理论教育 斜立筋结构的发电机部分设计

斜立筋结构的发电机部分设计

时间:2023-06-22 理论教育 版权反馈
【摘要】:定子采用斜立筋结构是瑞士阿尔斯通公司研制的成果。在推力负荷、径向机械不平衡力及偏心磁拉力的作用下,下机架最大综合应力为85.32MPa,最大轴向位移2.26mm。

斜立筋结构的发电机部分设计

5.2.1 定子

采用大齿压板结构。定子机座由多层环板和16个垂直的斜元件垂直筋板及外壁组成。定子下环板有足够的径向刚度,能承受定子铁芯和绕组的重量,并通过斜元件传递到定子基础上。

定子采用斜立筋结构是瑞士阿尔斯通公司(原ABB电机部分)研制的成果。当定子铁芯热膨胀时,斜立筋向机械阻力最小方向偏转,并与环板一起偏转,以保持同心;在电磁扭矩作用下,斜立筋向机械阻力最大的方向变形,以保证定子具有很高的稳定性。

定子机座的设计,完全满足在机坑组装定子的要求,并能确保将整体定子(带绕组)从一个发电机坑吊入另一发电机坑过程中引起的应力对定子不产生有害变形。

定子机座有足够的刚度,可承受磁拉力引起的变形和振动,最大振动值(水平分量)不大于0.3mm。

定子铁芯硅钢片全部从国外进口,铁芯以1/2的叠片方式交错叠片,铁芯分段预压,然后整体热压,使铁芯紧量稳定。穿心螺杆上端设置蝶形弹簧,使铁芯压紧后不会松动。穿心螺杆及蝶形弹簧从国外进口。铁芯采用双鸽尾筋浮动结构,适应铁芯热膨胀变位。

前三台机定子绕组从阿尔斯通公司进口。定子线圈股线间采用260mm空换位,以减小端部温差。定子绕组接头采用中频感应加热、银铜钎焊。线圈槽部和端部有可靠的防晕措施。线圈周向塞紧的适形材料和径向波纹板全部从国外进口。

5.2.2 转子

转子支架采用圆盘式斜支臂结构,这种斜支臂转子支架在热打键时,能吸收一部分能量,以改善中心体受力状况,使止口不会变形;正常运行时,能吸收热膨胀而产生的径向变形,保证气隙值和气隙的均匀度

磁轭为叠装式,磁轭不设置通风槽片而将磁轭冲片切掉一角,叠片时四片一叠,切片部位即形成通风沟。冲片不开定位销孔,利用拉紧螺杆孔装设临时定位销进行磁轭叠片。磁轭叠片完成并紧固后,采用热加垫使磁轭紧箍在支架上,当机组转速达到分离转速(1.4倍额定转速)时,磁轭会浮动。

磁极通过鸽尾与磁轭连接,磁极与磁轭的相对位置可通过锯状楔子和垫片调节。磁极每个转角处有4组蝶形弹簧支撑磁极线圈,在开停机过程中不会发生径向串动。磁极绕组为F级绝缘,为增加冷却面积,各匝采用特殊外形结构,使绕组外表面形成带散热翅的冷却面。

5.2.3 上、下机架(www.daowen.com)

上机架由中心体和18个斜支臂组成。斜支臂主要特点是轴向刚度大而且切向有适当柔度,能承受来自上导轴承集电环和上盖板传来的力,并能沿圆周均匀膨胀,保证事故工况时发电机的稳定,并使四壁混凝土承受的径向力减小。

上机架在半数磁极短路时,最大综合应力为115.8MPa,最大轴向位移为3.74mm。下机架为承重机架,有很强的刚度,考虑推力轴承冷却装置布置在机架内,故下机架支臂采用工字形支臂。

在推力负荷、径向机械不平衡力及偏心磁拉力的作用下,下机架最大综合应力为85.32MPa,最大轴向位移2.26mm。

5.2.4 推力轴承

采用双层瓦、小支柱弹性支承钨金瓦。双层瓦结构由阿尔斯通公司发明并享有专利,依泰普18台机组及三峡8台机组均由阿尔斯通公司供货。

该结构由薄瓦、托瓦和一簇不同直径、不同弹性的小支柱组成,小支柱可使托瓦的温度远低于推力瓦,使很厚的托瓦几乎没有热变形。小支柱内装有负荷传感器,可调节每块瓦的负荷,并增加了结构的相对弹性。推力瓦的设计、计算,能保证最佳的油膜压力分布,通过进一步优化小支柱的弹性,还可以抵消镜板的大部分变形。钨金瓦及其支撑件由阿尔斯通公司提供。

推力轴承采用外加泵、外循环冷却方式,推力油槽和下导油槽分开设置。推力负荷3100t,功能消耗640k W。

5.2.5 空气冷却器

发电机通风及冷却设计由阿尔斯通公司与哈电共同完成,由阿尔斯通公司对性能保证负责。

每台机组空气冷却器数量为18台,风量324m3/s,需耗功率535k W。空冷器由阿尔斯通(瑞士)公司供货。

考虑到目前600MW以上机组采用空冷方式在世界上仅有古里Ⅱ期电站。因此,对空气冷却器更应有严格的要求,必须在通风计算时留有一定裕量。当一组空气冷却器退出运行时,仍能维持冷风温度在规定的范围内,且空气冷却器可换向运行。

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