联网应用为重点的“群众性治安防控工程” 。

第一章-水轮机的类型构造及工作原理PPT课件

分类: 全贯流式：发电机转子安装在转轮外缘。
优点：水力损失小，过流量大，结构紧凑。半贯流式：轴伸式、竖井式、灯泡式。
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四川农业大学水建系
20
四川农业大学水建系
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四川农业大学水建系
22
四川农业大学水建系
冲击式水轮机
定义：利用水流的动能来做功的水轮机。工作原理：利用特殊的导水装置，将高压水流变为
发电机
天然水能
可利用水能
旋转机械能
电能
4
四川农业大学水建系
水能
5
四川农业大学水建系
河段水流的出力
N
E t
rwH12
1 t
rQH12
从这个式子可以看出：水头和流量是构成水能的两个基本要素，它们是水电站动力特性的重要特征。
6
四川农业大学水建系
水轮发电机组
四川农业大学水建系
水轮发电机组
第一章水轮机的类型、构造及工作原理
第一节水轮机主要类型第二节水轮机工作参数第三节水轮机的基本构造第四节水轮机型号第五节水流在反击式水轮机转轮中的运动第六节水轮机的基本方程式第七节水轮机效率及最优工况
1
四川农业大学水建系
本节课教学内容及教学要求
1 水轮发电机组的基本概念
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四川农业大学水建系
水头 40—80m
60—130m
120—200m
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四川农业大学水建系
贯流式水轮机
➢ 水流特点：转轮区水流轴向流入，轴向流出； ➢ 结构特点：水轮机主轴装置成水平或倾斜（卧式布置）；
不设蜗壳，水流直贯转轮；
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四川农业大学水建系
贯流式

水轮机教学课件PPT

• 表3-3，表3-4（p73): 反击式水轮机转轮暂行系列型谱 • 可根据电站水头直接从型谱表中选择适用的机型 • 有两种以上的机型可选时，应做方案比较
（2）采用套用机组和通用机型
• 要求设备系列化、标准化、通用化 • 水轮发电设备制造和已建电站的运行情况
N 3000kW
大中型机组
D1 2.75m
三、用主要综合特性曲线选择水轮机的主要参数
• 过程：
• 根据相似公式计算出原形水轮机的主要参数（D1、n) • 把已选定的原形水轮机参数反过来换算成模型参数 • 将模型参数放置到模型主要综合特性曲线上，检验所选水轮机工作
条件是否合理（即检验高效区）
• 步骤：
• 选择计算点→n’1, D’1 → D1，n
用此△η对一般效率进行修正，即 p m • 转桨式：由于ηmmax= ηm（φ），故每个φ应分别修正
在不同的φ角下， △η值也不同
• 单位转速n‘1和单位流量Q’1的修正
• 前一节中，理论上认为原、模型n’ 、Q’1一致 • 实际上，考虑原、模型水轮机的效率差别后，原、模
型n’1 、Q’1就不一致 • 原、模型n’1 、Q’1的修正原因：水轮机的效率差别，特
D1,m D1, p
• •
轴流式说明
p max
1 0.3(1mmax ) 0.7(1mmax )5
D1,m D1, p
10 Hm Hp
1. 已知ηmmax→ηpmax 2. 公式中ηm 应取最大值 3. 对于混流式水轮机，最优效率点是唯一的
轴流转桨式， ηmmax= ηm（φ），每一个φ→ ηmmax 效率修正时应分别对待
• N总、Hr 已定的情况下 • 不同机组台数，则单机容量、转轮直径、转速、型号

水轮发电机结构及工作原理介绍_图文

– 磁极铁芯分实心和叠片两种结构。
– 中、小容量高转速水轮发电机的转子，常采用实心磁极结构，整体锻造或铸造而成。转速大于或等于750r／min的小型水轮发电机，常采用磁极铁芯连同转子的磁轭与主轴整体锻造加工。
– 磁极固定方式通常采用螺钉、T尾和鸽尾结构。
• 磁轭与转子支架
– 磁轭的作用是构成磁路并固定磁极。 – 转子支架的作用是固定磁轭。 – 对于定子铁芯外径小于325cm的中小容量的
• 中小型水轮发电机轴承的油循环冷却方式一般为内循环。
• 水轮发电机制动方式机械制动、电气制动、混合制动
• 水轮发电机制动系统的组成制动装置（俗称风闸）、控制原件、管路系统。
• 机械制动的作用为避免机组停机减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损。一般当机组转速降低到额定转速25%~35%，自动投入制动器，加闸停机。
– 按布置方式分：可分为卧式和立式两种。
• 卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机。 • 一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机。
– 按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞式两种。
• 推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适用于转速在100r/min以上。
• 推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式，它适用于转速在150r/min以下。
起动试运行的内容和程序：
1. 机组起动试运行的工作范围很广，要进行从水工建筑物到机电设备的全面检查。一般说来包括试验检查和试运行两大部分，而且以试验检查为主。
2. 起动试运行程序：（1）水轮发电机组试运行前的检查
2. 通过检杳发现尚未完善的工作及工程或设备所存在的缺陷，及时处理以保证电站能顺利地投产。

【精品课件】水电站水轮发电机

第三节水轮发电机
一、发电机类型及传力方式 1、悬挂式发电机: 推力轴承位于转子上方,设
在上机架上。传力方式: 转动部分重量(转轮、轴、转子)→
→推力头→镜板高压油膜推力轴瓦 → →上机架 →定子外壳→机座→基础
定子
悬式发电机
定
上
子外
下
壳
下导轴承支撑下导与风闸
2、伞式发电机
❖推力轴承位于转子下方，设在下机架上 ❖传力方式：机组转动部分重量→推力头高压油膜
(2) 油处理室设有油泵和滤油机，有时还有油再生装置。一般设在油库旁。透平油与绝缘油常合用油处理室。相邻水电站可合用一套油处理设备。
(3) 中间排油槽当油库设于场外时，在厂房下部结构中布置中间排油槽，以存放各种设备排出来的污油。
(4) 补给油箱设在主厂房的吊车梁下。当设备中的油有消耗时，从补给油箱自流补给新油。
(5) 废油槽。在每台机组的最低点设废油槽，收集漏出的废油。
(6) 事故油槽当变压器、油开关、油库发生燃烧事故时迅速将油排走，以免事故扩大。油可排入事故油槽中或直接排入下游河道。事故油槽应布置在便于充油设备排油的位置，并便于灭火。
(7) 油管油系统各部分的连接管路，常沿水轮机层的一侧布置干管。水管和油管要避免布置在电气设备上方。
→镜板→推力轴瓦→下机架→机座→基础
上机架：只支撑上导轴承和励磁机定子。 ❖类型：1. 普通伞式：有上、下导轴承
2. 半伞式: 有上导轴承，无下导轴承 3. 全伞式: 无上导轴承，有下导轴承
(1) 普通伞式有上、下导轴承
(2) 半伞式有上导，无下导。发电机通常将上机架埋入发电机层地板以下。
(1) 圆筒式机座： ➢ 结构形式为厚壁钢筋

水轮发电机结构介绍 ppt课件

剪断销
作用：
连接板
1. 连接控制环上导叶连杆和导叶； 2. 传递控制环的输出转矩，推动导叶开启或关闭；
2020/12/12
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外形图
导叶套筒
剖面图
轴套
套筒
作用：
L型密封
1. 固定导叶轴心； 2. 起密封作用，防止水流进水车室。
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轴套
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控制环
控制环
接力器连接处
注：
1. 连接主接力器和导叶转臂； 2. 传递主接力器的输出力矩，推动导叶转臂转动； 2020/123/1.2 安装在支持盖的滑道上，与支持盖一起吊入机坑。
63
转轮体吊装
吊装步骤：
1. 安装转轮体吊具，同时安装转轮悬挂装置；
2. 用桥机将转轮体吊入机坑指定位置；
3. 用悬挂装置将转轮体悬挂在转轮室固定位置固定；
4. 拆除转轮体吊具，用桥机吊出吊具；
5. 当机组安装完成以后进行受力转移，从蜗壳进入门运出悬挂装置。
26
轮叶接力器装配（一）
底环
作用：
1. 调节通过机组过流系统的水的流量，达到控制机组转速的目的；
20202/.12/1机2 组主要过流部件之一。
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活动导叶
上轴颈端面密封叶面密封下轴颈
作用：
调节通过机组过流系统的水的流量，达到控制机组转速的目的；
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活动导叶安装
活动导叶
基础
底环
1.将活动导叶分片吊入机坑，注意不得碰伤导叶工作面；
导轴
固定螺栓
活塞环活塞
2020/12/12
装配步骤：

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3
定子
由定子机座、定子铁芯、定子线圈等组成，发电机定子线圈采用F级绝缘，有防晕措施。
4
上机架、下机架
上机架是发电机的承重支架，用来支撑水轮发电机组轴向负荷和部分径向负荷，上机架中心油盆内安装了上导轴承和推力轴承。
下机架用来支撑下导轴承和制动器，下机架中心油盆内安装了下导轴承，在顶转子时，下机架要承受机组转动部分的重量。
13
图1--水轮发电机转子有多对磁极
14
每个磁极上都绕有励磁线圈，磁极电源由安装在主轴端头的励磁发电机提供，或由外部的励磁电源系统提供（由集电环向励磁线圈供电）。24个励磁线圈连接组成南北相间的12对磁极。
15
图2--有励磁绕组的转子铁芯
16
磁轭安装在转子支架上，在转子支架中心安有发电机主轴，在主轴的上端头安装有励磁发电机或集电环，励磁绕组的引出线连接到集电环，轴下端有连接水轮机的法兰，见图3。
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在发生事故或者在特殊情况下，需要发电机组过负荷运行的，一旦发电机定子电流超过允许值，电气值班人员应该马上检查发电机的功率和电压，同时密切观察和记录定子电流超过允许值所经历的时间，接着按照相关的规定通过减少励磁电流，降低定子电流到额定电流值。在这过程中需要注意的是，避免出现功率因数过高和定子电压过低的情况。如果这种方法没有发挥作用，那就需要马上降低发电机的有功负荷，或者先将一部分负荷切断，使定子电流降到许可值。
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空气冷却系统
发电机采用双路自循环密闭通风空气冷却方式，在转子两端装有螺旋桨式风扇，旋转时向转子磁轭内送风，由离心作用通过磁极、气隙和定子通风沟，再通过空气冷却器，将机组运行中产生的热量带走，热空气被冷却后再进入循环风路中。发电机定子机座外均匀装设了4个空气冷却器，运行过程中，在定子温度不超限的前提下，可退出一个。
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图6--水轮发电机定子绕组
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水轮发电机安装在由混凝土绕筑的机墩上，在机墩上安装机座，机座是定子铁芯的安装基准，也是水轮发电机的外壳，在机座外壳安装有散热装置，降低发电机冷却空气的温度。在机墩上还安装下机架，下机架有推力轴承，用来安装发电机转子，推力轴承可承受转子的重量与振动、冲击等力，见图7.
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图7--水轮发电机机墩、机座、下机架
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在机座上安装定子铁芯和定子线圈，见图8
图8--水轮发电机的定子
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转子插在定子中间，与定子有很小间隙，转子由下机架的推力轴承支撑，可以自由旋转，见图9。
图9--转子安装在下机架上
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安装上机架，上机架中心安装有导轴承，防止发电机主轴晃动，使它稳定处于中心位置。
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制动系统
发电机采用机械制动的方式，在下机架支臂上均匀装设了4只具有复位功能的制动器，每个制动器上均安装了复位信号发送装置，制动器也作为发电机顶起装置的一部分。
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集电环和碳刷
发电机最上端的集电环和碳刷，其作用是将静止的励磁系统输出的电流送入旋转的转子线圈。
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灭火系统
发电机采用水喷雾灭火系统，机组内设置感温感烟式探测器及专用喷雾头，并配有专门的自动报警装置，当自动报警装置报警时，电站工作人员确认发电机已失火后，打开灭火装置水管进行灭火，使用水压为0.2-0.25MPa。
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图3--水轮发电机转子
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定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，见图4。
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图4--水轮发电机定子铁芯
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定子线圈嵌放在定子槽内，组成三相绕组，每相绕组由多个线圈组成，按一定规律排列，见图5。
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图5--水轮发电机定子绕组
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大型水轮发电机极数、槽数很多，电流大，较多采用波绕组，图6是双层波绕组示意图。
水轮机的转速都比较低，特别是立式水轮机，为了能发出50HZ的交流电，水轮发电机采用多对磁极结构，对于每分钟120转的水轮发电机，转子为25对磁极（n=60f/p）。三峡水电站单机容量为700MW，转子转速为75r/min，使用40对磁极。
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水轮发电机的转子采用凸极式结构，下图是发电机的磁轭和磁极，磁轭是磁极磁力线的通路，如图所示发电机有南北相间的24个磁极，在磁轭外圆周开有T形槽，磁极通过T形榫头，固定在磁轭上。图1是转子铁芯，图中是两个没有安装的磁极。
图10--水轮发电机未盖地板
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铺好上层平台地板，装好电刷装置或励磁电机，一台水轮发电机就安装好了。
图11--水轮发电机
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水轮发电机常见故障及处理方法
（一）发电机过负荷
一般来说，小型发电机在并入大电网运行时，是无过负荷现象的，可能出现过负荷运行的情况有：
（1）电网高压线路某处发生事故，线路电压大幅度下降。
（2）机组运行于独立小电网时，供电负荷过大；机组并网运行于用户线路，因为该线路突然停电，导致用户的负荷接近于机组供电负荷，导致并网机组过负荷运行。
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从水轮发电机组在正常运行的角度上看，过负荷现象是应该坚决杜绝的。当然根据实际的情况，在运行规程规定框架内，当几组发生特殊的事故情况时，发电机可以承载短时过负荷。这是因为发电机对温升和绝缘材料的耐温能力有一定的裕度，所以短时间过负荷不会对绝缘材料的寿命产生太大的影响。同时，绕组绝缘老化需要一定的时间，质损耗增大，绝缘材料变脆，介耐受击穿电压强度降低等，也都需要经过一定时间的高温作用。高温作用时间短，绝缘材料的损害程度就轻。
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下风罩
下风罩安装在主轴法兰连接处，构成发电机的密闭仓，下风罩也作为发电机的安装平台，及水轮机吊车的支撑体。
下风罩上装设大轴接地碳刷，和顶转子限位装置，防止轴电流经瓦面接地造成烧瓦和顶转子过高造成设备损坏。
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二.运行操作
机组开停机操作闸门操作蝶阀操作调速器操作
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三.水轮发电机
《水轮发电机》课件
广西电力职业技术学院黄西有ห้องสมุดไป่ตู้老师）
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一.水轮发电机
转子定子上机架下机架空气冷却系统制动系统集电环和碳刷
检测保护系统灭火系统上盖板和下风罩大轴等部分组成
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转子
由磁轭和磁极等部件组成，磁轭下端装有制动环，转子绝缘为F级，磁极线圈由五边形铜排绕成，匝间采用环氧玻璃布绝缘，两端用环氧玻璃布板经热压成整体，极身绝缘为特制的环氧玻璃布绝缘套。转子磁轭用铸钢，分两段热套于轴上，转子上装有纵横阻尼绕组，扇形阻尼环及极间不连接阻尼环，发电机主轴为中空结构，内部安装了转子电流输入电缆。