[發明專利]大型核電半速汽輪發電機

無效

• 申請號: 201310095880.0
• 申請日: 2013-03-25
• 公開（公告）號: CN103151858A
• 公開（公告）日: 2013-06-12
• 發明（設計）人: 王國海;焦曉霞;李金香;孫玉田;李桂芬;靳慧勇;黃浩;胡剛;張春莉;欒慶偉
• 申請（專利權）人: 哈爾濱電機廠有限責任公司
• 主分類號: H02K1/16
• 分類號: H02K1/16;H02K1/26;H02K3/42;H02K3/16
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域：本發明涉及一種大型核電半速汽輪發電機結構。

背景技術：核能發電是利用核裂變釋放的熱能進行發電。它雖然與火力發電極其相似，但卻是一種低碳發電的重要方式。核能發電只是以核反應堆及蒸汽發生器來代替火力發電的鍋爐，以核裂變能代替礦物燃料的化學能。由于核反應放出的熱量較燃燒化石燃料放出的能量高很多相差約百萬倍，所以需要的燃料體積與火電廠相比少很多。能源危機正逐步困擾中國，而中國能源結構仍以煤炭為主體，清潔優質能源的比重偏低。調整能源結構，積極發展核電、風電、水電等清潔優質能源已刻不容緩。從上世紀五十年代第一座核電站誕生至今，國外已有幾百座核電站投入商業運行造福人類，而國內的核電站甚少。國家核電中長期發展規劃指出，到2020年，把核電占電力總裝機的比例增至百分之五以上，意味著中國將建成40座相當于大亞灣那樣的百萬千瓦級的核電站。另外，從第一座核電站的裝機容量5MW到目前核電站用的汽輪發電機單機容量1000MW級以上可以看出：核電汽輪發電機的單機容量越來越大。綜上所述，迫切需要自主開發一種能適應核能發電的大容量、承擔電網基本負荷長期安全可靠運行的大型核電半速汽輪發電機。

發明內容：本發明的目的是公開一種能適應核能發電的容量大、安全可靠的大型核電半速汽輪發電機。本發明的技術方案是：該結構由定子、轉子、軸承、氫氣冷卻器組成。定子是由定子機座、定子鐵心定子端部結構、定子繞組和銅環引線組成。轉子是由轉子本體、轉子繞組、阻尼系統，護環組成。轉子穿入定子膛內，通過兩端的軸承支撐，氫氣冷卻器位于發電機兩端頂部，用來冷卻電機內的熱氫氣。

本發明的結構不同于普通的兩極汽輪發電機，是一種新型的臥式隱極發電機。這種結構的汽輪發電機轉子為4極結構，轉速為1500r/min，轉子為高強度高導磁的合金鍛鋼，轉子本體直徑大于兩極汽輪發電機的1.15米限值，可以充分利用材料剛強度優勢；轉子本體上洗有4組下線槽、每組槽數為10個，與大齒間隔分布、大齒上無需月牙槽平衡轉子剛度，每個轉子槽楔下面裝有鈹銅阻尼條，因此有較強的負序電流承載能力；轉子下線槽深淺不等、分度數不同，以改善磁場分布，提高電能質量；定子線棒為4排股線，線棒制造的工藝性優良；定子線棒的實心和空心股線進行編織換位，可以有效地降低定子繞組的附加損耗，空心股線內通水又可以很好地冷卻定子線棒，保證定子繞組的溫度在合理范圍內；端部采用磁屏蔽結構，邊段鐵心齒上開小槽，可以有效地渦流損耗而發生過熱現象；穿心螺桿和背部拉緊螺桿穿過端部磁屏蔽結構的內外壓板來固定定子鐵心；同時端部采用了線棒端部灌膠與高強度錐環、端部壓板和拉緊螺栓形成牢固的整體剛柔固定結構，徑向和切向固定剛度良好，在正常運行時能具有較強的抗振能力，并可以抵抗電機機端發生各種短路故障及誤同期造成的強大沖擊，軸向可自由伸縮適合發電機調峰運行；每個齒上裝有兩個壓指，以便更好地固定定子齒。

本發明的工作方式是利用核反應堆中核裂變釋放的熱能推動汽輪機并帶動發電機進行發電的，以承擔電網基本負荷連續運行方式，就是由汽輪機拖動發電機長期并網運行，轉子通入勵磁電流，定子繞組持續向電網提供大量電能。因此，其安全可靠性要求極高。而本發明的大型半速汽輪發電機恰好能適應這些要求。

本發明具有容量大、轉速低、可靠性高等優點，將成為核能發電機的發展方向。

附圖說明

圖1為本發明大型半速汽輪發電機結構示意圖

圖2為定子端部結構示意圖

圖3為邊段鐵心示意圖

圖4為圖3的右視圖

圖5為定子線棒截面示意圖

圖6為轉軸截面圖

圖7為轉子繞組截面圖

具體實施方式

如圖1所示的一種大型核電半速汽輪發電機，由定子1、轉子2、軸承3、氫氣冷卻器4組成。定子1是由定子機座5、定子鐵心6定子端部結構7、定子繞組8和銅環引線9組成。轉子2是由轉子本體10、轉子繞組11、阻尼系統12，護環13組成。轉子2穿入定子1膛內，通過兩端的軸承3支撐，氫氣冷卻器4位于發電機兩端頂部，用來冷卻電機內的熱氫氣。

如圖2所示，定子端部結構7由磁屏蔽結構14和錐環15組成。磁屏蔽結構14由磁屏蔽鐵心16、內壓板17、外壓板18組成。磁屏蔽鐵心16為高導磁硅鋼片，內圓為階梯狀，被夾在內壓板17和外壓板18之間。磁屏蔽結構14通過穿心螺桿21和背部拉緊螺桿22固定于定子鐵心6端面。定子兩端的定子端部結構通過螺栓壓緊固定定子鐵心6，錐環15固定于磁屏蔽結構14的外壓板18上，定子端部繞組灌膠并固定于錐環15上。