励磁系统是同步发电机的重要组成部分，它是供给同步发电机励磁电源的一套系统。励磁系统一般由两部分组成：（如图一所示）一部分用于向发电机的磁场绕组提供直流电流，以建立直流磁场，通常称作励磁功率输出部分（或称励磁功率单元）。另一部分用于在正常运行或发生故障时调节励磁电流，以满足安全运行的需要，通常称作励磁控制部分（或称励磁控制单元或励磁调节器）。在电力系统的运行中，同步发电机的励磁控制系统起着重要的作用，它不仅控制发电机的端电压，而且还控制发电机无功功率、功率因数和电流等参数。在电力系统正常运行的情况下，维持发电机或系统的电压水平；合理分配发电机间的无功负荷；提高电力系统的静态稳定性和动态稳定性，所以对励磁系统必须满足以下要求： 图一 1、常运行时，能按负荷电流和电压的变化调节（自 动或手动）励磁电流，以维持电压在稳定值水平，并能稳定地分配机组间的无功负荷。 2、应有足够的功率输出，在电力系统发生故障，电压降低时，能迅速地将发电机地励磁电流加大至最大值（即顶值），以实现发动机安全、稳定运行。 3、励磁装置本身应无失灵区，以利于提高系统静态稳定，并且动作应迅速，工作要可靠，调节过程要稳定。我热电分厂现共有三期工程，5台同步发电机采用了3种励磁方式: 1、图二为一期两台QFG-6-2型发电机的励磁系统方框图。 图二 2、图三为二期两台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图。
图三 3、图四为三期一台QF2-12-2型发电机的励磁系统方框图 图四 一、三种发电机励磁系统的组成 一期是交流励磁机旋转整流器的励磁系统，即无刷励磁系统。如图二所示，它的副励磁机是永磁发电机，其磁极是旋转的，电枢是静止的，而交流励磁机正好相反，其电枢、硅整流元件、发电机的励磁绕组都在同一轴上旋转，不需任何滑环与电刷等接触元件，这就实现了无刷励磁。二期是自励直流励磁机励磁系统。如图三所示，发电机转子绕组由专用的直流励磁机DE供电，调整励磁机磁场电阻Rc可改变励磁机励磁电流中的IRC从而达到调整发电机转子电流的目的。三期采用的是静止励磁系统。这类励磁系统不用励磁机，由机端励磁变压器供给整流器电源，经三相全控整流桥控制发电机的励磁电流。 二、励磁电流的产生及输出 一期励磁系统原理图如图五所示。其中主励磁机的励磁
高压电机定子绕组端部的绑扎与固定 摘要：高压三相交流电动机定子绕组端部的绑扎和固定直接影响到产品质量和产品寿命，本文对定子绕组端部受力和产生振动、位移的情况进行了分析，查清了绕组端部的绑扎固定缺陷及容易造成绝缘磨损的原因，最后对绕组端部在绑扎固定结构和工艺上做了一些改进。 关键词：电动机绕组绝缘绑扎 1 绕组端部绑扎的基本要求 众所周知，交流电机的定子绕组在运行时，要受到交变电磁力的作用。由于相邻绕组之间产生的电磁力与流过电流的乘积成正比，电机降压启动、短路、堵转的过程中，最大电磁力有时会达到正常值的几十倍。绕组产生变形位移的方向，与相邻绕组中流过电流的方向有关，即可按两根平行截流导线相互作用的原理分析。可分三个方面分析受力情况。 由于是电机绕组有同相（如图1）和隔相之分（如图2），在其端部相邻两线圈线棒中流过为电流I1和I2。端部相邻线圈两线棒间就会有相互吸引和排斥作用力产生，为避免由于作用力产生的位移。所以对端部这个部位在切向正确的固定，应是在相邻绕组线棒间侧面间隙中，选择厚度与间隙大小相近的涤纶绳绑紧。 上、下层绕组端部之间产生的径向电磁力，是由放置在绕组端部径向外侧的端箍和绑扎绳所承受的。所以，为防止绕组的端部在径向产生变形和相互间的摩擦，必须将绕组的端部用绑扎绳扎紧牢固地绑在端箍上。 2 绕组端部绝缘磨损的原因 目前，高压电机定子多采用VPI整浸工艺，其绝缘结构是粉云母带包扎线圈，线圈端部用φ3涤纶绳绑扎，线圈与端箍用绳施力绑扎，二者接触的部分，不同程度地出现绝缘压陷损伤，使绝缘性能降低。当线圈按工艺要求加热嵌线时，使靠近鼻端线圈端部绝缘软化。这样使绝缘遭到损害，影响使用寿命。 由于端部绝缘受到端箍压陷后与端箍圆弧面形成吻合接触，当绕组端部受到交变电磁力或轴向力的作用，产生振动位移时，很快就会导致该处绝缘磨损。这种绝缘结构线圈端部的磨损，主要来自于绑扎松动引起的。 3 线圈端部尺寸对绑扎的影响 由于高速电机节距较大，极间距离也大，因此，定子绕组普遍存在着端部尺寸长、喇叭口较大等特点。也有的采用大、小线圈，如YK1800-2/990 6KV电机，端部内圆线圈呈波浪形，并且下、上层间的间隙极小。
30KW柴油发电机组技术参数 机组规格30（GF）频率50（HZ） 额定功率30（KW）额定电流54（A） 额定容量37.5（KVA）额定电压400/230（V） 额定转速1500（r/min）功率因数0.8滞后 使用环境：1、大气压力：100Kpa 2、环境温度：25℃3、相对湿度：60% 机组在一定的三相对称负载下，在其中一相上再加25%额定功率的电阻性负载，但该相的总负载电流不超过额定值时，能争产工作；线电压的最大或最小值与三相电压平均值差不超过三相电压平均值的5%；机组的空载电压整定范围不小于95%－１０５%额定电压。 电压频率 稳态调整 率%瞬态调整 率% 稳定时间 S 波动率%稳态调整 率% 瞬态调整 率% 稳定时间 S 波动率% ≦±2.5≦±10≦±1.5≦±0.5≦±5≦±7≦±5≦±0.5 机组具有高强度公共底盘，底盘上有吊耳，机组重心在吊耳中间，便于起吊和汽车载运。 发动机参数 东风康明斯4BT3.9-G2 发动机型号东康4BT3.9-G2 生产厂家东风康明斯发动机有限公司 常用功率30（KW）备用功率40KW 额定转速1500（r/min）机油消耗率0.4g/kw.h 气缸数直列4满负荷耗油量 3.1㎏/h 缸径X行程105×120（㎜）起动电流200a 排量 3.9（L）压缩比16.5：1 冲程四冲程调速方式机械或电子调速 冷却方式水冷起动时间≦5S 启动方式24V直流电启动 机组重量800㎏ 机组尺寸2030×838×1245（㎜×㎜×㎜） 电机技术参数 电机型号TFW2－30－4生产厂家上海科浦电机有限公司 额定功率30KW额定电流54A 额定容量37.5KVA励磁方式无刷自励 额定转速1500r/min额定电压400/230V 频率50HZ功率因数0.8滞后 相数与接法三相四线效率95%
一、发电机概述 发电机是将其他形式的能源转换成电能的机械设备，它由水轮机、汽轮机、柴油机或其他动力机械驱动，将水流，气流，燃料燃烧或原子核裂变产生的能量转化为机械能传给发电机，再由发电机转换为电能。发电机在工农业生产，国防，科技及日常生活中有广泛的用途。 发电机的形式很多，但其工作原理都基于电磁感应定律和电磁力定律。因此，其构造的一般原则是：用适当的导磁和导电材料构成互相进行电磁感应的磁路和电路，以产生电磁功率，达到能量转换的目的。 发电机可分为直流发电机和交流发电机，交流发电机又可分为同步发电机和异步发电机(很少采用) ，还可分为单相发电机与三相发电机。 发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件构成。定子由定子铁芯、线包绕组、机座以及固定这些部分的其他结构件组成。转子由转子铁芯(或磁极、磁扼)绕组、护环、中心环、滑环、风扇及转轴等部件组成。 二、发电机的工作原理 按照电磁感应定律，导线切割磁力线感应出电动势，这是发电机的基本工作原理。图1为同步发电机的工作原理图。发电机转子与汽轮机转子为同轴连接，当蒸汽推动汽轮机高速旋转时，发电机转子随着转动。发电机转子绕组内通入直流电源后，便建立了一个磁场，这个磁场有一对主磁极，它随着汽轮机发电机转子旋转。磁通自转子的一个极（N级）出来，经过空气隙、定子铁芯、空气隙，进入转子另一个极（S极）构成回路。 图1 同步发电机工作原理图2 发电机出线的接线发电机转子具有一对磁极，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势正好交变一次（假如发电机转子为P对磁极是，转子旋转一周，定子绕组中感应电动势交变P次）。当汽轮机以每分钟3000转旋转时，发电机转子每秒钟要旋转50周，磁极也要变化50次，那么在发电机定子绕组内感应电动势也变化50次。这样，发电机转子以每秒50周的恒速旋转，在定子三相绕组内感应出相位不同的三相交变电动势，即频率为50Hz的三相交变电动势。这时若
发电机励磁方式有哪几种有何特点？ 发电机的励磁有五种方式：他励方式、自励方式、混合式励磁、转子绕组双轴励磁及定子绕组励磁方式。 （1）他励方式。这种励磁方式，发电机的励磁不是同步发电机本身供给，而是由其他电源供给。根据电源形式的不同，通常有如下几种： 1）同轴直流励磁机供电的励磁方式。这是小容量发电机普遍使用的一种励磁方式，其优点是励磁可靠，调节方便，但换向器和电刷设备的维护量大。 2）不同轴直流励磁机供电的励磁方式，如采用单独供电的感应电机拖动或经减速齿轮与发电机大轴连接的低速直流发电机，当转速在1000r/min以下时，可应用在大容量的机组上，但结构复杂，应用不多。对水轮发电机，因转速低，故直流发电机的换向不是主要问题，但在过低转速下，容量太大的直流发电机也存在着结构上困难。 3）同轴交流励磁机－静止整流器供电的励磁方式（可控或不可控）。这是交流发电机和整流装置的组合，适用在较大容量的发电机上。 4）同轴交流励磁机－旋转整流器供电供电的励磁方式。无刷励磁系统主要由同轴交流励磁机与主轴一起旋转的硅整流装置组成。同轴交流励磁机的三相交流绕组装在转子上，而直流励磁绕组则装在定子上，这样励磁机发出的交流经旋转硅整流装置整流后，通入主发电机的励磁绕组，不需要换向器、电刷和滑环等设备。它解决了大容量机组励磁系统中大电流滑动接触的滑环制造和维护的问题，结构简单、维护方便、因而可靠性高。但也存在一些问题： 装在高速旋转大轴上的硅整流元件和附属设备在运行中承受很大的离心力，因而存在机械强度上的问题。 发电机励磁回路的监测问题。 快速灭磁问题。 整流元件的保护问题，当励磁回路元件故障时，无法使用备用励磁机。 5）不同轴交流励磁机供电的励磁方式。如采用经齿轮减速器与发电机轴连接的静止可控整流。 6）单独供电的硅整流励磁方式（可控或不可控）。 （2）自励方式。这种励磁方式，发电机的励磁由同步发电机本身发出的交流经整流后供给。一般有如下两种： 1）自励静止半导体供电的励磁方式。将同步发电机本身发出的工频电压降压隔离后，经晶闸管整流桥供给发电机励磁绕组。这种励磁方式在发电机启动时，需借助外部直流电源供给少量励磁，使发电机建起少量电压，而后再自励到额定电压，因此需要起励设备。在外部短路时，因电压下降，为保证发电机有较大的励磁，需另设电
电动机绕组的结构主要分下列几种型式： 一、以定子绕组形成磁极来区分 定子绕组根据电动机的磁极数与绕组分布形成实际磁极数的关系，可分为显极式与庶极式两种类型。 1.显极式绕组 在显极式绕组中，每个（组）线圈形成一个磁极，绕组的线圈（组）数与磁极数相等。 在显极式绕组中，为了要使磁极的极性N和S相互间隔，相邻两个线圈（组）里的电流方向必须相反，即相邻两个线圈（组）的连接方式必须尾端接尾端，首端接首端（电工术语为“尾接尾、头接头”），也即反接串联方式。 2.庶极式绕组 在庶极式绕组中，每个（组）线圈形成两个磁极，绕组的线圈（组）数为磁极数的一半，因为另半数磁极由线圈（组）产生磁极的磁力线共同形成。 在庶极式绕组中，每个线圈（组）所形成的磁极的极性都相同，因而所有线圈（组）里的电流方向都相同，即相邻两个线圈（组）的连接方式应该是尾端接首端（电工术语为“尾接头”），即顺接串联方式。 二、以定子绕组的形状与嵌装布线方式区分 定子绕组根据线圈绕制的形状与嵌装布线方式不同，可分为集中式和分布式两类。 1.集中式绕组 集中式绕组一般仅有一个或几个矩形框线圈组成。绕制后用纱带包扎定型，再经浸漆烘干处理后嵌装在凸磁极的铁心上。直流电动机、通用电动机的激磁线圈，以及单相罩极电动机的主极绕组都采用这种绕组。 2.分布式绕组 采用分布式绕组的电动机定子没有凸性的极掌，每个磁极都是由一个或几个线圈按照一定的规律嵌装布线组成线圈组。根据嵌装布线排列的形式不同，分布式绕组又可分为同心式、迭式两类。 （1）同心式绕组同心式绕组是同一线圈组的几个大小不同矩形线圈，按同一中心的位置逐个嵌装排列成回字形的型式。同心式绕组又分单层与多层。一般单项电动机和部分小功率三相异步电动机的定子绕组采用这种型式。 （2）迭式绕组迭式绕组是所有线圈的形状大小完全相同（单双圈例外），分别以每槽嵌装一个线圈边，并在槽外端部逐个相迭均匀分布的型式。迭式绕组又分单层迭式和双层迭式两种。在每槽里只嵌一个线圈边的为单层迭式绕组，或称单迭绕组；每槽嵌两个属不同线圈组的线圈边（分上下层）为双层迭式绕组，或称双迭绕组。迭式绕组由于嵌装布线方式的变化不同，又有单双圈交叉布线排列与单双层混合布线排列之分；此外，从绕组端部的嵌装形状称为链形绕组、篮形绕组，实际上均属迭式绕组。一般三相异步电动机的定子绕组较多采用迭式绕组。 三、转子绕组 转子绕组基本上分鼠笼型和绕线型两类。鼠笼型结构较简单，其绕组过去为嵌铜条，目前多数采用浇铸铝，特殊的双鼠笼转子具有两组鼠笼条。绕线型转子绕组与定子绕组相同，也分迭式与另外一种波型绕组。波型绕组的外形与迭式绕组相似，但布线方式不同，它的基本元件不是整个线圈，而是单匝单元线圈，嵌装后需逐个焊接成线圈组。波形绕组一般应用于大型交流电动机的转子绕组或中大型直流电动机的电枢绕组。
发电机组各技术参数名词解释 发电机组的工作环境：环境条件（环境温度：；环境湿度：；海拔高度：；）和地理条件（o 普通平原地区o沙漠干燥地区o风沙多地区o潮湿盐雾地区等） 一、发电机组主要技术参数 1、机组型号：发电机组的命名编号 柴油发电机组型号排列和符号含义 其中符号和数字代表的型号含义如下： 1---输出额定功率（KW），用数字表示。 2---输出电压种类G代表交流工频；P代表交流中频；S代表交流双频；Z代表直流。 3---发电机组类型；F代表陆用；FC代表船用；Q代表汽车用；T代表挂车用（如拖拉机）。 4---控制特征，缺位为手动（普通型）机组；Z代表自动化机组；S代表低噪声机组；SZ代表低噪音自动化机组。 5---设计序号，用数字表示。 6---变型代号，用数字表示。 7---环境特征，缺位普通型；TH代表湿热型。 例：120GFSZ1：代表输出额定功率120KW、交流工频、陆用、低噪声、设计序列号为1的自动化柴油发电机 组。 其他发电机组型号排列和符号含义 如：?500GF1-3RW 500GF-RZ? 400GF-PT ???500——发电机组的标定功率 ???G——工业频率，50HZ ???F——发电机组的简称 ???1—发电机组序列号 ???3—第三次变型 ???R——采用热交换器冷却 ???P——配套（风扇、水箱） ???PW——配套卧式水箱 ???W——瓦斯发电机组 ???Z——沼气发电机组 ???J——焦化发电机组 ???T——天然气发机组 ???Fm——发生炉煤气 2、控制屏型号 3、视在功率(KVA)：机组容量,kVA是设备的输出容量，等于网络端钮处电流、电压有效值的乘积，而有效值能 客观地反映正弦量的大小和他的做功能力，因此这两个量的乘积反映了为确保网络能正常工作，外电路需传 给网络的能量或该网络的容量。1KW有功功率=视在功率。 ?单口网络：只有两个端钮与其它电路相连接的网络，称为二端网络。当强调二端网络的端口特性，而不关心网络内部的情况时，称二端网络为单口网络，简称为单口(One-port)。 4、额定功率(KW/KVA)：是指该台发电机在可变负载情况下长期安全运行的最大输出（有功）功率。额定（有 功）功率（kw）＝常用功率=柴油发动机标定12小时功率（kw）×。 ?柴油发电机组的额定功率指12小时可连续运行的功率。主要为：160～1500kW； ?燃气发电机组的额定功率主要为：20～700kW
发电机定子故障分析及修理方案王碧涛 发表时间：2018-03-21T15:50:43.480Z 来源：《基层建设》2017年第35期作者：王碧涛彭仲 [导读] 摘要：随着经济的快速发展，对发电机的要求越来越高，发电机是发电厂重要的设备之一，它起着很大的作用。 宝钢集团广东省韶关钢铁有限公司广东韶关 512000 摘要：随着经济的快速发展，对发电机的要求越来越高，发电机是发电厂重要的设备之一，它起着很大的作用。目前我国发电机的发电厂大部分是采用国外的技术进行制造的。但是仍存在需要改善的地方。面对发电机的一些问题，我们要及时解决。对于正在使用的发电机，要进行定期的检查修理，防止发电机在正常工作过程中出现故障。提高发电厂的工作效率。 关键词：发电机定子；故障分析；修理方案 引言：发电机是发电厂最重要的主设备之一，其制造质量将影响到电厂机组的安全稳定运行，关系到国计民生。目前，我国新投产的机组部分是采用引进国外技术制造的国产600 MW发电机，其制造工艺方面存在一些不成熟之处。现对某发电机的定子故障情况进行分析，介绍其修理方案，以供参考。 1发电机故障现象及原因分析 某发电厂发电机采用某公司制造的 QFSN-600-2 型汽轮发电机，额定功率 600 MW，额定电压 20 k V，额定电流19 245 A，冷却方式为水氢氢冷（即定子线圈采用水内冷，转子线圈采用氢内冷，静子铁芯及其他构件采用氢气表面冷却）。出厂编号 60SH016。定子槽数为42 槽，每槽放置上下两层线棒，水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线交叉组成，空实心铜线之比为 1∶2，均包有玻璃丝绝缘层。上层线棒的导电截面积要比下层的大，上层由 4 排、每排 5 组空实股线组成，下层为 4 排 4 组。定子绕组为 60°相带三相、双层绕组，双路并联、Y 连接。定子线圈的空心导线内通过冷却水以冷却铜线，定子线圈对地绝缘采用 F 续绝缘。在线圈的槽内直线段和出槽口、端部均进行了表面防电晕处理。该发电机属新投产机组，因其他电厂同类型发电机组发现存在定子线棒端部放电隐患，在机组通过 168 h 试后一个月，该电厂对发电机进行了抽转子全面检查。发现定子线棒端部存在放电重大隐患，发电机定子汽励两端共有 9 处放电痕迹，分别为励端线棒槽号，A 相 23-24，B 相 10-11，B 29，只有经过维修这些，才能得到好转。 2定子下层线棒防晕结构 放电痕迹距离高阻防晕层末端（距离槽口 670～780 mm 位置）均位于端部的第一与第二道可调绑环间同相的上层线棒之间，放电痕迹在线棒下部的适形材料表面，其中最严重的放电痕迹是在两线棒间的绑扎带底部。在检查中发现发电机还存在手包绝缘未包实、表面覆盖漆脱落、水笼带灌胶未全部固化等问题。从修理时拆出的线棒上，也发现了线棒有多处放电痕迹。 3发电机现场修理方案及过程 3.1彻底检查发电机 如果仅仅对线棒表面局部修理，将达不到根本消除隐患的目的。局部修理方案，不能保证端部固定的整体性；只是处理了发电机的表面的痕迹问题，就没有对层间及下层线棒进行检查处理。为彻底消除隐患，就应该拆出并更换上层线棒修理，并对下层线棒进行试验检查，必要时进行修理。剥离上下层线棒头子的绝缘层和绝缘套，松掉上下层线棒卡箍并用热吹风机加热绝缘引水管两端，拆除上下层线棒的绝缘引水管，分离上下层线棒焊接接头。拆上层线棒端部支撑环，拆出上层线棒相关的端部本相和隔相垫块，拆可调绑环，敲出间隔垫块，拆出槽口垫块和槽内气隙隔板（挡风橡皮）等，拆槽楔，拔出侧面半导体垫条，抬出上层线棒。拆出层间垫条，清理端部和槽内，检查层间测温元件的情况，将两侧端部层间支撑管拆除，修磨残留杂物后清理端部。检查清理整个发电机定子（特别是定子槽内）。对未拆出的定子线棒做补晕处理。下层烘焙及补漆。对剩余未拆出的下层定子线棒做电气试验（直流耐压试验 50 k V，1 min；电晕试验，分相25 k V，不起晕；交流耐压试验 36 k V，1 min），试验合格后，清理整个发电机，并检查下线槽的槽内情况，准备重新下线。新线棒嵌入前要做相应试验并合格。（流量试验 0.1 MPa15 s，偏差不大于平均值的±10%；水压试验 1.5 MPa，2 h；交流耐压试验 57.5 k V，1 min；电晕试验，30 k V，不起晕）铁损试验合格后，嵌上层线棒。放层间垫条布置和端部层间支撑管水笼带预埋，检查测温元件注意水笼带出口应避开隔相位置。上层线棒下线，槽内临时支紧固定℃，拆除临时测温元件木制大封板，自然冷却至 40 ℃以下。拆去槽楔检查孔上纸带，检查层间测温元件，下层线圈与锥环间塞紧浸渍适形绳，清理发电机。进行修后的电气试验并合格（直流耐压试验 50 k V，1 min；分相 22 k V 起晕试验，不起晕；交流耐压试验 32.25 k V，1 min；定子端部固有频率测试和模态分析；铁损试验）。发电机的定子线棒修理中更换了上层 42 根线棒，修后各项试验合格。经过了约一个月的线棒修理工期后进行交接验收，进入到发电机穿转子恢复阶段。机组投运后发电机运行正常，定子线棒修理的质量良好。 3.2改用软化水 配氨系统改用软化水，以避免氨泵结垢等问题。由于氨系统结垢问题不仅影响动设备的运行和机械密封的使用，而且还会引起工艺系统管线以及喷雾器堵塞等，造成装置停工，处理难度较大。所以，对配氨系统改用软化水，完全避免了结垢的情况，保证了相关系统设备的长周期运行。 3.3加强检修管理和质量控制 检修过程中，要求做到叶轮背帽与叶轮之间、叶轮与轴套之间、轴套与轴之间的连续密封，提高轴套密封的可靠性，将介质与泵轴完全隔离，避免泵轴的腐蚀损坏。 4优化处理效果 由于机泵密封存在问题的原因比较多，经过不断的实践和优化，以及采取不同的对策等，目前泵用机械密封的使用情况已得到明显改善。从日常维修安装方面，安装更加容易，返工情况基本消除。机泵的运行工况得到改善，密封的使用周期明显延长，其中氨泵的使用时间超过 3 个月，其他机泵密封的使用时间超过 8 个月，密封维修成本明显降低。优化机泵工艺流程，增加回流副线，避免机泵长期小流量运行。通过改造机泵工艺流程，对于有小流量要求的泵，在出口增加回流副线，系统需要的流量通过回流线来调整，使一部分介质回流，从而保证机泵流量满足额定工况，使设备运行达到良好的状态，极大延长了设备的使用寿命。 结束语： 氨法脱硫装置中泵用机械密封选用弹簧密封时，密封形圈的选用非常关键，应避免使用包氟形圈，从经济性考虑，选用全包氟 O 形
无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2 . 1 结构：由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气 冷却器、硅整流器、AVR等组成。 主励：三相、200Hz、2760KVA、417V、2820A、cos 少0. 9、 8 极 副励：三相、400Hz、90KVA、250V、208A、cos 如.95、16 极 f=pn/60 旋转整流装置：全波不可控硅整流有熔断器及过电压保护， 直流输出：2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式，发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流，由于主励磁机为旋转电枢式， 电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘，经整流后送至 转子线圈从而达到对发电机励磁。 2. 2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——AVR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流一 —送至旋转整流盘一一转子绕组
△静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调 的直流电源到交流励磁机的磁场绕组。 通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DAVR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流后提 供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的 可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调节装置进 行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要求。2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单 2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性 2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠 2.3.5 采用双重数字AVR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路
60MW发电机定子线圈改造更换技术协议 我厂（以下简称甲方）QFS-60-2，容量60000KW，定子额定电压10500V，电流4124A，绝缘等级B级，由北京电力设备总厂制造的发电机，由于定子线圈绝缘老化及其它原因决定对线圈进行全部改造更换，经招标由哈尔滨电机厂电机修造厂（以下简称乙方）中标承担此项工作，为此特制定以下技术协议。 1.乙方对此次线圈的更换改造工作的质量标准，应按投标文件中规定遵循的质量标准执行，并符合电机制造相关的各项标准以及电力生产反事故措施的各项规定。 2.乙方应保证该发电机线圈改造更换后主要几何尺寸不变，绝缘等级为F级，制作全部线圈（84根）以及备品备件，使电机达到B级以上耐热等级要求。线圈制作可根据甲方现有备用线圈的形状和尺寸。满足原定子下线的安装尺寸。线圈的空心导线的连接按哈尔滨电机厂200MW的发电机的空心导线的连接结构，既在制作线圈时将水接头焊好，直接做水压试验和汽密试验。 3.乙方应制作较线模一套来检验原线圈尺寸的准确性，重新设计线圈的图纸。按重新设计的线圈图纸设计线圈的制作模具。 4.乙方应对发电机上下层线圈之间和线圈回水测温元件全部更换及测点接线板更换工作，采用PT100铂电阻测温元件。发电机槽内的测温元件的安装采用模盒式的方法，使元件保证安全。摆放的位置尽量保持原有的设计位置。发电机线圈、压板结构、支架、槽楔、测温元件和回路、发电机引出线、冷却水回路、汇水环等的制造、安装、装配、调试工作达到发电机的设计要求和现行国电集团和原国家电力公司反措要求的技术要求。 5.乙方应对发电机定子聚四氟乙烯引水管全部更换，更换的绝缘引水管采用哈尔滨电机厂现行的标准设计。上、下层线圈的汇水接头采用200MW发电机的形式。 6.乙方应对发电机定子出线侧环行引出线进行改造和更换。更换后的引出线能保证和原发电机母线桥铜排的软连接铜排的连接。并且确保相序与原来一致。采用T2铜管制作。 7.定子线棒拆除后乙方应对定子铁芯油污进行彻底清理，由甲方监造人员认可后方可进行新线棒下线工作。 8.定子线棒拆除后乙方对定子铁芯测温元件进行检查，对已损坏的测温元件乙方应与甲方协商重新布置的位置。 9.需监造的各项试验项目乙方应在试验进行前48小时通知甲方，乙方应出具文字性试验方 法、标准。 10.乙方使用的各项试验仪器应具备相应的检验合格证明，监造人员有权对检验报告进行查 阅，乙方应积极配合。 11.乙方更换的连接线的水接头应为哈尔滨电机厂水冷60MW发电机的水接头的形式。
2．无刷励磁的结构特点、工作方式、工作原理。 2．1结构：由主磁机、永磁副励磁机、旋转整流盘、空气冷却器、硅整流器、A VR等组成。 主励：三相、200Hz、2760KV A、417V、2820A、cos∮0. 9、 8极 副励：三相、400Hz、90KV A、250V、208A、cos∮0.95、 16极 f=pn/60 旋转整流装置：全波不可控硅整流有熔断器及过电压保护， 直流输出：2450KW 500V 4900N 副励磁机为旋转磁极式，发出的电流送到主励磁机的定子作为主励磁机的励磁电流，由于主励磁机为旋转电枢 式，电枢发出的电流通过转轴中孔送到旋转整流盘，经整 流后送至转子线圈从而达到对发电机励磁。 2．2 发电机励磁电流的调节过程 △由副励磁机——可控硅——A VR调节器——作为主励磁机定子励磁电流——来调节主励旋转电枢的输出电流— —送至旋转整流盘——转子绕组 △静止的永励副励磁机的电枢送出400Hz的电源，通过励磁电压调节器中的三相全控桥式可控硅整流器形成可调的
直流电源到交流励磁机的磁场绕组。 通过控制全控桥整流器的导通角来调节交流励磁机的磁场电流，从而达到调节发电机励磁电流的目的。 当DA VR故障时，由厂用电经工频手动励磁调节装置整流 后提供。发电机励磁。 工作原理 发电机的励磁电流由交流励磁机经旋转整流盘整流后提供，交流励磁机的励磁电流则由永磁机经调节装置中的 可控硅全控桥整流后提供，励磁电流的大小由自励磁调节 装置进行自动或手动调节，以满足发电机运行工况的要求。 2.3 无刷励磁系统特点 2.3.1 励磁机与发电机同轴，电源独立，不受电力系统干扰 2.3.2 没有滑环和电刷，根除了碳粉污染，噪音低，维护简单2.3.3 具备高起始、响应持久、能有效地提高电力系统稳定性2.3.4 选扎整流盘设计合理、电流和电压余量大，运行可靠 2.3.5 采用双重数字A VR、功能齐全、故障追忆功能强 无刷励磁系统原理框图 整流盘及电路 整流盘采用双盘结构，一个正极盘，另一个负极盘。 整流盘与转轴间绝缘可靠、固定合理，能承受各种短路力矩的冲击而不产生位移。 电路接线是：励磁机电枢八个Y支路中心点通过短路
编订：__________________ 单位：__________________ 时间：__________________ 测量发电机定子绕组的直流电阻原因及注意事项 (正式) Standardize The Management Mechanism To Make The Personnel In The Organization Operate According To The Established Standards And Reach The Expected Level. Word格式 / 完整 / 可编辑
文件编号：KG-AO-2832-38 测量发电机定子绕组的直流电阻原 因及注意事项(正式) 使用备注：本文档可用在日常工作场景，通过对管理机制、管理原则、管理方法以及管理机构进行设置固定的规范，从而使得组织内人员按照既定标准、规范的要求进行操作，使日常工作或活动达到预期的水平。下载后就可自由编辑。 (1)测量原因 定子绕组的直流电阻包括线棒铜导体电阻、焊接头电阻及引线电阻二部分。测量发电机定子绕组的直流电阻可以发现：绕组在制造或检修中可能产生的连接错误、导线断股等缺陷。另外，由于工艺问题而造成的焊接头接触不良(如虚焊)，特别是在运行中长期受电动力的作用或受短路电流的冲击后，使焊接头接触不良的问题更加恶化，进一步导致过热，而使焊锡熔化、焊头开焊。在相同的温度下，线棒铜导体及引线电阻基本不变，焊接头的质量问题将直接影响焊接头电阻的大小，进而引起整个绕组电路的变化，所以，测量整个绕组的直流电阻，基本上能了解焊接头的质
量状况。 (2)测量方法 测量发电机定子绕组直流电阻的方法有电压降法和电桥法两种。采用压降法测量时，须选用0．5级以上的电压表、电流表，通入定子绕组的直流电流应不超过其额定电流的20％。采用电桥法测量时，因同步发电机定子绕组的电阻很小，应选0．2级的双臂电桥。 (3)测量注意事项 ①测量时必须在电机各相引出端头上进行，不允许包括本相绕组的外部引线和中性点连接的铜排。 ②测量电压、电流接线点必须分开，电压接线点在绕组端头的内侧并尽量靠近绕组，电流接线点在绕组端头的外侧。
水轮发电机定子线圈 采用环氧云母绝缘制成的新式大型水轮发电机定子绕组的预期寿命是50年以上[1]。最近一项与加拿大电气协会有关组织所赞助的对新式和老式绝缘系统的全球调查显示, 定子绕组在重新绕制前可正常运转50年[2]。但有一些迹象表明，在过去十多年所生产的发电机寿命是无法达到50年的。 决定定子绕组寿命的关键因素是被使用作为隔离高电压铜导体及定子铁芯的电气绝缘。比起定子绕组内其他的组成材料如铜或钢, 绝缘材料有较低的熔点和较弱的机械强度。结果是，随着运转时间的增长, 绝缘是最有可能发生老化及恶化，最终导致接地故障。另一个可能出现故障的是铜导体- 特别是线棒没有被牢靠的固定在线槽内(因此产生振动)，或两个线棒间焊接品质不良。 遗憾的是，现在要对过去十年所生产的发电机定子绕组的预期寿命有相同或较低稳定度的统计进行证明还言之过早。然而, 在线局放测试[3]已被世界各地的发电公司采用, 侦测发电机运行中定子绕组可能发生的绝缘问题和连接问题。在说明近期水轮发电机的故障现象前，从数千台电机上采集的局放数据与老旧机组比较后，显示了定子绕组问题似乎是过去十年中较普遍发生的故障。最后, 讨论发电公司如何确保定子绕组的长期寿命。 局放量大小与电机制造年代的关系 在对数以千计的电动机和发电机所采集的在线局放数据分析后发现, 一些电机制造厂在过去十年所生产的电机定子绕组的局放量超过他们10年前所生产的电机定子绕组的局放量[4]。例如, 图1显示位于欧洲、北美和日本的大型电机制造商在不同年代生产的定子绕组局放量与生产年代的关系。这些电机包含了13-15kV的空冷型机组。这一数字显示，四家电机制造厂于2003年所出厂电机的局放量比1995年前出厂的电机局放量明显高出许多。而高的局放量通常代表了定子绕组绝缘正快速老化,同时存在电气接触不良的隐 患。高的局放幅值是对近期制造的电机定子一个值得关心的客观资讯。
发电机励磁方式及自并励励磁系统发电机静止励磁绻统特点及存在问题的探讨刘志宏湖南华润电力麤碱湟有限公司湖南资兴415000 杨红湖南省电力勘测设计院湖南长溙410007 郭景斌湖南省电力试验研究所湖南长溙410007 摘要自并激静止励磁绻统近年来在国内大型湽轮发电机组中得到越来越广滛的应用。简要说明了该励磁绻统的构成、性能特点和设计选型，分析探讨了采用该绻统后存在的试验、践滢和过电压等问题和影响。关键词自并激励磁绻统践滢过电压 0 引言随着发电机容量的不断增大，对励磁绻统的要湂越来越高。传统的直流励磁机励磁因大电流下的火花问题无滕使用，三机励磁绻统则因绻统复杂、机组轴绻稳定性等问题而受到越来越多的限制;自并激静止励磁绻统以其接线简单、可靠性高、工程造价低、踃节响应速度快、灭磁效果好的特点而得到越来越广滛的应用。特别是随着电子技术的不断发幕和大容量可控硅制造渴平的逐步成熟，大型湽轮发电机采用自并激励磁方式已成为一种趋势。国外某些公司甚至把这种方式列为大型机组的定型励磁方式。自上世纪90年代后期以来，新建国产300MW机组已几乎全部采用自并激静止励磁绻统。我省渴电厂应用较广，如马迹塘、东湟、五强溪、凌津滩等;而火电最先在益阳电厂2×300MW机组上采用，在建的麤碱湟、株洲、耒阳等电厂300MW机组也全部采用这种励磁绻统。1 自并激静止励磁绻统的特点自并激静止励磁绻统由励磁变压器、可控硅功率整流装置、自动励磁踃节装置、发电机灭磁及过电压保护装置、起励设备及励磁操作设备等部分组成。其原理如图1所示。自并激静止励磁方式与旧的励磁方式相比，具有以下几方面的特点:1.1 绻统简单，可靠性高对直流励磁机和三机励磁绻统来说，旋转部分发生的事故在以往励磁绻统事故中占相当大的比例，如直流励磁机产生火花、交流励磁机线圈松动和振动等，而且旋转部分的运行和维护工作量很大。而自并激静止励磁绻统由于取消了旋转部件，溡有了换向器、轴承、转子等，
#1发电机定子绕组交流耐压试验方案 1．#1发电机基本参数 型号：50WT21E—106 额定容量：415MV A 额定功率：352.75MW 额定电压：20KV 额定电流：11980A 频率：50Hz 功率因数：0.85 额定转速：3000г/min 冷却方式：水氢氢 励磁方式：静态励磁 试验目的 本次试验属于大修前试验，目的是判断发电机定子绕组绝缘水平，检查是否存在绝缘缺陷。 试验依据 GB755—2000（《旋转电机定额和性能》） GB/T7064—2002（《透平型同步电机技术要求》） 制造厂说明书 试验条件 办理发电机工作票，同时其他专业工作票交回。 发电机气体置换已经结束，转子在定子膛内。 发电机内冷水正常投运，水电导率符合运行标准，但尽可能低。 发电机绝缘电阻试验合格。 所有温度卡件拔出，测点等元件应短路接地，以防试验中损坏。 试验前要测试发电机电容量，核对补偿电感。 将发电机转子及封母接地，电流互感器短路接地。 球隙放电电压调整合格，保护水阻选用适当。 解除电源开关的漏电保护。 试验方法 试验接线图如图1所示。考虑现场试验电源容量的限制，需采用电抗器（接在被试发电机侧）进行无功补偿。选用35H、20KV的4只电抗器两串两并，并联后电抗值为35H。根据规程要求施加电压30KV。 6．试验步骤： 经检查确认被试品、绝缘电阻合格、内冷水水质符合要求后，方具备进行交流耐压试验的条件。拆除或断开所有与被试品相连的连线，按安全规程的有关规定做好全部安全措施。 按接线图检查试验接线应正确无误，试验设备布置合理，便于操作并符合安全规程中的有关规定。保护接地应牢固可靠。 检查试验设备及测量仪表应完好无损，放置平稳，调好零位。 检查确认无误后方可开始试验，升压从零开始，缓慢的升到规定的试验电压值，持续1分钟，并在耐压持续时间内，保持电压稳定。时间到后缓慢降下电压。 7．安全注意事项 经检查确认被试品、绝缘电阻试验已合格。 严格执行DL408—91《电业安全工作规程（发电厂和变电所电气部分）》中有关规定及现场的相关安全措施。 工作人员分工职责明确，精力集中。 现场设安全遮栏，并悬挂标示牌，准备必要的消防器材，加压点要与封母保持足够距离。 试验现场及发电机平台设专人监护，监听试品，并确认有无异常声。
发电机定子线圈拆装工艺 A.1.1 使用工器具的准备 A.1.1.1 常用工具 电工刀、克丝钳子、搬手、螺丝刀、铁锯、手锤、扁铲、游标卡尺、钢板尺、钢卷尺、内外卡钳、塞尺、千分尺。A.1.1.2 专用工具 大号螺丝刀、扁铲、扁刀、尖嘴钳子、平嘴钳子、大铁锤、铜锤、橡皮锤、腊木棒、焊锡锅、焊锡勺、大钳子、锡盒、灌锡铁盒、铁钩、钩针、下线板、紧线器、退槽楔工具等。 A.1.2 试验仪器 交流耐压试验仪器、自流电阻测量仪器。 A.1.3 拆线及抬出线棒 A.1.3.1 拆线前的标记与编号 A.1.3.1.1 每只线棒在两侧槽出口和槽中部共三处，用红漆画出齐口线。 A.1.3.1.2 按槽楔轴向的通风段，在铁芯上画出通风段的分界线，并标出槽楔通风孔的方向。 A.1.3.1.3 铁芯槽标注编号。 A.1.3.1.4 线棒及弓行引线按图纸书写编号。 A.1.3.1.5 所有带测温元件的线圈要做好特殊记号。 A.1.4 拆除端头云母盒
拆卸定子线圈进出口绝缘水管，用手锤敲击云母盒，使云母盒松动，然后取下云母盒。用扁铲、扁刀或螺丝刀等工具铲除环氧泥，满足焊开接头的要求。敲击云母盒时，用力不应过大，防止端部线圈及接头受力变形。 A.1.5 拆除端部绑绳、垫块 拆除端部各道绑绳时，首先用电工刀或扁刀把绑绳割断，割断时不能用力过大，不能滑偏以免损伤线棒主绝缘。口部垫块先取出中间楔块后再取出两侧的垫块以免楔块损伤绝缘，取端部垫块时注意不能损坏线棒绝缘。取出后的垫块要清理好，留着备用。 A.1.6 退出楔块 A.1.6.1 退出槽块应采用专用工具，用手锤和环氧玻璃布板将槽楔退出，手锤应采用铜锤，用力不应过大防止碰伤铁芯。 A.1.6.2 退出槽块应采用专用工具，用手锤和环氧玻璃布板将槽楔退出，手锤应采用铜锤，用力不应过大防止碰伤铁芯。 A.1.7 焊开线棒接头与弓行引线接头 A.1.7.1 首先将弓形引线固定支撑块拆除，并用红漆编号标注。 A.1.7.2 用扁刀、手铲、电工刀、螺丝刀等将手包绝缘扒开，然后用石棉布（石棉绳）将引线接头处主绝缘包扎好，其它部位用石棉布遮盖好，不能使溶焊渣溅到各处。焊前需彻底清理上下附近的易燃物，防止明火。
5.2同步发电机的运行特性（空载特性、短路特性、外特性） 5.3同步发电机的并列方法（定速、升压、并网前准备、准同期并网）。 5.4同步发电机的功角特性（有功调节、无功调节、静态稳定性、V形曲线、发电机的PQ运行曲线） 5.5同步发电机的故障分析（突然短路、不对称运行、失磁、失步、震荡） 同步电机原理和结构 同步电机原理简述 结构模型 ?同步发电机和其它类型的旋转电机一样，由固定的定子和可旋转的转子两大部分组成。一般分为转场式同步电机和转枢式同步电机。 ?图15.1给岀了最常用的转场式同步发电机的结构模型，其定子铁心的内圆均匀分布着定子槽，槽内嵌放着按一定规律排列的三相对称交流绕组。这种同步电机的定子又称为电枢，定子铁心和绕组又称为电枢铁心和 电枢绕组。 ?转子铁心上装有制成一定形状的成对磁极，磁极上绕有励磁绕组，通以直流电流时，将会在电机的气隙中形成极性相间的分布磁场，称为励磁磁场（也称主磁场、转子磁场）。 ?气隙处于电枢内圆和转子磁极之间，气隙层的厚度和形状对电机内部磁场的分布和同步电机的性能有重大影响。 ?除了转场式同步电机外，还有转枢式同步电机，其磁极安装于定子上，而交流绕组分布于转子表面的槽内，这种同步电机的转子充当了电枢。图中用AX、BY、CZ三个在空间错开120电角度分布的线圈代表三相对 称交流绕组。 图15.1同步电机结构彳輕 工作原理 ?主磁场的建立：励磁绕组通以直流励磁电流，建立极性相间的励磁磁场，即建立起主磁场。 ?载流导体：三相对称的电枢绕组充当功率绕组，成为感应电势或者感应电流的载体。 ?切割运动：原动机拖动转子旋转（给电机输入机械能），极性相间的励磁磁场随轴一起旋转并顺次切割定子各相绕组（相当于绕组的导体反向切割励磁磁场）。 ?交变电势的产生：由于电枢绕组与主磁场之间的相对切割运动，电枢绕组中将会感应出大小和方向按周 期性变化的三相对称交变电势。通过引岀线，即可提供交流电源。
发电机获得励磁电流的几种方式: 1、直流发电机供电的励磁方式：这种励磁方式的发电机具有专用的直流发电机，这种专用的直流发电机称为直流励磁机，励磁机一般与发电机同轴，发电机的励磁绕组通过装在大轴上的滑环及固定电刷从励磁机获得直流电流。这种励磁方式具有励磁电流独立，工作比较可靠和减少自用电消耗量等优点，是过去几十年间发电机主要励磁方式，具有较成熟的运行经验。缺点是励磁调节速度较慢，维护工作量大，故在10MW以上的机组中很少采用。 2、交流励磁机供电的励磁方式，现代大容量发电机有的采用交流励磁机提供励磁电流。交流励磁机也装在发电机大轴上，它输出的交流电流经整流后供给发电机转子励磁，此时，发电机的励磁方式属他励磁方式，又由于采用静止的整流装置，故又称为他励静止励磁，交流副励磁机提供励磁电流。交流副励磁机可以是永磁机或是具有自励恒压装置的交流发电机。为了提高励磁调节速度，交流励磁机通常采用100——200HZ的中频发电机，而交流副励磁机则采用 400——500HZ的中频发电机。这种发电机的直流励磁绕组和三相交流绕组都绕在定子槽内，转子只有齿与槽而没有绕组，像个齿轮，因此，它没有电刷，滑环等转动接触部件，具有工作可靠，结构简单，制造工艺方便等优点。缺点是噪音较大，交流电势的谐波分量也较大。 3、无励磁机的励磁方式：在励磁方式中不设置专门的励磁机，而从发电机本身取得励磁电源，经整流后再供给发电机本身励磁，称自励
式静止励磁。自励式静止励磁可分为自并励和自复励两种方式。自并励方式它通过接在发电机出口的整流变压器取得励磁电流，经整流后供给发电机励磁，这种励磁方式具有结简单，设备少，投资省和维护工作量少等优点。自复励磁方式除没有整流变压外，还设有串联在发电机定子回路的大功率电流互感器。这种互感器的作用是在发生短路时，给发电机提供较大的励磁电流，以弥补整流变压器输出的不足。这种励磁方式具有两种励磁电源，通过整流变压器获得的电压电源和通过串联变压器获得的电流源。