专利名称：一种中高速大容量水轮发电机组的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种水轮发电机，特别是涉及一种中高速大容量水轮发电机组。
背景技术：
随着水轮发电机组的容量越来越大，速度越来越高，对发电机组的通风散热性能的要求也越来越高，中高速大容量水轮发电机的研制和开发需要很好地解决机组的通风散热问题。
发明内容
本实用新型的目的在于提供一种中高速大容量水轮发电机组，该发电机组设计上采用了旋转阻风板、玻璃钢引风板、无风扇结构、磁极线圈采用铜排四角焊接散热匝、锥形磁极压板、阻尼环新型固定方式、导轴承垫片式球面支柱等技术和新结构。
本实用新型的发明目的是通过一下技术方案实现的一种中高速大容量水轮发电机组，包括水轮机、发电机，发电机至少包括基础囤、上盖板装配、千斤顶与剪断销装配、上挡风板装配、上机架装配、上引风板装配、顶罩装配、滑环罩装配、集电环与刷架装配、推力轴承装配、转子装配、下机架装配、制动器管路、下盖板装配、吸尘器装配、灭火水管装配、下引风板装配、定子装配和空气冷却器，其中，上机架装配至少包括上机架加工、盖板装配、上导密封盖、上导轴承装配、封油环、上油盘和油冷却器，下机架装配至少包括下导轴瓦、球面支柱、垫块、绝缘压板、绝缘垫板、下导密封盖、下机架焊接加工、基础斜楔、基础板、绝缘压板、下导油冷却器和下导油盘，推力轴承至少包括、环键、推力头、油槽盖、镜板、推力轴承油冷却器、支柱螺钉、推力轴承座、托盘、挡油管、锁定板、推力油槽、密封盖和固板，定子装配至少包括定子铁芯装配、铜环引线装配、端箍装配、绝缘盒、上层线圈、下层线圈、开关板、绝缘盒填充胶和开关板绝缘盒，转子装配至少包括主轴、转子引线装配、转子支架、挡风板、卡键、磁轭装配、磁极装配、通风槽片、制动环、外舌止动垫圈、调整垫片和配重块，其特征在于转子装配的磁极线圈采用铜排四角焊接结构并设有散热匝，使散热条件得到改善，有效降低线圈温升6-8℃，磁极铁芯两端的磁极压板靴部为锥行结构，磁极装有纵、横阻尼绕组，阻尼环之间采用多层薄紫铜片制成的连接片连接，阻尼环设计在磁极压板和磁极铁芯之间，转子磁轭上下两端设有旋转阻风板，上引风板和下引风板为玻璃钢结构；上机架中心体内的上导轴承瓦采用非同心瓦，在瓦背与座圈之间装有能将径向力传递给上机架的球面支柱，球面支柱的球面支撑在垫块上；下机架中心体内的下导轴承瓦采用非同心瓦，在瓦背与座圈之间装有能将径向力传递给下机架的球面支柱。
空气冷却器为双路径向自循环空气冷却器。
发电机机坑内配置电加热器，以免发电机停机绝缘受潮并使发电机随时可投入运行。
发电机上、下导轴承及推力轴承均设有吸排油雾装置，以防油雾扩散。
在下机架与发电机主轴间设有接地碳刷及轴电流报警装置。
为适应机组运行时定子铁芯的径向热膨胀，定子扇形片与定位筋之间设有0.5mm径向间隙。
转子装配的磁极线圈的上下端设有整体模压螺旋形绝缘托板，并与线圈热压成一体，使磁极的机械性能和电气整体性能极大提高。
定子机座上下端设计为开放型，实现端部回风。
本实用新型所述的一种中高速大容量水轮发电机组的优势在于该发电机组设计上采用了旋转阻风板、玻璃钢引风板、无风扇结构、磁极线圈采用铜排四角焊接散热匝、锥形磁极压板、阻尼环新型固定方式、导轴承垫片式球面支柱等技术和新结构，发电机组的通风散热性能良好、转子速度快、输出功率达50MW以上。
图1发电机组整体结构示意图图2发电机组定子结构示意图图3发电机组转子结构示意图图4发电机组推力轴承结构示意图图5发电机组上机架结构示意图图6发电机组下机架结构示意图图中，1-基础囤，2-上盖板装配，3-千斤顶与剪断销装配，4-上挡风板装配，5-上机架装配，6-上引风板装配，7-顶罩装配，8-滑环罩装配，9-集电环与刷架装配，10-推力轴承装配，11-转子装配，12-下机架装配，13-制动器管路，14-下盖板装配，15-吸尘器装配，16-电加热器，17-灭火水管装配，18-下引风板装配，19-定子装配，20-空气冷却器，21-定子铁芯装配，22-铜环引线装配，23-端箍装配，24-绝缘盒，25-上层线圈，26-下层线圈，27-开关板，28-绝缘盒填充胶，29-开关板绝缘盒，30-主轴，31-转子引线装配，32-转子支架，33-挡风板，34-卡键，35-磁轭压板，36-磁轭拴紧螺杆，37-磁极装配，38-磁轭冲片，39-通风槽片，40-制动环，41-外舌止动垫圈，42-调整垫片，43-配重块，44-环键，45-推力头，46-耐油橡皮条，47-油槽盖，48-镜板，49-推力轴承油冷却器，50-支柱螺钉，51-推力轴承座，52-托盘，53-挡油管，54-锁定板，55-推力油槽，56-密封盖，57-固板，58-上机架加工，59-盖板装配，60-圆锥销，61-耐油橡皮条，62-上导密封盖，63-上导轴承装配，64-封油环，65-上油盘，66-油冷却器，67-下导轴瓦，68-球面支柱，69-垫块，70-绝缘压板，71-绝缘垫板，72-下导密封盖，73-耐油橡皮条，74-圆锥销，75-下机架焊接加工，76-基础斜楔，77-基础板，78-绝缘压板，79-下导油冷却器，80-下导油盘。
具体实施方式
以下结合附图进一步描述本实用新型的技术方案如图1，一种中高速大容量水轮发电机组，包括水轮机、发电机，发电机至少包括基础囤1、上盖板装配2、千斤顶与剪断销装配3、上挡风板装配4、上机架装配5、上引风板装配6、顶罩装配7、滑环罩装配8、集电环与刷架装配9、推力轴承装配10、转子装配11、下机架装配12、制动器管路13、下盖板装配14、吸尘器装配15、电加热器16、灭火水管装配17、下引风板装配18、定子装配19、空气冷却器20，发电机为立轴悬式、双路径向自循环空气冷却器三相同步发电机，采用可控硅微机励磁，上引风板和下引风板为玻璃钢结构。发电机具有上、下两个导轴承，分别在上机架装配5中心体和下机架装配12中心体内。推力轴承10位于上机架装配5上方。
如图2，发电机定子装配包括定子铁芯装配21、铜环引线装配22、端箍装配23、绝缘盒24、上层线圈25、下层线圈26、开关板27、绝缘盒填充胶28、开关板绝缘盒29，发电机定子机座置于6个混凝土支墩内的基础板上，基础板与机座用螺栓联接，并用径向销切向限位，机座热膨胀时可向心位移，定子机座上下端设计为开放型，实现端部回风。定子铁芯内径为Φ4830mm，允许下机架及水轮机顶盖整体吊出。
如图3，发电机转子装配包括主轴30、转子引线装配31、转子支架32、挡风板33、卡键34、磁轭压板35、磁轭拴紧螺杆36、磁极装配37、磁轭冲片38、通风槽片39、制动环40、外舌止动垫圈41、调整垫片42、配重块43。磁极线圈采用铜排四角焊接结构并带有散热匝，磁极铁芯两端的磁极压板靴部为锥行结构，磁极装有纵、横阻尼绕组，阻尼环设计在磁极压板和磁极铁芯之间，阻尼环之间采用多层薄紫铜片制成的连接片连接，磁极线圈的上下端设有整体模压螺旋形绝缘托板，并与线圈热压成一体。磁轭上下两端设有旋转阻风板，发电机转子装配是轴系和通风系统的组成部分，轴系由发电机转子本体、发电机大轴、水轮机大轴及转轮组成，转子支架、磁轭和磁极构成径向通风的压力源。
如图4，发电机推力轴承装包括环键44、推力头45、耐油橡皮条46、油槽盖47、镜板48、推力轴承油冷却器49、支柱螺钉50、推力轴承座51、托盘52、挡油管53、锁定板54、推力油槽55、密封盖56、固板57。推力轴承装在上机架上，推力轴承总负荷385t。
如图5，发电机上机架装配包括上机架加工58、盖板装配59、圆锥销60、耐油橡皮条61、上导密封盖62、上导轴承装配63、封油环64、上油盘65、油冷却器66。上机架中心体内的上导轴承瓦采用非同心瓦，在瓦背与座圈之间装有能将径向力传递给上机架的球面支柱，上机架与基础间设有6个千斤顶及剪断销装置，以承受机组运行时产生的径向力，同时保扩基础。
如图6，发电机下机架装配包括下导轴瓦67、球面支柱68、垫块69、绝缘压板70、绝缘垫板71、下导密封盖72、耐油橡皮条73、圆锥销74、下机架焊接加工75、基础斜楔76、基础板77、绝缘压板78、下导油冷却器79、下导油盘80。下机架中心体内的下导轴承瓦采用非同心瓦，在瓦背与座圈之间装有能将径向力传递给下机架的球面支柱。
发电机采用机械制动，制动器可兼作千斤顶用。制动时气压为0.5-0.7MPa，顶起转子油压为8.6Mh。每两个制动器配有一个吸尘器。在下机架与发电机大轴间设有接地碳刷及轴电流报警系统。
发电机机坑内配置电加热器，以免发电机停机绝缘受潮并使发电机随时可投入运行。
发电机上、下导轴承及推力轴承均设有吸排油雾装置，以防油雾扩散。
本实用新型所述的一种中高速大容量水轮发电机组可以达到的技术指标如下额定功率50MW额定电压10.5KV额定电流3234.5A额定转速272.7转/分钟飞逸转速550转/分钟额定功率因数0.85(滞后)相数3定子绕组星形连接，中心点经消弧线圈接地绝缘等级F级额定效率97.7％。
权利要求1.一种中高速大容量水轮发电机组，包括水轮机、发电机，发电机包括基础囤、上盖板装配、千斤顶与剪断销装配、上挡风板装配、上机架装配、上引风板装配、顶罩装配、滑环罩装配、集电环与刷架装配、推力轴承装配、转子装配、下机架装配、制动器管路、下盖板装配、吸尘器装配、灭火水管装配、下引风板装配、定子装配和空气冷却器，其中上机架装配包括上机架加工、盖板装配、上导密封盖、上导轴承装配、封油环、上油盘和油冷却器；下机架装配包括下导轴瓦、球面支柱、垫块、绝缘压板、绝缘垫板、下导密封盖、下机架焊接加工、基础斜楔、基础板、绝缘压板、下导油冷却器和下导油盘；推力轴承包括、环键、推力头、油槽盖、镜板、推力轴承油冷却器、支柱螺钉、推力轴承座、托盘、挡油管、锁定板、推力油槽、密封盖和固板；定子装配包括定子铁芯装配、铜环引线装配、端箍装配、绝缘盒、上层线圈、下层线圈、开关板、绝缘盒填充胶和开关板绝缘盒；转子装配包括主轴、转子引线装配、转子支架、挡风板、卡键、磁轭装配、磁极装配、通风槽片、制动环、外舌止动垫圈、调整垫片和配重块，其特征在于转子装配的磁极线圈采用铜排四角焊接结构，磁极铁芯两端的磁极压板靴部为锥行结构，磁极装有纵、横阻尼绕组，磁轭上下两端设有旋转阻风板；上机架中心体内的上导轴承瓦采用非同心瓦，在瓦背与座圈之间装有能将径向力传递给上机架的球面支柱；下机架中心体内的下导轴承瓦采用非同心瓦，在瓦背与座圈之间装有能将径向力传递给下机架的球面支柱。
2.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于所述的空气冷却器为双路径向自循环空气冷却器。
3.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于发电机机坑内配置有电加热器。
4.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于发电机上、下导轴承及推力轴承均设有吸排油雾装置。
5.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于上引风板和下引风板为玻璃钢结构。
6.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于在下机架与发电机主轴间设有接地碳刷及轴电流报警装置。
7.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于磁极线圈带有散热匝。
8.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于阻尼环设计在磁极压板和磁极铁芯之间，阻尼环之间采用多层薄紫铜片制成的连接片连接。
9.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于转子装配的磁极线圈的上下端设有整体模压螺旋形绝缘托板，并与线圈热压成一体。
10.根据权利要求1所述的一种中高速大容量水轮发电机组，其特征在于定子机座上下端设计为开放型，实现端部回风。
专利摘要本实用新型公开了一种中高速大容量水轮发电机组，包括基础囤、上盖板装配、千斤顶与剪断销装配、上挡风板装配、上机架装配、上引风板装配、顶罩装配、滑环罩装配、集电环与刷架装配、推力轴承装配、转子装配、下机架装配、制动器管路、下盖板装配、吸尘器装配、灭火水管装配、下引风板装配、定子装配和空气冷却器，转子装配的磁极线圈采用铜排四角焊接结构，磁极铁芯两端的磁极压板靴部为锥行结构，磁极装有纵、横阻尼绕组，磁轭上下两端设有旋转阻风板，上机架和下机架中心体内的导轴承瓦采用非同心瓦，本实用新型所述的发电机容量大、转速快，可适用于50～80MW乃至100MW混流式水轮发电机组。
文档编号H02K19/16GK2927473SQ20062003503
公开日2007年7月25日 申请日期2006年7月25日 优先权日2006年7月25日
发明者何成刚, 林长宏, 张民 申请人:四川东风电机厂有限公司