一種中高速大容量水輪發電機組的製作方法
2023-05-09 23:56:31 2
專利名稱：一種中高速大容量水輪發電機組的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種水輪發電機，特別是涉及一種中高速大容量水輪發電機組。
背景技術：
隨著水輪發電機組的容量越來越大，速度越來越高，對發電機組的通風散熱性能的要求也越來越高，中高速大容量水輪發電機的研製和開發需要很好地解決機組的通風散熱問題。
發明內容
本實用新型的目的在於提供一種中高速大容量水輪發電機組，該發電機組設計上採用了旋轉阻風板、玻璃鋼引風板、無風扇結構、磁極線圈採用銅排四角焊接散熱匝、錐形磁極壓板、阻尼環新型固定方式、導軸承墊片式球面支柱等技術和新結構。
本實用新型的發明目的是通過一下技術方案實現的一種中高速大容量水輪發電機組，包括水輪機、發電機，發電機至少包括基礎囤、上蓋板裝配、千斤頂與剪斷銷裝配、上擋風板裝配、上機架裝配、上引風板裝配、頂罩裝配、滑環罩裝配、集電環與刷架裝配、推力軸承裝配、轉子裝配、下機架裝配、制動器管路、下蓋板裝配、吸塵器裝配、滅火水管裝配、下引風板裝配、定子裝配和空氣冷卻器，其中，上機架裝配至少包括上機架加工、蓋板裝配、上導密封蓋、上導軸承裝配、封油環、上油盤和油冷卻器，下機架裝配至少包括下導軸瓦、球面支柱、墊塊、絕緣壓板、絕緣墊板、下導密封蓋、下機架焊接加工、基礎斜楔、基礎板、絕緣壓板、下導油冷卻器和下導油盤，推力軸承至少包括、環鍵、推力頭、油槽蓋、鏡板、推力軸承油冷卻器、支柱螺釘、推力軸承座、託盤、擋油管、鎖定板、推力油槽、密封蓋和固板，定子裝配至少包括定子鐵芯裝配、銅環引線裝配、端箍裝配、絕緣盒、上層線圈、下層線圈、開關板、絕緣盒填充膠和開關板絕緣盒，轉子裝配至少包括主軸、轉子引線裝配、轉子支架、擋風板、卡鍵、磁軛裝配、磁極裝配、通風槽片、制動環、外舌止動墊圈、調整墊片和配重塊，其特徵在於轉子裝配的磁極線圈採用銅排四角焊接結構並設有散熱匝，使散熱條件得到改善，有效降低線圈溫升6-8℃，磁極鐵芯兩端的磁極壓板靴部為錐行結構，磁極裝有縱、橫阻尼繞組，阻尼環之間採用多層薄紫銅片製成的連接片連接，阻尼環設計在磁極壓板和磁極鐵芯之間，轉子磁軛上下兩端設有旋轉阻風板，上引風板和下引風板為玻璃鋼結構；上機架中心體內的上導軸承瓦採用非同心瓦，在瓦背與座圈之間裝有能將徑向力傳遞給上機架的球面支柱，球面支柱的球面支撐在墊塊上；下機架中心體內的下導軸承瓦採用非同心瓦，在瓦背與座圈之間裝有能將徑向力傳遞給下機架的球面支柱。
空氣冷卻器為雙路徑向自循環空氣冷卻器。
發電機機坑內配置電加熱器，以免發電機停機絕緣受潮並使發電機隨時可投入運行。
發電機上、下導軸承及推力軸承均設有吸排油霧裝置，以防油霧擴散。
在下機架與發電機主軸間設有接地碳刷及軸電流報警裝置。
為適應機組運行時定子鐵芯的徑向熱膨脹，定子扇形片與定位筋之間設有0.5mm徑向間隙。
轉子裝配的磁極線圈的上下端設有整體模壓螺旋形絕緣託板，並與線圈熱壓成一體，使磁極的機械性能和電氣整體性能極大提高。
定子機座上下端設計為開放型，實現端部迴風。
本實用新型所述的一種中高速大容量水輪發電機組的優勢在於該發電機組設計上採用了旋轉阻風板、玻璃鋼引風板、無風扇結構、磁極線圈採用銅排四角焊接散熱匝、錐形磁極壓板、阻尼環新型固定方式、導軸承墊片式球面支柱等技術和新結構，發電機組的通風散熱性能良好、轉子速度快、輸出功率達50MW以上。
圖1發電機組整體結構示意圖圖2發電機組定子結構示意圖圖3發電機組轉子結構示意圖圖4發電機組推力軸承結構示意圖圖5發電機組上機架結構示意圖圖6發電機組下機架結構示意圖圖中，1-基礎囤，2-上蓋板裝配，3-千斤頂與剪斷銷裝配，4-上擋風板裝配，5-上機架裝配，6-上引風板裝配，7-頂罩裝配，8-滑環罩裝配，9-集電環與刷架裝配，10-推力軸承裝配，11-轉子裝配，12-下機架裝配，13-制動器管路，14-下蓋板裝配，15-吸塵器裝配，16-電加熱器，17-滅火水管裝配，18-下引風板裝配，19-定子裝配，20-空氣冷卻器，21-定子鐵芯裝配，22-銅環引線裝配，23-端箍裝配，24-絕緣盒，25-上層線圈，26-下層線圈，27-開關板，28-絕緣盒填充膠，29-開關板絕緣盒，30-主軸，31-轉子引線裝配，32-轉子支架，33-擋風板，34-卡鍵，35-磁軛壓板，36-磁軛拴緊螺杆，37-磁極裝配，38-磁軛衝片，39-通風槽片，40-制動環，41-外舌止動墊圈，42-調整墊片，43-配重塊，44-環鍵，45-推力頭，46-耐油橡皮條，47-油槽蓋，48-鏡板，49-推力軸承油冷卻器，50-支柱螺釘，51-推力軸承座，52-託盤，53-擋油管，54-鎖定板，55-推力油槽，56-密封蓋，57-固板，58-上機架加工，59-蓋板裝配，60-圓錐銷，61-耐油橡皮條，62-上導密封蓋，63-上導軸承裝配，64-封油環，65-上油盤，66-油冷卻器，67-下導軸瓦，68-球面支柱，69-墊塊，70-絕緣壓板，71-絕緣墊板，72-下導密封蓋，73-耐油橡皮條，74-圓錐銷，75-下機架焊接加工，76-基礎斜楔，77-基礎板，78-絕緣壓板，79-下導油冷卻器，80-下導油盤。
具體實施方式
以下結合附圖進一步描述本實用新型的技術方案如圖1，一種中高速大容量水輪發電機組，包括水輪機、發電機，發電機至少包括基礎囤1、上蓋板裝配2、千斤頂與剪斷銷裝配3、上擋風板裝配4、上機架裝配5、上引風板裝配6、頂罩裝配7、滑環罩裝配8、集電環與刷架裝配9、推力軸承裝配10、轉子裝配11、下機架裝配12、制動器管路13、下蓋板裝配14、吸塵器裝配15、電加熱器16、滅火水管裝配17、下引風板裝配18、定子裝配19、空氣冷卻器20，發電機為立軸懸式、雙路徑向自循環空氣冷卻器三相同步發電機，採用可控矽微機勵磁，上引風板和下引風板為玻璃鋼結構。發電機具有上、下兩個導軸承，分別在上機架裝配5中心體和下機架裝配12中心體內。推力軸承10位於上機架裝配5上方。
如圖2，發電機定子裝配包括定子鐵芯裝配21、銅環引線裝配22、端箍裝配23、絕緣盒24、上層線圈25、下層線圈26、開關板27、絕緣盒填充膠28、開關板絕緣盒29，發電機定子機座置於6個混凝土支墩內的基礎板上，基礎板與機座用螺栓聯接，並用徑向銷切向限位，機座熱膨脹時可向心位移，定子機座上下端設計為開放型，實現端部迴風。定子鐵芯內徑為Φ4830mm，允許下機架及水輪機頂蓋整體吊出。
如圖3，發電機轉子裝配包括主軸30、轉子引線裝配31、轉子支架32、擋風板33、卡鍵34、磁軛壓板35、磁軛拴緊螺杆36、磁極裝配37、磁軛衝片38、通風槽片39、制動環40、外舌止動墊圈41、調整墊片42、配重塊43。磁極線圈採用銅排四角焊接結構並帶有散熱匝，磁極鐵芯兩端的磁極壓板靴部為錐行結構，磁極裝有縱、橫阻尼繞組，阻尼環設計在磁極壓板和磁極鐵芯之間，阻尼環之間採用多層薄紫銅片製成的連接片連接，磁極線圈的上下端設有整體模壓螺旋形絕緣託板，並與線圈熱壓成一體。磁軛上下兩端設有旋轉阻風板，發電機轉子裝配是軸系和通風系統的組成部分，軸系由發電機轉子本體、發電機大軸、水輪機大軸及轉輪組成，轉子支架、磁軛和磁極構成徑向通風的壓力源。
如圖4，發電機推力軸承裝包括環鍵44、推力頭45、耐油橡皮條46、油槽蓋47、鏡板48、推力軸承油冷卻器49、支柱螺釘50、推力軸承座51、託盤52、擋油管53、鎖定板54、推力油槽55、密封蓋56、固板57。推力軸承裝在上機架上，推力軸承總負荷385t。
如圖5，發電機上機架裝配包括上機架加工58、蓋板裝配59、圓錐銷60、耐油橡皮條61、上導密封蓋62、上導軸承裝配63、封油環64、上油盤65、油冷卻器66。上機架中心體內的上導軸承瓦採用非同心瓦，在瓦背與座圈之間裝有能將徑向力傳遞給上機架的球面支柱，上機架與基礎間設有6個千斤頂及剪斷銷裝置，以承受機組運行時產生的徑向力，同時保擴基礎。
如圖6，發電機下機架裝配包括下導軸瓦67、球面支柱68、墊塊69、絕緣壓板70、絕緣墊板71、下導密封蓋72、耐油橡皮條73、圓錐銷74、下機架焊接加工75、基礎斜楔76、基礎板77、絕緣壓板78、下導油冷卻器79、下導油盤80。下機架中心體內的下導軸承瓦採用非同心瓦，在瓦背與座圈之間裝有能將徑向力傳遞給下機架的球面支柱。
發電機採用機械制動，制動器可兼作千斤頂用。制動時氣壓為0.5-0.7MPa，頂起轉子油壓為8.6Mh。每兩個制動器配有一個吸塵器。在下機架與發電機大軸間設有接地碳刷及軸電流報警系統。
發電機機坑內配置電加熱器，以免發電機停機絕緣受潮並使發電機隨時可投入運行。
發電機上、下導軸承及推力軸承均設有吸排油霧裝置，以防油霧擴散。
本實用新型所述的一種中高速大容量水輪發電機組可以達到的技術指標如下額定功率50MW額定電壓10.5KV額定電流3234.5A額定轉速272.7轉/分鐘飛逸轉速550轉/分鐘額定功率因數0.85(滯後)相數3定子繞組星形連接，中心點經消弧線圈接地絕緣等級F級額定效率97.7％。
權利要求1.一種中高速大容量水輪發電機組，包括水輪機、發電機，發電機包括基礎囤、上蓋板裝配、千斤頂與剪斷銷裝配、上擋風板裝配、上機架裝配、上引風板裝配、頂罩裝配、滑環罩裝配、集電環與刷架裝配、推力軸承裝配、轉子裝配、下機架裝配、制動器管路、下蓋板裝配、吸塵器裝配、滅火水管裝配、下引風板裝配、定子裝配和空氣冷卻器，其中上機架裝配包括上機架加工、蓋板裝配、上導密封蓋、上導軸承裝配、封油環、上油盤和油冷卻器；下機架裝配包括下導軸瓦、球面支柱、墊塊、絕緣壓板、絕緣墊板、下導密封蓋、下機架焊接加工、基礎斜楔、基礎板、絕緣壓板、下導油冷卻器和下導油盤；推力軸承包括、環鍵、推力頭、油槽蓋、鏡板、推力軸承油冷卻器、支柱螺釘、推力軸承座、託盤、擋油管、鎖定板、推力油槽、密封蓋和固板；定子裝配包括定子鐵芯裝配、銅環引線裝配、端箍裝配、絕緣盒、上層線圈、下層線圈、開關板、絕緣盒填充膠和開關板絕緣盒；轉子裝配包括主軸、轉子引線裝配、轉子支架、擋風板、卡鍵、磁軛裝配、磁極裝配、通風槽片、制動環、外舌止動墊圈、調整墊片和配重塊，其特徵在於轉子裝配的磁極線圈採用銅排四角焊接結構，磁極鐵芯兩端的磁極壓板靴部為錐行結構，磁極裝有縱、橫阻尼繞組，磁軛上下兩端設有旋轉阻風板；上機架中心體內的上導軸承瓦採用非同心瓦，在瓦背與座圈之間裝有能將徑向力傳遞給上機架的球面支柱；下機架中心體內的下導軸承瓦採用非同心瓦，在瓦背與座圈之間裝有能將徑向力傳遞給下機架的球面支柱。
2.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於所述的空氣冷卻器為雙路徑向自循環空氣冷卻器。
3.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於發電機機坑內配置有電加熱器。
4.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於發電機上、下導軸承及推力軸承均設有吸排油霧裝置。
5.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於上引風板和下引風板為玻璃鋼結構。
6.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於在下機架與發電機主軸間設有接地碳刷及軸電流報警裝置。
7.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於磁極線圈帶有散熱匝。
8.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於阻尼環設計在磁極壓板和磁極鐵芯之間，阻尼環之間採用多層薄紫銅片製成的連接片連接。
9.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於轉子裝配的磁極線圈的上下端設有整體模壓螺旋形絕緣託板，並與線圈熱壓成一體。
10.根據權利要求1所述的一種中高速大容量水輪發電機組，其特徵在於定子機座上下端設計為開放型，實現端部迴風。
專利摘要本實用新型公開了一種中高速大容量水輪發電機組，包括基礎囤、上蓋板裝配、千斤頂與剪斷銷裝配、上擋風板裝配、上機架裝配、上引風板裝配、頂罩裝配、滑環罩裝配、集電環與刷架裝配、推力軸承裝配、轉子裝配、下機架裝配、制動器管路、下蓋板裝配、吸塵器裝配、滅火水管裝配、下引風板裝配、定子裝配和空氣冷卻器，轉子裝配的磁極線圈採用銅排四角焊接結構，磁極鐵芯兩端的磁極壓板靴部為錐行結構，磁極裝有縱、橫阻尼繞組，磁軛上下兩端設有旋轉阻風板，上機架和下機架中心體內的導軸承瓦採用非同心瓦，本實用新型所述的發電機容量大、轉速快，可適用於50～80MW乃至100MW混流式水輪發電機組。
文檔編號H02K19/16GK2927473SQ20062003503
公開日2007年7月25日 申請日期2006年7月25日 優先權日2006年7月25日
發明者何成剛, 林長宏, 張民 申請人:四川東風電機廠有限公司