[其他]密集型臥式水輪發電機組

無效

• 申請號: 86106924
• 申請日: 1986-10-10
• 公開（公告）號: CN86106924A
• 公開（公告）日: 1988-04-20
• 發明（設計）人: 歐陽湖
• 申請（專利權）人: 貴州省沙沖電機廠
• 主分類號: H02K7/18
• 分類號: H02K7/18
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明是關于水輪發電機組，特別是臥式兩軸承結構中的密集型臥式水輪發電機組的發明。該機組無專制飛輪，除水輪機轉輪及帶有副勵磁機時的副勵磁機的同軸系旋轉部件分別裝于兩軸伸端外，其余同軸系旋轉部件均裝于兩軸承之間的機組通軸上。

以簡化臥軸水輪發電機組結構、減小廠房面積、降低機組造價和廠房土建費用為目的，從而減少了軸承支點、縮短了機組軸向長度、使機組結構緊湊化了的臥式兩軸承水輪發電機組有兩種已知的基本類型：第一類是500千瓦以上的、軸承為座式滑動型式的機組。第二類是500千瓦以下的、軸承為裝于發電機兩端蓋上的滾動型式的機組。與四軸承和三軸承機組比較，它們的軸向長度均有不同程度的縮短，但機組的慣量補充環節（飛輪等）以及發電機勵磁的機械、電磁主要構件與發電機本身構件之間，基本上還保留著軸向互不兼容或互不充分兼容的傳統模式。

在第一類該已知的機組中，均有專制的飛輪及其安全罩，裝于發電機N端（非傳動端）軸伸上，并獨占了一定的機組軸向長度。該類機組的勵磁方式有兩種。一種是采用靜止硅整流勵磁的，其主回路靜止硅整流元件與發電機本身分立安裝，勵磁控制盤體積較大，連接電纜較長。控制盤的制作、安裝耗料以及所占盤位也較多。另一種是采用同軸系勵磁機勵磁的機組，勵磁機用專制的聯軸器，其機座裝于飛輪的外側;這種機組雖不需要龐大的勵磁盤。但勵磁機本身要獨占機組軸向長度，而且主軸要打深孔作勵磁引線的通路，此工藝較麻煩，還需較長大的機床加工。因是對主軸承支點而言，這種機組習慣上也稱為兩軸承機組，若計及勵磁機的兩個輔助支點。實為四軸承支點。

在第二類該已知的機組中，取消了飛輪，它是在不改變原定型設計機座號與基本參數（功率、轉速）的匹配前提下，其勵磁采用轉動慣量較大的盤形勵磁機，對取消飛輪后的轉動慣量不足作了一定的補充，但并非足夠的補充，因此，使機組犧牲了一定的運行穩定性;而且，勵磁機構件仍大部份占機組軸向長度，兩軸承間距也較大。另外，此類機組兩端蓋受力大，500千瓦以上機組還未見運用。

本發明的目的是提供一種臥式水輪發電機組，其機械與電磁構件能軸向充分兼容，從而更簡化機組結構、縮短機組軸向長度，使機組造價更低，廠房土建費用更省，使用維護方便可靠。

其實現的方案是：機組不設飛輪，適當加大發電機的機座號，用機械強度、剛度和軸系臨界轉速作校核，相應加大發電機轉子，從而取代飛輪（實質是飛輪隱涵于轉子上）補足機組轉動慣量;同時，利用隨轉子加大而加大了的發電機磁極支架內腔空間，共容勵磁的主要機械電磁構件，并使其不超出一定的徑向和軸向范圍。即：機組所需轉動慣量，由其自身轉動部份滿足運行要求，發電機主勵磁的強電系統有效部份（勵磁機勵磁時的鐵心、繞組、主回路整流元件及其聯接件或靜止硅整流勵磁時的滑環、主回路整流元件及其聯接件）的全部或絕大部份機械電磁構件，集裝于有支持筋的發電機磁極支架內壁所包圍的徑向范圍和長度為L的軸向范圍內，L的定義如下：

L＝E+2e

式中：E-發電機定子繞組包括端部接線在內的軸向長度

e-對應于發電機定子繞組電壓等級的該繞組軸向對地（殼）標準安全距離最小值。

這樣，機組長度特別短，廠房建筑面積特別小，由于水輪發電機組的最大最重件一般是水輪機的蝸殼組件，它是設計廠房高、寬和選擇起吊設備的決定性因素，因此，適當加大了機座號的發電機不影響廠房高寬和起吊設備的投資，節省土建費用見效大。增大發電機機座號，發電機定、轉子的重量和有效材料（銅材和硅鋼片）雖有增加，但因加大機座號必然縮短定子鐵心長度。故前述重量和有效材料的增加不多，更由于不專造飛輪及勵磁強電系統構件能與發電機本身構件充分兼容而減少了許多另部件，簡化了機組制造工藝等原因，整個機組造價下降。另外，立式水輪發電機組，特別是500千瓦以上立式水輪發電機組，多按無飛輪設計，因此，本發明容易利用同規格（轉速、容量????相同者）的立式無飛輪機組的發電機定、轉子沖片進行派生，當采用勵磁機勵磁而且機組轉軸為實心時，可以避免較麻煩的轉軸打深孔工藝，所需加工機床較短。