水电站发电机优质PPT.ppt

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当转子被原动机带动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，产生感被原动机带动旋转时，定子绕组不断切割磁力线，产生感应电动势。

感应电势的方向可由右手定则来确定。

由于转应电动势。

由于转子产生的磁场是旋转磁场，所以定子绕组切割磁力线的方子产生的磁场是旋转磁场，所以定子绕组切割磁力线的方向不断变化，在其中感应的电势方向就不断变化，因而形向不断变化，在其中感应的电势方向就不断变化，因而形成交变电势即交流电动势。

成交变电势即交流电动势。

二、同步发电机的基本知识二、同步发电机的基本知识交流电动势的频率为交流电动势的频率为f，它决定于转子的磁极对数，它决定于转子的磁极对数P和机组和机组转速转速n，其计算公式为，其计算公式为:

f=pn/60（Hz），我国规定交流电的），我国规定交流电的频率为频率为50HZ。

何为同步呢？

当发电机并网带上负荷后，三。

当发电机并网带上负荷后，三相定子绕组中的定子电流（电枢电流）将合成一个旋转磁相定子绕组中的定子电流（电枢电流）将合成一个旋转磁场，该磁场与转子以同速度、同方向旋转，这就叫场，该磁场与转子以同速度、同方向旋转，这就叫“同步同步”。

同步发电机也由此而得名，它的特点是转速与频率之。

同步发电机也由此而得名，它的特点是转速与频率之间有严格的关系，即间有严格的关系，即n0为同步转速，若：

为同步转速，若：

p=11，则，则n=272.7r/min。

二、同步发电机的基本知识二、同步发电机的基本知识三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数按照水轮发电机组的布置方式，水轮发电机有立式装置、卧式装置和斜式装置三种。

1、立式水轮发电机的分类立式（竖轴）装置的水轮发电机，按其推力轴承装设的位置不同分为悬式和伞式两大类。

推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，推力轴承位于转子下方的发电机称为伞式发电机，无上导的称为全伞式，有上导的称为半伞式。

根据水轮发电机按冷却方式不同，可分为空气冷却和水冷却两种。

三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数2、发电机型号：

三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数3、发电机的基本参数额定电流额定电流In:

指一台水轮发电机正常连续运行时定子最大指一台水轮发电机正常连续运行时定子最大工作线电流，单位是工作线电流，单位是A或或KA。

额定电压额定电压Un:

指一台水轮发电机长期安全工作时定子最指一台水轮发电机长期安全工作时定子最高三相线电压，单位是高三相线电压，单位是kV。

额定容量额定容量Sn:

指一台水轮发电机长期安全运行时定子最指一台水轮发电机长期安全运行时定子最大允许输出视在功率。

大允许输出视在功率。

由于发电机发出的是三相交流电，所以分为视在功率、有由于发电机发出的是三相交流电，所以分为视在功率、有功功率、无功功率。

功功率、无功功率。

视在功率：

Sn=3UnIn（KVA,MVA）有功功率：

有功功率：

Pn=3UnIncos（KW,MW）无功功率：

无功功率：

Qn=3UnInsin（kvar,Mvar）三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数3、发电机的基本参数额定功率因素：

额定功率因素：

cos，cos=Pn/Sn额定转速：

额定转速：

nn=60f/P=3000/Pnn-水轮发电机额定转速水轮发电机额定转速,r/min。

f-我国交流电标准频率我国交流电标准频率,f=50HZ。

P-水轮发电机转子磁极对数。

水轮发电机转子磁极对数。

飞逸转速飞逸转速nf:

当一台水轮发电机组在最高水头当一台水轮发电机组在最高水头Hmax下，下，带满负荷又突然甩去满负荷，又逢调速系统失灵，导叶位于带满负荷又突然甩去满负荷，又逢调速系统失灵，导叶位于最大开度最大开度a0max下，机组达到最高转速，称为机组飞逸转速。

下，机组达到最高转速，称为机组飞逸转速。

水轮机转轮，发电机转子以及其它转动部件机械强度，即按水轮机转轮，发电机转子以及其它转动部件机械强度，即按飞逸转速校核。

一般制造厂家设计标准保证机组在飞逸工况飞逸转速校核。

一般制造厂家设计标准保证机组在飞逸工况下允许运行下允许运行2min不破坏。

不破坏。

三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数3、发电机的基本参数转动惯量：

转动惯量：

JJ是指转子刚体内各质点的质量与其到旋转是指转子刚体内各质点的质量与其到旋转轴距离平方的乘积之总和。

轴距离平方的乘积之总和。

GDGD22:

是水轮发电机转子力矩（飞轮力矩），它是水轮发电是水轮发电机转子力矩（飞轮力矩），它是水轮发电机转子部分重量与其惯性直径的乘积。

不等于它的转动惯机转子部分重量与其惯性直径的乘积。

不等于它的转动惯量量JJ，但它们之间存在一定的关系，即，但它们之间存在一定的关系，即GDGD224gJ4gJ。

GDGD224gJ4gJ由于它们之间只差一个常数，所以在工程中往由于它们之间只差一个常数，所以在工程中往往用水轮机飞轮力矩往用水轮机飞轮力矩GDGD22来表示发电机的转动惯量来表示发电机的转动惯量JJ，又由，又由于转子所具有飞轮力矩约占整个机组飞轮力矩于转子所具有飞轮力矩约占整个机组飞轮力矩9090，因此，因此，所谓水轮发电机的飞轮力矩，一般指转子的飞轮力矩。

所谓水轮发电机的飞轮力矩，一般指转子的飞轮力矩。

G-G-水轮发电机转子总重量，水轮发电机转子总重量，kgkgD-D-水轮发电机转子惯性直径，水轮发电机转子惯性直径，mm三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数3、发电机的基本参数飞轮力矩飞轮力矩GDGD22反映了水轮发电机转子惯性和机组转动部分反映了水轮发电机转子惯性和机组转动部分保持原有运动状态能力，转动惯量影响水轮发电机组以及保持原有运动状态能力，转动惯量影响水轮发电机组以及电力系统稳定性。

电力系统稳定性。

JJ与额定容量与额定容量SnSn成正比，与额定转速平方成正比，与额定转速平方nn22成反比。

成反比。

GDGD22越大，越大，SnSn越大，越大，nn越小。

越小。

效率效率:

它与能量损失有关。

水轮发电机损耗：

电磁损耗和机械损耗水轮发电机损耗：

电磁损耗和机械损耗其中电磁损耗又分为基本损耗和附加损耗两种。

其中电磁损耗又分为基本损耗和附加损耗两种。

基本损耗：

有铜损、铁损、励磁损耗基本损耗：

有铜损、铁损、励磁损耗附加损耗：

附加铜损、附加铁损附加损耗：

附加铜损、附加铁损机械损耗：

通风损耗、风摩损耗、滑环损耗、轴承损耗机械损耗：

通风损耗、风摩损耗、滑环损耗、轴承损耗三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数3、发电机的基本参数水轮发电机的效率水轮发电机的效率为发电机向电网输送有功功率与输入到为发电机向电网输送有功功率与输入到发电机的水轮机轴功率之比发电机的水轮机轴功率之比=（PPS）100%=P（P+P）100%=1P（P+P）100%式中式中P-发电机向电网输送有功功率，发电机向电网输送有功功率，kWPS-输入到发电机的水轮机轴出力，输入到发电机的水轮机轴出力，kWP-水轮发电机总损耗，水轮发电机总损耗，kW水轮发电机的效率高，说明它的内部损耗少；

效率低，说水轮发电机的效率高，说明它的内部损耗少；

效率低，说明它的内部损耗多。

明它的内部损耗多。

三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数3、发电机的基本参数电气参数发电机型式：

三相、悬式、密闭自循环空冷、同步发电机发电机型号：

SF90-22/6500额定容量Sn：

100/90MVA/MW额定电压Un：

13.8KV额定电流In：

4183.7A额定功率因数cosn：

0.9（滞后）额定频率fn：

50Hz额定转速nn：

272.7r/min三、发电机的类型及基本参数三、发电机的类型及基本参数3、发电机的基本参数电气参数飞逸转速nf：

491r/min相数：

3定子、转子绝缘耐热等级：

F级旋转方向：

俯视顺时针励磁方式：

可控硅静止励磁额定励磁电压:

211V额定励磁电流:

1205A测速装置：

残压加齿盘测速四、发电机的结构四、发电机的结构发电机主要部件及作用基本结构部件由定子，转子，上下机架，推力轴承，导轴承，通风冷却系统，制动系统、励磁系统等部件组成。

11、定子、定子定子是水轮发电机的固定部件之一。

它主要由机座、铁芯、定子是水轮发电机的固定部件之一。

它主要由机座、铁芯、定子绕组、上下齿压板、端箍支架、端箍、基础板及引出线定子绕组、上下齿压板、端箍支架、端箍、基础板及引出线等部件组成。

等部件组成。

四、发电机的结构四、发电机的结构11、定子、定子11）定子机座：

定子机座俗称定子外壳。

它的主要作用是）定子机座：

它的主要作用是承受定子自重，上机架以及装置在机架上其它部件的重力，承受定子自重，上机架以及装置在机架上其它部件的重力，承受电磁扭矩和不平衡磁拉力，承受绕组短路时切向剪力。

承受电磁扭矩和不平衡磁拉力，承受绕组短路时切向剪力。

因此，定子机座必须具有足够的强度，防止定子变形和振因此，定子机座必须具有足够的强度，防止定子变形和振动。

动。

22）定子铁芯：

铁芯固定在机座上，是同步发电机的主磁）定子铁芯：

铁芯固定在机座上，是同步发电机的主磁通磁路的一部分，一般由导磁性能较好的通磁路的一部分，一般由导磁性能较好的0.5mm0.5mm厚且冲有厚且冲有一定槽形的硅钢片叠压而成。

定子铁芯由扇形冲片，通风一定槽形的硅钢片叠压而成。

定子铁芯由扇形冲片，通风槽片，上下齿压板，定位筋托板，拉紧螺杆等零部件装压槽片，上下齿压板，定位筋托板，拉紧螺杆等零部件装压而成。

而成。

四、发电机的结构四、发电机的结构定子铁芯叠片组装定子机座11、定子、定子四、发电机的结构四、发电机的结构定子铁芯现场叠片11、定子、定子四、发电机的结构四、发电机的结构定子铁芯完成叠片11、定子、定子四、发电机的结构四、发电机的结构11、定子、定子33）定子绕组：

三相绕组线圈嵌装在铁芯的齿槽内；

当交）定子绕组：

当交变磁场切割绕组时，在绕组中产生交变电动势和交变电流，变磁场切割绕组时，在绕组中产生交变电动势和交变电流，从而完成水能从而完成水能机械能机械能电能的最终转换。

我厂定子绕组电能的最终转换。

我厂定子绕组为条形波绕组，每极每相槽数为为条形波绕组，每极每相槽数为4+4/114+4/11，线圈由，线圈由2.4X7.1/2.6X7.32.4X7.1/2.6X7.3双涤纶玻璃丝包烧结铜扁线绕制而成。

双涤纶玻璃丝包烧结铜扁线绕制而成。

绕组主绝缘采用绕组主绝缘采用FF级高场强绝缘系统，并进行防晕处理，级高场强绝缘系统，并进行防晕处理，具有良好的电气性能。

定子绕组为具有良好的电气性能。

定子绕组为22支路支路YY形连接，定子绕形连接，定子绕组的并头及引线连接均采用银铜焊工艺，焊接性能良好。

组的并头及引线连接均采用银铜焊工艺，焊接性能良好。

四、发