火電廠汽輪發電機轉子的介紹

時間：2023/5/30閱讀：3875

一·汽輪發電機轉子結構特點：

汽輪發電機轉子主要由轉子鍛件、激磁繞組、護環、中心環和風扇組成。

轉軸由高機械性能和導磁性能良好的26Cr2Ni4MoV合金鋼鍛件加工而成。為了均勻轉軸上正交兩軸線的剛度，降低倍頻振動，開了橫向月形槽。

按10000次起停機要求設計，葉片為鋁合金鍛件。單級螺漿式低壓風扇對稱布置在轉子兩端將氫氣在發電機內形成回路，這種通風形式具有風摩損耗較小，轉子繞組溫度較均勻、最高溫度及平均溫度較低的特點，具有提高發電機效率和出力的潛力。

剛嵌好轉子線圈的轉子準備進烘房烘焙后烘壓（烘壓后打緊槽楔，配裝端部墊塊，熱套大護環）。護環與本體端面的配合面上為懸掛式結構。

轉子磁極引線（J形引線）由開凹槽的兩半J型導線和Ω型柔性連接線組成。

裝配導電螺桿時應使用正確的潤滑劑，推薦在不帶集電環的發電機上使用西屋PDS53701硅基潤滑劑，在帶集電環者不論內側或外側的導電螺桿都使用西屋PDS55821CC（石蠟油）潤滑劑。因為硅蒸汽對碳刷的特性產生有害的影響，它阻礙在轉動的集電環的表面上形成適當的集電環薄膜。

檢查轉子有無匝間短路方法:

1.做靜態下轉子繞組的交流阻抗,在繞組兩端施加110～120V交流電壓,用電壓計-電流計法測定之,計算所得的阻抗值與原始值對比。

2.用開口變壓器找尋匝間短路而不需先拆護環.

3.勵端轉子聯軸器上有二個小螺孔在做氣密試驗時須用1/8，，錐管牙螺塞封閉，作完試驗后務必取下，運行時暢開以資安全。

4.氣密試驗用氣體必須用干燥的空氣或氮氣，只推薦用氟F-12檢漏不推薦使用液體。

（一）轉子本體：

發電機的轉子鐵芯由高：機械性能和導磁性能良好的26Cr2Ni4MoV合金鋼鍛件加工而成，外徑為1。13m，本體長6.25m，總長12.025m，重量72t。

轉子本體上共有32個線圈槽，大齒附近兩個槽比其他槽寬但淺，每極大齒上開有3個阻尼槽和22個月牙槽。

轉子線圈由冷拉含銀無氧銅線加工而成，因此既抗蠕變又防氫脆。

每一磁極有8組轉子線圈，每匝線圈由上下二根銅線組成，其中1號線圈6匝，2—8號線圈各為8匝。

（二）氫內冷轉子：

轉子本體采用氣隙取氣斜流通風方式冷卻，線圈在槽內的直線部分沿軸向分成五個進風區和六個出風區。

在轉子線圈的槽楔上加工形成風斗，進風區為進風斗，出風區為甩風斗，槽內的每根扁銅線上銑有兩排互相錯開而傾斜方向相反的若干橢圓長方孔，沿槽高每根導線上孔的位置按一定尺寸錯開，在槽內形成兩條具有一定傾斜角的V形風道，每個進風斗或出風斗連通兩個風道，形成“一風斗、二風道"結構。

端部線圈為軸向氫內冷，由二根冷拉成凹形的銅線上下對疊而成，中間形成冷卻風道，迎風側開有進風孔，冷氫從迎風側吸入風道形成兩路：

一路沿軸流向槽部的斜向風道，經甩風斗排入端部風區；

另一路沿端部橫向弧形風道流向磁極中心，從極心圓弧段上側面的風孔排入端部的低壓風區。

（三）轉子護環及阻尼系統：

護環對轉子端部的繞組起著固定、保護，防止變形、位移和偏心作用。

它由具有良好的耐應腐蝕能力的18Mn18Cr整體鍛制的。護環只嵌裝在轉子本體上，所以又叫懸掛式嵌裝護環。

為了提高汽輪發電機承受對稱負荷的能力，提高阻尼作用和有效地削弱負序電流對轉子發熱等不利影響。

某廠發電機轉子全部采用全阻尼繞組結構，每個槽契下放置整根阻尼銅條，每極大齒開了三個阻尼槽中放有阻尼銅條，兩端利用護環和本體的搭接面形成短路環，以滿足發電機承擔不平衡負荷能力。

轉子磁極引線由開有凹槽的兩半J型導線和Ω型的柔性連接線組成。

引線的一端通過含銀銅片組成Ω型的柔性連接線與轉子勵端1#線圈底匝相連接，另一端與徑向導電螺桿連接。

采用柔形連接使其具有良好的熱變形和抗彎能力。

槽絕緣為高強度復合箔熱壓成形槽襯，匝間絕緣為特殊帶狀玻璃布板，粘貼在每匝導線底部。

轉子線圈由冷拉含銀無氧銅線組成，既抗蠕變又防氫脆。

轉子銅線與槽絕緣、護環絕緣和楔下墊條間均各壓粘有聚四氟乙烯滑移層，使銅線在離心力高壓下能自由熱脹冷縮，避免性殘余變形，適應調峰運行工況。

阻尼槽放置高導電率、高強度的鈹鈷鋯銅槽楔，可以分流較多的負序電流。

在兩根阻尼槽楔的連接處設置一個鍍銀的鈹鈷鋯銅搭接塊，并在搭接塊底部的凹槽內放入兩個彈簧以頂住槽楔，保證搭接塊和兩根槽楔之間有良好的電連接。

為削弱運行時在近磁極中心的氣隙磁通和轉子軛部磁通局部飽和，改善磁場波形，在靠近大齒的兩個嵌線槽分別采取了不等間距分布，而1#線圈的4個嵌線槽采用了淺槽。

1.三相定子電流不平衡或電機不對稱負載運行時，電機氣隙中將有負序旋轉磁場，它在轉子本體表面的金屬件中感應出兩倍工作頻率的電流。

在金屬件中產生附加損耗，引起溫升；某些接合面引起局部電灼傷，特別在護環與轉子本體搭接配合面。

嚴重的不對稱運行的負序磁場，也是引起電機異常振動的主要原因之一。

2.轉子上裝阻尼繞組以分擔轉子表面的雙倍頻率電流，降低轉子表面損耗，使金屬件的溫度不超過允許值。

相關鏈接:每一磁極有8組轉子線圈，每匝線圈由上下二根銅線組成，其中#1線圈6匝，#2～#8各為8匝。

每圈線圈由直線、彎角和端部圓弧所組成。直線部分有8種規格，端部有12種規格總共有20種規格。

采用精密加工成形的舌榫接頭用中頻釬焊拼接而成形，出廠前還要測動態交流阻抗以檢查轉子有無匝間短路。

嵌線后按國標在套護環前和超速后各進行一次通風道檢驗，以檢驗轉子通風道有無堵塞情況，防止運行中發生熱不平衡事故。

轉子線圈加工主要工序：

原料進廠-校直-落料-（直線）銑孔---銑槽--銑魚尾---鉆孔---拋光---裝焊---檔塊--焊接

-（端部）彎角-滾壓圓弧-整形-銑接頭-裝焊墊塊-噴丸去毛-焊接

軸向導電桿和徑向導電螺桿采用高強度的鋯銅合金等材料，能承受結構件離心力所產生的高應力。
導電螺釘外表面熱滾包環氧玻璃布絕緣，導電螺釘與轉軸之間的密封采用人字型特制橡膠密封墊圈的壓緊螺帽結構，經1.4MPa氣密試驗。
軸向導電桿在勵端軸端處形成L型由含銀銅片釬焊接成的柔性連接板，與無刷勵磁機轉子L型引線構成電氣聯結。

聯軸器為合金鋼鍛件：

1．在與汽輪機及勵磁機轉子或集電環轉軸脫開后，在兩端留出空間裝上千分表測兩端聯軸器的端擺和徑擺。

復測定轉子氣隙值與安裝時的記錄作比較。

2．當轉子遭受在靜止狀態下突然合閘通電的事故時，在轉子本體及轉子槽楔上將流過非常大的電流，它會導致轉子槽楔熔化并使轉子本體出現裂紋。

故要仔細檢查轉子槽楔有否燒傷、磨損或位移的痕跡，檢查護環與轉子配合面上有無過熱和機械損傷，可用工業內窺鏡觀察護環下的端部繞組有無位移或變形。

必要時可拆去風扇座環，用小反光鏡觀察。

3．用500V兆歐表測轉子繞組的絕緣電阻時，如測得絕緣電阻小于10兆歐則說明絕緣可能受潮或污染（期望值10～50兆歐）。

轉子繞組的極間連接線由彎成兩半圓的對扣凹型導線構成.兩半圓之間由高強度含銀銅箔構成柔性連接,結構有利于轉子兩極的重量均衡,具有良好的變形能力從而減少應力

槽楔材料為LY12高強度鋁合金（除大齒旁的槽楔材料為鈹鈷鋯銅外），加工形成風斗。處于進風區的為吸風風斗，處于出風區的為甩風風斗。與定子相對應的進、出風區相間的氣隙取氣斜流通風系統，使轉子繞組在槽內的平均溫度和最高溫度都較低。

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