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发电机学习资料□发电机的基本知识□发电机的类型、基本参数及组成□水轮发电机组的检修工艺、维护二〇一二年按布置方式分：可分为卧式和立式两种。卧式水轮发电机适合中小型、贯流及冲击式水轮机一般低、中速的大、中型机组多采用立式发电机按推力轴承位置分：立式发电机又分为悬式和伞式两种。推力轴承位于转子上方的发电机称为悬式发电机，它适用于转速在100r/min以上。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，它适用于转速在150r/min以下。按冷却方式分：可分为空气冷却和水冷却亭子口水电站的水轮发电机为立轴、三相、有阻尼绕组的同步水轮发电机。结构型式为半伞式，即上导轴承布置在转子上方，推力轴承和下导轴承布置在转子下方。采用密闭径向自循环的空气冷却通风系统。发电机采用自并激可控硅静止励磁。亭子口发电机额定值：型号SF275-60/13550SF：立式空冷发电机275：额定容量为275MW60：转子磁极个数为60个13350：定子铁芯外径为13550mm额定电压15.75kV额定电流10.184kA额定频率50Hz额定转速100r/min相数3绕组连接4Y形额定励磁电压410V额定励磁电流1950A发电机的频率与转速的关系：60f=pn水轮发电机组成：主要由定子、转子、机架、推力轴承、导轴承、冷却器、制动器等部件组成水轮发电机的主要作用：将水轮机旋转的机械能最终转换成电能，其结构与性能的好坏对电站的安全、稳定高效运行起着致关重要的作用。世界最大的空冷发电机组龙滩机组最核心技术之一是空气冷却技术一、发电机各轴承：1、上导轴承（承受机组转动部分的径向机械不平衡力，使机组轴线在规定数值内摆动）亭子口上导轴承采用分块、油浸式、自润滑、可调式巴氏合金瓦结构，上导轴承设计10扇瓦。通过调整螺栓即可方便地调整轴承瓦与轴颈之间的间隙，当调整好后，锁定螺杆和螺母。2、推力轴承（承受立轴水轮发电机组转动部分全部重量及水推力等负荷，并将这些负荷传给负荷机架）主要由轴承座及支承、轴瓦、镜板、推力头、油槽及冷却装置等部件组成。推力轴承的分类：推力轴承支承结构方式主要有弹性垫支承式、刚性抗重螺栓支承式、弹性油箱支承和平衡块支承式四种。弹性垫支承式只用于小容量的立轴发电机；弹性油箱支承和平衡块支承式用于大中型发电机；中小型水轮发电机的推力轴承一般采用刚性抗重螺栓支承方式推力瓦推力瓦是推力轴承中的关键部件，它是整个机组转动部分和固定部分的摩擦面，并且承受整个机组转动部分的重量和轴向水推力。常用的推力瓦有巴式合金推力瓦和弹性金属氟塑料瓦两种。托盘托盘的作用是减小轴瓦的变形。另外，托盘的轴向柔度在运行中有一定的均衡负荷作用。其材质应选用能承受较大弯曲应力的高强度材料。绝缘垫通常在轴承座下面或推力头与镜板结合面之间装设绝缘垫，切断轴电流回路，保护轴瓦工作面，并起到绝缘和调整轴线的双重作用。弹性垫支承氏的推力轴承轴承瓦由弹性垫支承。依靠垫的弹性变形吸收瓦的不均匀负荷，并使瓦倾斜形成动压承载油楔。弹性垫支承氏推力轴承示意图1—螺钉；2—调整垫，3—镜板；4—弹性垫；5—绝缘垫；6—机架；7—轴承座；8—推力瓦；9—挡油管；l0—主轴；11—推力头亭子口发电机推力轴承采用弹簧簇支承结构。推力轴承具有足够的强度，能承受水轮发电机组所有转动部分的重量和水轮机最大水推力构成的组合载荷，推力轴承布置在转子下方，由14块巴氏合金推力瓦组成，推力瓦由固定在弹簧座上的弹簧簇支承。该支撑形式能有效地适应推力瓦的热变形和受力变形，使推力瓦在任何工况下受力均匀，保证了运行的可靠性。精密部件镜板的研磨加工龙滩推力瓦表面龙滩推力瓦、瓦托龙滩推力瓦与瓦托的链接螺栓龙滩推力瓦刚性支柱3、下导轴承：亭子口下导轴承布置在推力轴承上方，采用分块、油浸式、自润滑、可调式巴氏合金瓦结构，下导轴承设计20扇瓦。通过调整螺栓即可方便调整轴承瓦与轴颈之间的间隙，当调整好后，锁定螺杆和螺母。作用：承受机组转动部分的径向机械不平衡力，使机组轴线在规定数值内摆动。组成部件有：轴领、瓦、抗重螺栓、轴承体、托板油槽、密封盖板、挡油管、冷却器组成。二、各轴承的冷却方式：（内循环与外循环）1、上导轴承：亭子口上导轴承润滑油的冷却，采用结构简单的内循环冷却系统，上导轴油槽布置抽屉式的油冷却器。抽屉式内循环冷却器2、推力轴承和下导轴承在同一个油槽内为外循环冷却，在油槽外部设有3只油冷器，按1只备用量设计。油冷却器设计的最大工作水压为0.6MPa，在0.9MPa的试验压力下能够承受60min无渗漏。外循环冷却器发电机空气冷却器在发电机定子机座外壁周围对称地布置12只空气冷却器，用来构成密闭循环的通风冷却系统。空气冷却器具备足够大的冷却能力当1台空气冷却器退出运行时，发电机能在额定工况下安全运行，并且空冷器出风口的冷风温度不超过40℃。空冷器冷却管为铜镍（nie）合金管。空冷器的水箱盖为可拆卸式，以方便冷却管的检修。空冷器的布置满足在不干扰管道连接的情况下，能通过移动水箱盖对空冷器冷却管进行检修与清洗发电机空气冷却器三、机架：机架是立轴水轮发电机安置推力轴承、导轴承、制动器及水轮机受油器的支撑部件，是水轮发电机较为重要的结构件机架由中心体和支臂组成，一般采用钢板焊接结构，中心体为圆盘形式，支臂大多为工字梁形式机架按其所处的位置分为上、下机架，按承载性质分为负荷机架和非负荷机架四、发电机制动：发电机制动方式机械制动、电气制动、混合制动水轮发电机制动系统的组成制动装置（俗称风闸）、控制原件、管路系统。机械制动的作用1、为避免机组停机减速过程后期时间较长，引起推力瓦的磨损。一般当机组转速降低到额定转速25%~35%，自动投入制动器，加闸停机。2、对没有配备高压油顶起装置的机组，当经历较长时间的停机之后，再次启动前，用油泵将压力油打入制动器顶起转子，使推力瓦重新建立油膜，为推力瓦创造良好的工作条件。3、机组检修期间，进行重量转移。制动器的类型单向制动器、双向气压复位式。五、发电机的维护与检修：发电厂的设备检修工作，是保证发电设备安全、经济运行，提高发电设备可用系数，充分发挥设备潜力的重要措施，也是设备全过程管理的一个重要环节。制定规程的目的是使全厂各级管理部门和每一个检修人员都必须充分重视设备检修工作，提高检修意识，自始至终坚持“质量就是生命”的思想，切实贯彻“应修必修，修必修好”的原则，认真完成各项检修工作。检修大纲基本为：1、总则2、组织机构3、检修注意事项4、检修使用工器具5、检修规程、措施、技术规范6、检修验收、总结一、检修术语：1、水轮发电机检修：为保持或恢复发电机规定的性能而进行的检查和修理。它包括发电机扩大性大修、大修、小修、抢修和小型技术改造。2、水轮发电机C修：为了保证发电机在大修周期内安全运行到下一次大修，对发电机进行定期的检查、清扫、试验和修理，消除已发现的发电机局部缺陷或更换个别部件。3、水轮发电机B修：对发电机有计划的进行彻底的、全面的检查和修理，全部或部分解体，进行更换、修理易损的主要部件，恢复发电机设计性能和出力。4、水轮发电机A大修：指吊出发电机转子的检修。5、水轮发电机状态检修：指根据设备状态监测和故障诊断系统提供的信息，在设备可能发生故障前有目的安排的检修，属于预测性检修。检修项目和时间的确定取决于对设备状态诊断分析的结果。水轮发电机检修间隔、时间、项目检修间隔及检修停用时间根据发电企业检修导则规定，水轮发电机的检修间隔及检修停用时间主要取决于设备状况以及水轮机转轮直径。一般情况下，检修间隔和检修停用时间可以下规定执行。C修：1年1次，每次约10d～20d；B修：3～6年，每次约45d～50d：A修：每次约55d～65d。二、发电机小修项目序号项目1推力轴承、上导轴承、下导轴承外部检查、清扫、油位调整，油槽及冷却器渗漏处理2定子、转子机械部分检查、清扫3上、下机架，上、下挡风板检查清扫4制动系统检查、清扫、试验5油、水、风管路阀门及表计检查、清扫、渗漏处理6空冷系统检查，定子绕组的内冷系统检查7灭火装置检查序号项目8发电机空气间隙测量9转子支架焊缝检查，组合螺栓、磁轭键、磁轭卡键检查10磁极、磁极键\转子风扇检查11转子各部清扫12制动环及其挡块检查13推力轴承转动部分、轴承座及油槽检查14弹性金属塑料瓦表面检查，磨损量测量15导轴瓦间隙测量、调整，导轴承(包括轴领)各部检查，清扫16油冷却器检查和水压试验，油、水管道清扫和水压试验三、检修一般工艺要求1、应有适当的检修场地，并应考虑其承载能力。2、进入发电机内部时，与工作无关的物件不应带入。人员、工具、材料应登记，工作结束后应注销。3、在发电机内使用明火作业，如电焊、气焊、气割，应做好防火和防飞溅的措施。作业完毕应仔细清理焊渣、熔珠，在转动部件上进行电焊时，地线必须可靠地接在转动部件施焊部位上，严禁转子不接地线进行电焊作业。4、部件拆卸前，对有关部件应做好动作试验，各部件动作灵活，拆卸时，应注意各零部件的相对位置和方向做好记号，记录后分解。5、卸机械零部件时先检查各部件接合面标志是否清楚，不明显的应重新作记号标志，并作记录，同一部件拆卸的销钉、螺栓、螺母、垫圈需放在同一箱内或袋内，做好标签注明。螺栓、螺母要清点数目，妥善保管。6、部件的组合面、键和键槽、销钉和销钉孔、止口应仔细进行修理，使其光滑，无高点和毛刺。但不得改变其配合性质。螺栓和螺孔亦应进行修理。所有组合配合表面在安装前须仔细地清扫干净。7、部件分解拆卸时，应先拆销钉，后拆螺栓；回复时先装销钉，后装螺栓。8、部件分解后，应及时清洗零部件，检查零部件完整与否，如有缺损应进行更换或修复。所拆零部件按系统分门别类，妥善保管。9拆卸的主要部件，如轴颈、轴瓦、镜板等高光洁度部件表面，以及联轴法兰和销孔面应做好防锈蚀措施。应用白布或塑料布，包盖防护好。管路或基础拆除后露出的孔洞应割堵好，以防杂物掉入10、分解的零部件存放，用木块或其他物件垫好，以免损坏其加工面或发生变形。12、机械加工面清扫后应涂以防锈油，且不得敲打或碰伤．如有损坏应立即修好。13、各零部件除结合面和摩擦面外，均应刷涂防锈漆，并按规定颜色及规定的油漆进行刷、涂、喷14、回复时，易进水的或潮湿处的螺栓应涂以防锈漆，各连接螺栓均应按规定拧紧，各转动部分螺母应点焊或采取其他防松动措施。15、切割密封垫时，其内径应稍比管路内径大，不得小于管路的内径。若密封垫直径很大，需要拼接时，先削制接口，再黏结。16、拆卸相同部件时应分开进行（或做好记号）不得互换，禁止用脏的破布包装零件和多孔部件。17、拆卸部件时不可直接锤击零部件精加工面，必要时，应用紫铜棒或垫上铅皮锤击，以免损坏部件。18起重用的钢丝绳、绳索、滑车等应事先检查、试验，钢丝绳的安全系数应按安全规程要求选用，不允许使用有缺陷的起重工具和断股或严重损伤的钢丝绳或绳索。四、定子检修工艺1、检查定子基础板螺栓、销钉和定子合缝处的状况，达到以下要求：1.1基础螺栓应紧固，螺母点焊处无开裂，销钉无窜位。1.2分瓣定子组合后，机座组合缝间隙用0.05mm塞尺检查，在螺栓周围不应通过。1.3定子机座与基础板的接触面积应符合规定。2、检查定子铁芯衬条、定位筋应无松动、开焊；齿压板压指与定子铁芯间无间隙并紧固，螺母点焊处无开裂。3、发电机空气间隙测量：要求各点实测间隙的最大值或最小值与实测平均间隙之差同实测平均间隙之比不大于±10％为合格。4、必要时挂钢琴线测量定子铁芯中心与圆度。要求定子铁芯圆度(为各半径与平均半径之差)不应大于设计空气间隙值的±5％。5、挡风板(引风板)检查：连接螺栓应紧固，防松设施完好，连接板的连接焊缝无开裂;挡风板(引风板)本体无裂纹，无异常变形。6、发电机消防水管及其他附件连接牢固，喷水孔不堵塞。五、转子检修工艺1、转子吊出应具备的条件：a)转子上部无妨碍转子吊出的部件，电气各引线均已断开。b)发电机空气间隙检查测定完毕。c)推力头与转子中心体把合螺栓、销钉已拆除。d)顶起转子，制动器锁定投入，将转子落在制动器上。转子顶起高度要根据主轴法兰