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发电机本体及励磁系统介绍

目录?一、发电机工作原理?二、THDF125/67发电机的结构?三、发电机定子?四、发电机转子?五、冷却方式?六、励磁系统?七、发电机运行方式

一、发电机工作原理1.1、发电机基本原理我们知道，导线切割磁力线能够产生感应电势，将导线连成闭合回路，就有电流流通，发电机就是基于这个原理工作的。图1为最简单的两极同步发电机。定子上有AX、BY、CZ三相对称绕组，转子是直流励磁的主磁极。图1两极同步发电机1-定子铁芯2-转子3-集电环

若发电机转子由原动机拖动逆时针方向以速度n旋转时，主极磁通Φ切割定子绕组而感应出对称的三相电势，其电势频率为：0f=np/60式中：n-转子转速，p-极对数1.2、基本概念有功：在交流电能的发、输、用过程中，用于转换成非电、磁形式（如热能、机械能等）的那部分能量叫有功，即用于做功而被消耗掉的能量。转换的平均功率叫做有功功率，用P表示，单位为瓦，符号是W。其数学表达式为：P=UIcosΦ

无功：用于电路内电、磁场交换的那部分能量叫无功，即仅用来进行交换而没有被负载消耗的能量。无功又分感性无功和容性无功，用于电路内磁场交换的能量叫感性无功，用于电场交换的能量叫容性无功。交换的最大功率叫无功功率，用Q表示，无功功率的单位为乏，符号是var。其数学表达式为：Q=UIsinΦ视在功率：由于电压、电流间存在相位差，正弦交流电路中的平均功率一般不等于电压、电流有效值的乘积，为与平均功率相区别，把电压、电流有效值的乘积叫视在功率，用S表示，单位为伏安，符号是VA。其数学表达式为：S=UI。

视在功率、有功功率、无功功率关系式为：功率因数：上面有功功率公式中的cosΦ叫做功率因数，它为有功功率与视在功率的比值，等于电压比电流超前的相位差的余弦。

二、THDF125/67发电机的结构2.1、THDF125/67发电机总述发电机为上海电气电机厂有限责任公司制造的THDF-125/67型三相交流隐极式同步发电机，发电机冷却方式为水氢氢，即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、定子铁芯及引线氢冷，发电机的励磁型式为发电机出口带励磁变的全静态自并励磁系统。

2.2、同步发电机参数型号：THDF125/67T-三相交流发电机；H-氢冷；D-转子绕组轴向气体冷却；F-定子绕组水冷；125-转子本体直径1.25米；67-定子铁芯长度6.7米；额定功率：1000MW；功率因数：0.9（滞后）；额定电压：27kV；定子电流：23778A；额定氢压：0.5MPa；额定转速：3000r/min；冷却方式：水氢氢—线棒水冷，定子铁芯、转子氢冷；通风方式：定子轴向,转子轴向-径向；励磁方式：静态励磁

2.3、同步发电机结构定子铁芯转轴定子绕组定子转子绕组转子机座护环端盖及轴承风扇冷却系统辅助系统密封油系统励磁系统

同步发电机结构图

三、发电机定子3.1机座主要是支持和固定定子铁芯和定子绕组。此外，机座还要能防止氢气泄漏和承受住氢气的爆炸力。

3.2端盖及轴承

3.3定子铁芯构成发电机磁路和固定定子绕组

组装完成后的铁芯

发电机定子端部结构1.下层线棒；2.上层线棒；3.定子线棒的压板4.定子铁芯；5.压指；6.定子铁芯弧形压板7.绝缘穿心螺杆；8.磁屏蔽；9.冷却气体环形回路10.大锥环；11.冷却水汇水管；12.绝缘衬套13.绝缘软管

线圈端部绕组用压板和高强度绝缘螺栓夹紧到刚性绝缘大锥环上，该大锥环由定子机座支撑并允许在机座内轴向移动，整个端部线圈间浇垫成整体，于是端部绕组形成一组“刚-柔”结构，能够承受突然短路、错相合闸、过电流等冲击。

3.4定子绕组由嵌在定子铁芯槽内的线圈按一定规律联接而成。

有效的阶梯段磁屏蔽结构，另齿压板和压圈处都均设计有风道，有良好的通风冷却效果，附加损耗少、热点温度低。定子绕组水电连接

定子绕组为双层2支路并联绕组。线棒在槽内540°换位。能有效地降低铜内附加损耗线棒槽内固定采用侧面波纹板，楔下波纹板固定。能非常有效地防止线棒在槽内各方向的松动。

四、发电机转子由一根整体合金钢锻件加工而成,在转子本体上径向地有许多纵向槽用于安装转子绕组，它是电机磁路的主要组成部分。

发电机转子

转子绕组的空心铜线为无氧含银铜线。

转子绕组的空心铜线为无氧含银铜线；转子槽绝缘内表面、槽楔下垫条靠铜线侧、转子护环下绝缘筒内圆等与转子绕组相接触部分皆贴有滑移层，这样在开停机和负荷变化时转子绕组能较自由的热胀冷缩，防止绕组变形和绝缘损伤。转子端部结构转子槽内布置

转子极（大齿）上设有阻尼槽，阻尼槽楔采用耐高温蠕变及高导电率的铜合金槽楔。阻尼结构效果良好，负序能力高：I为6%，It为6s。222

五、冷却方式水-氢-氢通