上汽1000MW发电机转子资料.docx

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上汽1000MW发电机转子资料

4.4转子

4.4.1转轴

转轴采用优质合金钢制造，经真空浇注、锻造、热处理和全面试验检查，确保了转轴的机械性能、导磁性能要求，和转轴材料的均匀性，以承受在发电机运行中，转子离心力和发电机短路力矩所产生的巨大机械应力。

转轴由一个电气上的有效部分（转子本体）和两处轴颈组成。

在发电机轴承外侧，与转轴整体锻造的靠背轮法兰，分别将发电机转子与汽轮机和励磁机转子相联。

转子本体圆周上约有三分之二开有轴向槽，用于嵌放转子绕组。

转子本体的两个磁极相隔180°。

转子本体圆周上的轴向槽分布不均匀，使直轴与横轴的惯性矩不同，将导致转子以双倍系统频率振动。

为了消除此振动，转子大齿上设有横向槽，以平衡直轴与横轴的刚度差。

转子大齿上开有嵌放阻尼槽楔的轴向槽。

在转子线圈槽中，转子槽楔起阻尼绕组作用。

图1.转轴

1.转子槽2.转子齿3.磁极横向槽4.磁极5.阻尼绕组槽6.励侧轴颈

4.4.2转子绕组的冷却

每只转子线圈分为8个冷却风区。

第一风区为转子槽部，从端部至转子本体中心；第二风区为转子端部绕组的半个圆弧。

因转子的对称结构，以上两风区重复四次，共构成8个风区。

直线部分的冷却气体从线圈端部的进风口进入空心铜线，流经铜线至转子本体中心，热风通过铜线和转子槽楔的径向通风孔排至定、转子之间的气隙。

在线圈装配中，通风孔置于不同的位置，使每一根空心铜线都有自己独立的冷却气体出口。

图2.端部绕组进风孔

1、直线部分进风孔2、端部圆弧部分进风孔

图3.本体中部出风孔

1.转子本体2.槽楔出风口（冷风来自左侧）3.槽楔出风口（冷风来自右侧）

端部线圈的冷却气体，从近转子本体端面进入空心铜线，流至极中心附近汇集后，通过转子本体端部的通风槽排入气隙。

图4.直线部绕组进出风示意图

4.4.3转子绕组

1）转子绕组

①结构

转子绕组由嵌入转子本体轴向槽中的多个线圈组成，线圈围绕磁极嵌入，组成两极。

每半匝铜线嵌入槽中后，连接成线匝。

线匝在每一槽中串联成一个线圈。

所有的线圈再串联构成两个极。

②转子铜线材料

转子铜线采用含银约0.1%铜线制造。

与普通电解韧铜相比，含银铜线在高温下具有较高的强度，减小了由热应力导致的线圈变形。

③绝缘

线圈匝间绝缘采用高强度环氧玻璃层压板制成。

槽绝缘采用L形的玻璃纤维布和NOMEX纤维层制成。

楔下垫条由一定厚度的高强度环氧玻璃布板加工而成，使线圈与本体之间有足够的爬电距离。

图5转子槽内布置

1.槽楔出风孔2.径向出风口3.转轴4.槽楔5.楔下垫条6.空心铜线7.冷却风道

8.匝间绝缘9.槽绝缘

2）转子绕组的零部件

①转子槽楔

转子线圈在槽中用槽楔固定，以承受离心力的作用。

转子槽楔采用高强度和高导电性能的铜镍硅合金制造，同时兼起阻尼绕组条的作用。

槽楔一直延伸到护环下面，护环兼起了阻尼绕组的短路环作用。

另外，在磁极表面设有放置阻尼槽楔的阻尼槽。

②端部垫块

端部各组线圈之间互相用绝缘垫块垫紧，以防止线圈移动。

如图6所示。

图6.转子端部绕组

图5中1.转子本体2.槽楔3.直线部分进风口4.垫块5.端部绕组出风口

4.4.4护环

护环承受转子端部绕组产生的离心力。

护环一端热套在转子本体上，另一端悬挂在转子端部绕组上，不与转轴接触。

这种悬挂式护环的结构，与转轴的挠曲无相互影响。

中心环热套在护环自由端内圆，圆周方向支撑了护环，提高了护环的刚度，同时在轴向支撑转子端部线圈。

环键防止护环的轴向位移。

为了降低杂散损耗，达到足够强度，护环采用高强度反磁钢冷加工制造。

通过全面的检测手段，如超声波检查和着色探伤等，保证护环达到规定的机械性能。

护环热套面在阻尼系统中起到短路环作用。

为了降低接触电阻，热套面经镀银处理。

图7.转子端部绕组

1.环键2.转轴3.磁极引线4.转子绕组5.垫块6.护环7.中心环8.平衡块位置

图8.热套护环前进行的超声波探伤

4.4.5励磁连接线

磁极连接线构成了转子绕组与励磁机之间的电连接。

磁极连接线包括：

1）磁极引线

磁极引线由矩形截面的铜线组成，一端与转子线圈连接，另一端与径向导电螺杆连接。

2）径向导电螺杆

径向导电螺杆一端通过螺纹与轴向引线相连接，另一端通过磁极引线与转子线圈连接。

径向导电螺杆采用锆铜加工而成，可承受很大的离心力。

氢气密封装置位于转子励端，在径向导电螺杆上，由两个放在一起的氟橡胶O型密封圈组成，通过旋紧端部螺纹环挤压密封盖板，使密封圈变形，达到密封效果。

通过转轴上靠近密封圈位置的两只径向孔可以进行检查。

3）轴向引线

轴向引线位于转子中心孔内，从径向导电螺杆处延伸至励磁机端靠背轮。

轴向引线由两根半圆形截面的铜排组成，相互之间用垫板隔开绝缘，并用绝缘管与转轴之间构成对地绝缘。

发电机转轴的轴向引线与励磁机或滑环轴的轴向引线在靠背轮处，通过Multi-contact（多触点）插入式接头进行连接，该插入式接头允许轴向引线自由热胀伸长。

图9.径向导电螺杆

1.护环2.转子绕组3.磁极引线4.径向导电螺杆5.转子6.轴向引线

图10.磁极引线

1.磁极引线2.转子本体3.径向导电螺杆

图11.轴向引线机械与电气连接

1.发电机转子2.密封圈3.联轴器螺栓4.绝缘筒5.极间绝缘板6.插入式套环

7.插入式导电杆8.励磁机轴内磁极引线9.绝缘盖板

4.4.6转子风扇

发电机内冷却气体由汽端轴上的多级轴流风扇进行循环。

风扇与从沿转子本体出风口排出气体所产生的压力一起作用，增强了转子绕组的冷却效果。

风扇叶片安装在风扇座的T型槽上，风扇座热套在转轴上。

图12.转子风扇

1.转轴2.进风口3.平衡块槽4.风扇座5.风扇叶片6.护环

图13.转子风扇及挡风环

1.挡风环座2.挡风环3.导风叶4.风扇座5.风扇叶片6.转子进风口