水輪發(fā)電機(jī)絕緣

介紹

耐熱等級(jí)電機(jī)常用絕緣等級(jí)分A、E、B、F、H五個(gè)等級(jí)，相應(yīng)的允許溫度見(jiàn)表。由于運(yùn)行中電機(jī)繞組實(shí)測(cè)溫度不完全反映最熱點(diǎn)溫度，且繞組絕緣的壽命隨溫度的升高而呈指數(shù)下降，故在電機(jī)設(shè)計(jì)時(shí)通常留有5~10℃的裕度以保證絕緣壽命.續(xù)組絕級(jí)娜級(jí)及X允許祖度┌──────┬──┬──┬──┬──┬──┐│絕緣等級(jí)│A│E│B│F│H│├──────┼──┼──┼──┼──┼──┤│允許沮度(℃)│100│110│120│140│165│└──────┴──┴──┴──┴──┴──┘電氣強(qiáng)度機(jī)組運(yùn)行中除受到正常工作電壓長(zhǎng)期作用外，有時(shí)還受到大氣過(guò)電壓和內(nèi)部過(guò)電壓的瞬時(shí)作用，因此線(xiàn)圈絕緣結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)時(shí)絕緣的擊穿電壓應(yīng)比額定電壓高5~8倍以上。

為了檢查絕緣結(jié)構(gòu)的缺陷，在制造過(guò)程中要進(jìn)行多次工頻耐壓試驗(yàn)。每進(jìn)行一次就會(huì)在結(jié)構(gòu)中產(chǎn)生一定的細(xì)微劣化痕跡，使其電氣強(qiáng)度有所下降，下降強(qiáng)度與外施電場(chǎng)強(qiáng)弱及其作用時(shí)間有關(guān)，此即所謂積爪效應(yīng)。由于絕緣內(nèi)部電離放電量是與頗率成正比的，因此采用超低頻(如。.IH:)或直流耐壓試驗(yàn)，對(duì)絕緣電氣性能的影響要小得多。機(jī)械性能發(fā)電機(jī)在自同步合閘或突然短路時(shí)，都會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)大的沖擊短路電流，使定子繞組槽部和端部受到強(qiáng)大電動(dòng)力作用，因此要求繞組具有一定的機(jī)械強(qiáng)度，能夠承受一定的機(jī)械應(yīng)力。

機(jī)組起停頗策和負(fù)荷劇烈變化，使導(dǎo)體和絕緣產(chǎn)生熱應(yīng)力，也會(huì)使絕緣變形及損傷，因此還要求絕緣具有一定的彈性和強(qiáng)度。熱老化發(fā)電機(jī)運(yùn)行要求線(xiàn)圈的絕緣在工作沮度的長(zhǎng)期作用下不易老化，不降低絕緣性能。介質(zhì)損失在工作溫度和電壓的作用下線(xiàn)圈絕緣的介質(zhì)損失要小，以防止由介質(zhì)損失產(chǎn)生的附加熱t(yī)，加速絕緣的老化，以致?lián)p壞絕緣。耐電暈在高電場(chǎng)作用下，在絕緣表面電場(chǎng)分布不均勻的部位(如端部出槽口及通風(fēng)槽口)，氣體易發(fā)生局部電離而產(chǎn)生臭氧，在奧氧、水氣及氮的氧化物的聯(lián)合作用下使絕緣受到腐蝕，從而降低絕緣的介電及機(jī)械性能。因此.高電壓電機(jī)的絕緣應(yīng)該有較高的耐電暈?zāi)芰Αhullunfodlonl一Jueyuon水輪發(fā)電機(jī)絕緣(insulationofhydrogen-erator)電機(jī)絕緣包括股間、層間、排間、匝間和對(duì)地絕緣與防暈層。端部的各種支撐或固定用的絕緣構(gòu)件以及連接線(xiàn)和引出絕緣.在長(zhǎng)期運(yùn)行過(guò)程中，由于受到電、熱、機(jī)械力的作用和不同環(huán)境條件的影響，使繞組絕緣逐漸老化，因此繞組絕緣應(yīng)具有產(chǎn)品所要求的耐熱等級(jí)、足夠的電氣強(qiáng)度、優(yōu)良的機(jī)械性能和良好的工藝。2100433B

通常指定子線(xiàn)棒對(duì)地主絕緣的耐熱性能分級(jí)。有A、E、B、F、H、C級(jí),分別對(duì)應(yīng)的允許最高溫度為105°C、120°C、130°C、155°C、180°C和大于180°C。

《電力名詞》第三版。 2100433B

水輪發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻簡(jiǎn)介

水輪發(fā)電機(jī)由水輪機(jī)驅(qū)動(dòng)。它的轉(zhuǎn)子短粗，機(jī)組的起動(dòng)、并網(wǎng)所需時(shí)間較短，運(yùn)行調(diào)度靈活，除一般發(fā)電外，特別宜于作為調(diào)峰機(jī)組和事故備用機(jī)組。水輪發(fā)電機(jī)組的最大容量已達(dá)80萬(wàn)千瓦。

柴油發(fā)電機(jī)由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)。它起動(dòng)迅速，操作方便，但發(fā)電成本高，主要用作應(yīng)急備用電源，或在大電網(wǎng)沒(méi)有達(dá)到的地區(qū)和流動(dòng)電站使用。容量多在幾千瓦至幾千千瓦之間。柴油機(jī)軸上輸出的轉(zhuǎn)矩呈周期性脈動(dòng)，須防止共振和斷軸事故。

水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速將決定發(fā)出的交流電的頻率，為保證這個(gè)頻率的穩(wěn)定，就必須穩(wěn)定轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。為了穩(wěn)定轉(zhuǎn)速，可采用閉環(huán)控制的方式對(duì)原動(dòng)機(jī)（水輪機(jī)）轉(zhuǎn)速進(jìn)行控制，即將發(fā)出的交流電的頻率信號(hào)采樣，并將其反饋到控制水輪機(jī)導(dǎo)葉開(kāi)合角度的控制系統(tǒng)中，去控制水輪機(jī)的輸出功率，通過(guò)反饋控制原理，就可以讓發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)速穩(wěn)定了。

水輪發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻沿革

世界第一座水電站于1878年建于法國(guó)。美洲第一座水電站于1882年建在美國(guó)威斯康星州，采用直流發(fā)電機(jī)。1889年后,開(kāi)始使用三相交流發(fā)電機(jī)。此后,單機(jī)容量增長(zhǎng)很快，1890年僅1.5萬(wàn)kW,至1955年已能生產(chǎn)10.5萬(wàn)kW的發(fā)電機(jī)。中國(guó)在1949年以前自制的水輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不超過(guò)200kW,1949年以后電機(jī)工業(yè)獲得了蓬勃的發(fā)展，1958年已能生產(chǎn)7.25萬(wàn)kW單機(jī)，1972年已制造出30萬(wàn)kW雙水內(nèi)冷水輪發(fā)電機(jī)。位于世界前列的大容量水輪發(fā)電機(jī)為大古力水電站的 71.8萬(wàn)kVA定子水冷半傘式水輪發(fā)電機(jī)、伊泰普水電站73.7萬(wàn)kVA定子水冷半傘式水輪發(fā)電機(jī)和古里水電站70.0萬(wàn)kVA空冷傘式水輪發(fā)電機(jī)以及向家壩80.0萬(wàn)KW水輪發(fā)電機(jī)等。

水輪發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻分類(lèi)

水輪發(fā)電機(jī)按軸線(xiàn)位置可分為立式與臥式兩類(lèi)。大中型機(jī)組一般采用立式布置，臥式布置通常用于小型機(jī)組和貫流式機(jī)組。立式水輪發(fā)電機(jī)按導(dǎo)軸承支持方式又分為懸式和傘式兩種。傘式水輪發(fā)電機(jī)按導(dǎo)軸承位于上下機(jī)架的不同位置又分為普通傘式、半傘式和全傘式。懸式水輪發(fā)電機(jī)的穩(wěn)定性比傘式好，推力軸承小，損耗小，安裝維護(hù)方便，但鋼材耗量多。傘式機(jī)組總高度低，可降低水電站廠(chǎng)房高度。臥式水輪發(fā)電機(jī)一般用于轉(zhuǎn)速大于375r/min的情況，以及一些小容量電站。

對(duì)于水輪發(fā)電機(jī)的容量和轉(zhuǎn)速等級(jí)劃分,世界各國(guó)尚無(wú)統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)。根據(jù)我國(guó)的情況,大致上可以按下表劃分其容量和轉(zhuǎn)速等級(jí)：

水輪發(fā)電機(jī)蒸發(fā)冷卻結(jié)構(gòu)

水輪發(fā)電機(jī)由轉(zhuǎn)子、定子、機(jī)架、推力軸承、導(dǎo)軸承、冷卻器、制動(dòng)器等主要部件組成（見(jiàn)圖）。定子主要由機(jī)座、鐵芯和繞組等部件組成。定子鐵芯用冷軋硅鋼片疊成，按制造和運(yùn)輸條件可做成整體和分瓣結(jié)構(gòu)。水輪發(fā)電機(jī)冷卻方式一般采用密閉循環(huán)空氣冷卻。特大容量機(jī)組傾向于以水作為冷卻介質(zhì)，直接冷卻定子。如同時(shí)冷卻定子和轉(zhuǎn)子則為雙水內(nèi)冷水輪發(fā)電機(jī)組。