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水轮发电机制动器的问题与措施水轮发电机制动器的问题与措施2水电站水轮发电机用制动器一般指机械制动器或称风闸以区别电制动，制动器的功能1，气动刹车，在发电机停机过程中当转速降低到额定转速的30~40％时，对机组转动部分进行连续制动，以避免推力轴承因长时间低速运行油膜无法建立而烧瓦。

功能2，锁定机组，推力轴承采用塑料瓦的机组，在停机后为防止水轮机导叶漏水的驱动力大于瓦面静摩擦力（塑料瓦对镜板的摩擦系数很小）而引起机组自转，制动器应一直投入直至下次开机。

功能3，高压油顶转子，在机组检修时或机组停机时间长又无高压油顶起装置，开机前要顶转子，以便瓦面充油润滑。

我国制动器的制造技术在经历几十年的不断改进现在已相当成熟，现将发生问题和改进措施终结如下。

1,活塞憋卡不能复位这是制动器采用O形橡胶密封结构后出现的最大问题，有的至今也没有彻底解决，早期制动器出厂就发生活塞憋卡，那时大多因为O 形密封质量不过关，密封圈截面不圆是椭圆形，使用几次就拧麻花，密封摩擦力剧增，当时只采用弹簧复位，复位力比较小。

之后，提高了O形圈质量，但制动器使用一段时间还是出现活塞憋卡，换了新的密封又可使用一段时间，使用周期越来越短，分析其原因是新制动器气缸内壁光滑，表面粗糙度达Ra0.4，这对密封的磨损较小，在使用过程中制动器活塞在气缸里滑动金属间产生摩擦，特别是机组制动时，活塞受径向力作用，和气缸之间的摩擦力很大，渐渐气缸内壁被划伤拉毛，制动器使用越久，缸壁拉毛现象越严重，尤其是铸铁活塞无油润滑时对气缸的损伤更大，当气缸内壁不再光滑，橡胶密封受到的磨损也越来越快，橡胶磨损后表面变得粗糙增加了摩擦系数，橡胶密封和气缸内壁之间摩擦力大于弹簧和活塞自重的复位力时，活塞自然就憋卡不能复位。

解决的方式有以下两种，其一是应运而生的气压复位，气压复位的复位力一般按四倍于弹簧复位力来设计，巨大复位力使活塞不再憋卡，这也是现在最普遍采用的复位方式，如果在制动器结构上仅仅采用这种方式可以说是远远不够的，因为气缸内壁划伤拉毛问题没有解决，密封磨损快的问题也没有解决,以至于导致密封更换周期越来越短，若采用双活塞三腔（油腔、气腔、复位腔）气压复位结构，制动器的高度要比弹簧复位制动器高，给老电厂改造带来困难。

〔一〕励磁系统的作用励磁系统是同步发电机的重要组成部分, 其主要任务是向同步发电机的转子绕组提供一个可调的直流电流，当转子旋转后，产生一个旋转磁场。

通过改变转子绕组中的电流，可以改变发电机的端电压、无功功率、功率因数和电流等参数，满足发电机正常发电的需要，而且还控制发电机组间无功功率的合理分配，以满足电力系统平安运行的需要，它对进步电厂的自动化程度，进步发电机组运行的可靠性，进步电力系统稳定性有着重要的作用。

励磁方式有很多种，主要有由直流发电机供电的励磁方式，由交流发电机供电的励磁方式，无励磁机的励磁方式。

目前，大多数大中型的发电机采用的是无励磁机的励磁方式。

尼尔基发电厂采用的就是这种无励磁机的励磁方式，称做自并激静止硅整流器励磁系统。

〔二〕根本工作原理以下列图为自并激静止硅整流器励磁系统的典型原理接线图。

由图可见，自并鼓励磁系统的励磁电流取自发电机机端励磁变ET的二次侧，经过可控硅全控整流桥SCR进展整流。

励磁控制器通过机端的PT和CT采集发电机的电流和电压，经过分析计算后，以一定的角度对可控硅进展触发。

由于触发角度不同，SCR输出的直流电压也不同，从而到达改变转子电流的目的。

励磁控制器随发电机运行工况的变化而改变控制电压，以改变发电机转子的励磁电流，使发电机的电压或无功根本保持恒定。

一般情况下，这种控制以恒定发电机电压为目的，但当发生过励、欠励、V/F超值时，也起相应的限制作用。

恒压自动调节的效果，在发电机并上电网后，表现为随系统电压的变化，机端输出无功功率的自动调节。

〔三〕组成：自并鼓励磁系统由励磁调节器、功率整流柜、灭磁及过电压保护装置、励磁变压器、测量用电压互感器和电流互感器、起励设备及励磁操作回路组成。

1、励磁调节器〔1〕调节器简介该励磁调节器为广州电科院消费的EX2000型励磁调节器。

调节器为双微机三通道调节器，其中A、B通道为微机通道，其核心控制器件是COMPACT PCI 32位总线工控机，C通道为模拟通道。

水轮发电机制动器的问题与措施之二作者已在百度文库发表文章“水轮发电机制动器的问题与措施”一文，对比较常见的问题：1，活塞憋卡不能复位2，密封破损、漏气漏油3，油污染4，粉尘污染5，制动块偏磨和磨损快进行分析和总结，并提出解决方案，本文则对出现的个案问题进行剖析并提出改进措施，为制造厂和用户及安装施工单位提供参考。

1，制动块托板变形托板变形即有设计原因也有使用原因。

设计原因是托板厚度设计的较薄，原来铸钢托板结构有一圈圆形立筋（图一），这对托板刚度起到加强作用，托板采用钢板后，托板厚度没有增加，减弱了托板刚度。

其二是托板的万向节结构采用球面块点接触（图二），点接触会使托板受到最大弯矩，很容易变形。

其三是使用不当，在对制动器进行油压试验时，需要一个打压用框架，特别是安装工地临时焊接框架上下横梁刚度不够，打压时横梁变形导致托板变形，也可能只在托板两端加垫铁，造成托板弯曲变形。

措施有1.1，适当增加钢板厚度，建议Φ220制动器托板厚35mm,Φ280制动器托板厚45mm,Φ315制动器托板厚50mm。

1.2，托板的万向节结构采用碟簧取代球面块（详细说明见百度文库“水轮发电机制动器的问题与措施”项5，），顶转子和油压试验时活塞上平面与托板接触（图三），减少了托板的弯曲力矩，托板不至于变形。

1.3，在油压试验过程，应随时检查托板变形，如果不能保证托板变形控制在弹性变形范围内，请将托板拆下，只做活塞和气缸油压试验，同样可以满足试验要求。

2, 托板导向定位销折断我们知道制动器的制动块为矩形，与制动块摩擦接触的制动环沿同心圆形轨迹旋转，通过制动块中心按该点制动环半径画圆（图四），制动块表面积半径外部分大于半径内部分，也就是说制动时制动块半径外部分的摩擦力大于半径内部分的摩擦力，发电机如果是顺时针旋转，制动块也要按中心支点做顺时针旋转，制动器分布直径越大制动块半径内外面积相差越小，旋转力就越小，托板导向定位销就是为防止旋转而布置。

水轮机培训水轮轮机培训资料第一部分：GZC19-WP-300贯流式水轮机产品技术条件1总则本技术条件适用于GZC19-WP-300贯流式水轮机。

2 产品技术条件2.1水轮机型号为GZC19-WP-300灯泡贯流式水轮机，进出口流道为方形，中间部分为圆形，导水机构为圆锥型，转轮直径为3.0m，灯泡比1.193，轮毂比0.36，叶片数为4。

2.1.1机组技术参数水轮机型号：GZC19-WP-300转轮直径为：3.0m额定转速：166.7 r/min额定出力：5300KW额定水头：8.1m水头范围：5.5～10.5 m飞逸转速：486r/min水轮机吸出高度：Hs＝-5.24m水轮机海拔安装高程：92.8m最大正/反推力：630KN/1260KN水轮机及水体的GD2：65t.m22.2 机组总体布置方式为管形壳主支撑，电机侧下部浮动支撑和测向辅助支撑，转动部分为双支点双悬臂，水机与电机主轴为一根。

2.3 机组的保护措施为柔性连杆，分段关闭及事故重锤关机等。

2.4 机组在5.5～10.5 m水头，叶片转角在＋5°～45°度之间，转速以166.7 r/min运行的运行范围内出力效率保证见下表。

2.5效率保证见表一。

额定出力百分数30％40％50％60％70％80％90％100％10.5 模型效率887.589.2 90.7 92 92.6 93.1 93.4 93.3原型效率89 90.7 92.2 93.5 94.1 94.6 94.9 94.88.23 模型效率88.5 90.6 92.1 92.7 92.9 93.0 92.7 92.4原型效率90 92.1 93.6 94.2 94.4 94.5 94.2 93.98.1 模型效率88.8 90.8 92.1 92.9 92.9 92.9 92.6 92.1原型效率90.3 92.3 93.6 94.2 94.4 94.4 94.1 93.65.5 模型效率87.5 89.9 90 89 86原型效率89 91.4 91.5 90.5 87.52.5.1在额定水头8.1m，额定出力5300KW时，保证原型水轮机的效率不低于93.6％。