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  水轮发电机是指以水轮机为原动机将水能转化为电能的发电机。水流通过水轮机时,将水能转换成机器能,水轮机的转轴又动员发电机的转子,将机器能转换成电能而输出。是水电站临蓐电能的苛重动力修筑。

  水轮发电机由水轮机驱动。它的转子短粗,机组的起动、并网所需期间较短,运转调剂灵巧,除平常发电外,更加宜于行为调峰机组和变乱备用机组。水轮发电机组的最大容量已达80万千瓦。

  柴油发电机由内燃机驱动。它起动急迅,操作轻易,但发电本钱高,苛重用作应急备用电源,或正在大电网没有到达的地域和活动电站应用。容量众正在几千瓦至几千千瓦之间。柴油机轴上输出的转矩呈周期性脉动,须提防共振和断轴变乱。

  水轮发电机的转速将决计发出的互换电的频率,为保障这个频率的稳固,就务必稳固转子的转速。为了稳固转速,可采用闭合头制的方法对原动机(水轮机)转速举办节制,即将发出的互换电的频率信号采样,并将其反应到节制水轮机导叶开合角度的节制编制中,去节制水轮机的输出功率,通过反应节制道理,就能够让发电机的转速稳固了。

  天下第一座水电站于1878年修于法邦美洲第一座水电站于1882年修正在美邦威斯康星州,采用直流发电机。1889年后,起首应用三结交流发电机。尔后,单机容量延长很疾,1890年仅1.5万kW,至1955年已能临蓐10.5万kW的发电机。中邦正在1949年以前自制的水轮发电机单机容量不抢先200kW,1949年从此电机工业得到了强盛的开展,1958年已能临蓐7.25万kW单机,1972年已创设出30万kW双水内冷水轮发电机。位于天下前线的大容量水轮发电机为大古力水电站的 71.8万kVA定子水冷半伞式水轮发电机、伊泰普水电站73.7万kVA定子水冷半伞式水轮发电机和古里水电站70.0万kVA空冷伞式水轮发电机以及向家坝80.0万KW水轮发电机等。

  水轮发电机按轴线职位可分为立式与卧式两类。大中型机组平常采用立式铺排,卧式铺排普通用于小

  型机组和贯流式机组。立式水轮发电机按导轴承接济方法又分为悬式和伞式两种。伞式水轮发电机按导轴承位于上下机架的分歧职位又分为日常伞式、半伞式和全伞式。悬式水轮发电机的稳固性比伞式好,推力轴承小,欢乐斗牛在线玩损耗小,安置维持轻易,但钢材耗量众。伞式机组总高度低,可下降水电站厂房高度。卧式水轮发电机平常用于转速大于375r/min的处境,以及少许小容量电站。 水轮发电机

  关于水轮发电机的容量和转速品级划分,天下各邦尚无团结的圭表。凭据我邦的处境,大致上能够按下外划分其容量和转速品级:

  小型水轮发电机 100-500 375 375-600 750-1500

  中型水轮发电机 500-10000 375 375-600 750-1500

  大型水轮发电机 10000 100 100-375 375

  水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等苛重部件构成(睹图)。定子苛重由机座、铁芯和绕组等部件构成。定子铁芯用冷轧硅钢片叠成,欢乐斗牛在线玩按创设和运输条款可做成团体和分瓣布局。水轮发电机冷却方法平常采用密闭轮回气氛冷却。特大容量机组方向于以水行为冷却介质,直接冷却定子。犹如时冷却定子和转子则为双水内冷水轮发电机组。

  卧式布局的水轮发电机普通有挫折式水轮机驱动。卧式水轮机组普通采用两个或三个轴承。两个轴承的布局其轴向长度短,布局紧凑,安置调治轻易。但当其轴系临界转速不行餍足哀求或轴承负荷较大时,这必要采用三轴承布局。邦产寝室水轮机发电机组大局部属于中小型机组。而容量为12.5MW的大型卧式机组也有临蓐,外洋临蓐的卧式水轮发电机组,容量正在60--70MW的并不罕睹,而用抽水蓄能电站的卧式水轮发电机组,单机容量可达300MW。

  邦产水轮发电机组平常采用立式布局。立式水轮发电机组普通由混流式或轴流式水轮机驱动。立式布局又可分为悬式和伞式。发电机推力轴承位于转子上部的统称为悬式,位于转子下部的统称为伞式。

  贯流式水轮发电机组由贯流式水轮机驱动。贯流式水轮机是一种带有固定或可调转轮叶片的轴流式水轮机的分外型式。它的苛重特质是转轮轴线选取程度或倾斜铺排,并与水轮机进水管和出水管水流倾向相同。贯流式水轮发电机具有布局紧凑,重量轻的便宜,平常用于低水头的电站中。

  ①额定功率:用以默示水轮发电机的容量,以千瓦计。额定功率除以成果不应大于水轮机的最大轴服从。②额定电压:水轮发电机的额定电压需经技能经济比力会同创设厂决计,方今水轮发电机的电压从6.3kV到 18.0kV。容量越大则额定电压越高。③额定功率因数:发电机的额定有功功率与额定视正在功率之比,用cos

  n默示,远离负荷核心的水电站常采用较高的功率因数,功率因数增大则电机的制价可略下降。

  ①蓄能电站正在电网中苛重起调峰填谷效用,机组起动罢休很经常。发电电动机的布局务必富裕思量其重复涌现的离心力,对布局资料形成疲惫和定子、转子绕组上的热变动和热膨胀,定子常采用热弹性绝缘;②可逆式发电电动机用惯例水轮发电机转子上的电扇不行餍足散热降温的哀求,对大容量高转速的机组平常采用外设电扇;③推力轴承和导轴承正在正反扭转时,油膜都不行阻挠;④布局与起动方法有亲昵联系,用起动电动机则正在同轴上装有专用电动机,如需调动发电电动机转速时,除调动电源相位外,还需将定子绕组改接和将转子换极。

  苛重为进步水轮发电机的单机容量向巨型机组开展,为了进步其牢靠性和耐久性,正在布局上采用不少新技能。比如为管理计子的热膨胀而用定子浮动布局、斜支承等,转子采用圆盘式布局。为管理计子线圈的松动,用弹性楔下垫条以提防线棒绝缘磨损。订正透风布局,省略风损和端部涡流损耗以进一步进步机组成果。①跟着水泵水轮机创设技能的开展,发电电动机的转速和容量也正在增大,向大容量高转速开展。天下上装有大容量、高转速发电电动机的已修蓄能电站有英邦的迪诺威克抽水蓄能电站(33万kVA、500r/min)等。②采用双水内冷发电电动机,定子线圈、转子线圈及定子铁芯用离子水直接内冷方法可进步发电电动机的创设规模。美邦拉孔山抽水蓄能电站的发电电动机(42.5万kVA、300r/min),也采用双水内冷。③磁推力轴承的行使。跟着发电电动机容量增大转速增高,机组的推力负荷及起动转矩也正在扩展。用了磁推力轴承后,推力负荷因为加上了与重力反倾向的磁吸引力,从而省略了推力轴承的荷载,减小了轴面阻力耗费,下降了轴承温度和进步了机组成果,起动阻力矩也减小。韩邦的桑朗京抽水蓄能电站的发电电动机(33.5万kVA、300r/min)即采用磁推力轴承。

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  《中邦电力百科全书》编辑委员会,中邦电力出书社《中邦电力百科全书》编辑部 编.中邦电力百科全书·水力发电卷.北京:中邦电力出书社.2001.第406-409页.

  农业大辞书编辑委员会 编.农业大辞书.北京:中邦农业出书社.1998.第1554页.




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