汽轮发电机简介

  汽轮发电机是指用汽轮机驱动的发电机。由锅炉产生的过热蒸汽进入汽轮机内膨胀做功，使叶片转动而带动发电机发电。目前我国中小型汽轮发电机普遍采用空冷系列qf单机容量在3~60mw的二极三相交流同步发电机，由汽轮机或燃汽轮机直接耦合传动。

1.基本原理

空冷汽轮发电机通常由定子、转子、端盖及轴承等部件组成，在定子槽中嵌有导体（绕组），转子绕有两极线圈，转子由轴承支撑，通过励磁系统导入直流电后产生磁场，由汽轮机驱动转子在定子中旋转，做切割磁力线的运动，从而产生感应电势，通过接线端子引出，接在回路中，便产生电流进而发电。

该系列汽轮发电机通常额定转速3000r/min，频率50hz（但也有额定转速为3600r/min，频率650hz的），额定电压6300v和10500v，空气冷却方式。采用径向轴向双向通风，目前发电机绝缘等级通常为b级和f级。

2.发电机型号说明

3、基本技术要求

（1）温度温升

qf系列发电机在额定工况下运行时，各主要部件温升限度如下表∶

电机主要部件温升限度

（2）振动要求

新机组振动值应在a范围内，正常运行不应超过范围b，升降速、过临界转速或超速时的振动不得超过c范围。            

              振动限值                单位：μm（峰—峰值）

（3）绝缘要求

发电机的绝缘是电机的重要指标，基本要求如下：

1. 定子线圈绝缘电阻不小于

式中：r —— 绝缘电阻（mω）

     u —— 发电机额定电压（v）

     p —— 额定容量（kva）

     b. 定子线圈温度现在10℃～30℃时的吸收比：≥1.3（参考）；

  c.转子绝缘电阻≥0.5mω；

  d.发电机后轴承座对地绝缘≥0.5mω；

此外，对于新发电机或维修后的发电机的绝缘还应满足其它试验要求：如直流耐压和泄漏电流、直流电阻、交流耐压等。

4.结构简要说明

空冷系列汽轮发电机结构主要包括：定子、转子、端盖、轴承座、励磁机以及空冷器等。

（1）定子

定子主要由机组、铁芯、绕组等组成。定子机座采用钢板焊接,定子铁心用优质电工硅钢片迭压而成。定子线圈采用蓝型半线圈。线圈由裸铜扁线和双玻璃丝包扁铜线间隔叠成。线圈绝缘是用粉云母带连续包扎模压成型的结构 (10mw～15mw发电机线圈槽部采用360度换位) ，并进行防晕处理。

定子绕组分单匝和多匝，绕组端部连接方式有叠绕组和波绕组，分为三相绕组，以星型连法连接。

（2）转子

转子主要由转轴、绕组、护环、滑环、风扇等组成。转轴用整体优质合金钢锻制，护环为非磁性合金钢锻件，转子绕组先通过绕型后再嵌入转轴上槽内，通过槽楔进行固定。线圈引出线全部位于励磁机侧。转子两端装有叶片后倾的离心式风扇。风扇采用优质钢焊接而成。

（3）轴承

发电机轴承采用压力强迫油循环的滑动轴承，有能自动调心的球面轴瓦。轴承座由铸铁制成，两端轴承盖上装设有挡油板。轴承座顶部装有均衡油腔内压力的通风螺塞。轴承座下面及法兰处，垫有绝缘以防轴电流通过。

（4）空冷器

普通式机组发电机采用径向双流式密闭循环通风系统，机座由中壁隔成一进二出的风区。铁心沿轴向分段，设有径向风道，由装在转子两端的离心式风扇供给压力，沿风道对电机进行冷却。冷却器横卧安装在发电机下面的基础部分。在发电机外部风道中应有补充空气的通风口，并装有过滤器。快装式机组采用径向双流式通风系统。

（5）励磁系统

励磁系统的作用主要是供给同步电机励磁绕组直流电源；调节励磁，维持电压稳定；可使几台机组间无功功率合理分配等。发电机的励磁采用无刷励磁或静止可控硅励磁。

无刷励磁——将和发电机同轴的交流励磁机发出的交流电经旋转整流环整流为直流，直接输入发电机的转子线圈进行励磁。其优点就是解决了大容量汽轮发电机的滑环碳刷均留及发热严重的问题，取消了电刷，维护简单；缺点是备用不利，修理较难，灭磁时间长。

静止可控硅励磁——就是利用可控硅整流技术直接将交流电源整流成直流，利用碳刷、滑环供给发电机励磁。优点是省掉了励磁机，也缩短了转子轴向长度，便于安装检修。

5. 本文参考资料

适用标准 qf系列型发电机符合有关国家标准规定和本电机技术条件有：

gb755        旋转电机  定额与性能

gb/t7064     透平型同步电机技术要求

gb/t7409.37   大中型同步电机励磁系统技术条件

jb/t7784      透平同步电机用交流励磁机技术条件(适用于无刷励磁)