本實用新型涉及一種層疊漏磁通阻隔結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù):
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大型汽輪發(fā)電機設(shè)計受到尺寸限制,采用高參數(shù),高氣隙磁密、高線負荷。對于全速發(fā)電機,定子線圈節(jié)距大,每相線圈數(shù)量多,定子端部尺寸長,存在較大端部旋轉(zhuǎn)漏磁場。轉(zhuǎn)子端部也形成隨轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)的漏磁場,合成為端部漏磁場,以定子漏磁場為主的端部漏磁場分布比較復(fù)雜,影響因素多,如線負荷、短路比、端部結(jié)構(gòu)、材料、尺寸等。
端部漏磁通沿磁阻最小路徑通過,因此,定轉(zhuǎn)子漏磁通集中在定子壓圈內(nèi)圈、壓指和邊段鐵心齒頭部位,導(dǎo)致這些部位附加損耗增大,溫度升高。當發(fā)電機處于過電壓運行時,特別是當發(fā)電機處于越前功率因數(shù)運行時,定轉(zhuǎn)子合成磁通相加,端部漏磁通增加,使這些結(jié)構(gòu)溫度超過允許限值,嚴重危害發(fā)電機的運行,甚至燒毀發(fā)電機端部結(jié)構(gòu),造成停機重大事故。所以在發(fā)電機組運行條件上通常對發(fā)電機的越前功率因數(shù)運行及過電壓運行狀態(tài)有嚴格限制。
但出于電網(wǎng)運用需求,往往要求部分發(fā)電機處于越前功率因數(shù)運行,穩(wěn)定電網(wǎng)電壓,要求大型發(fā)電機具備一定能力的越前功率因數(shù)運行能力;對于直流超高壓輸變電系統(tǒng),還要配備同步調(diào)相機,同步調(diào)相機專門用于越前或滯后功率因數(shù)運行,調(diào)節(jié)電網(wǎng)的無功,提高電網(wǎng)質(zhì)量和加強電網(wǎng)對突發(fā)短路事故的應(yīng)對能力。所以在大型發(fā)電機以及同步調(diào)相機的結(jié)構(gòu)設(shè)計上必須在發(fā)電機定子端部結(jié)構(gòu)設(shè)計上采取必要措施,滿足運行需求。如發(fā)電機端部銅屏蔽、鋁壓圈及磁分流結(jié)構(gòu)就是以往為加強發(fā)電機越前功率因數(shù)運行能力采取的措施,根據(jù)對發(fā)電機越前功率因數(shù)運行程度的需求,采用端部銅屏蔽、鋁壓圈、磁分流結(jié)構(gòu)對端部發(fā)熱劇烈部位進行保護,取得了一定的效果。
但以往的銅屏蔽、鋁壓圈、磁分流結(jié)構(gòu)在運用中也存在一些問題,如:銅屏蔽、鋁壓圈的運用受到自身發(fā)熱限制,磁分流結(jié)構(gòu)的外壓板受漏磁通影響,產(chǎn)生過高溫度且引起端部漏抗增加,裸露在端部的支撐架也產(chǎn)生過高的溫度,使發(fā)電機的越前功率因數(shù)運行深度受到限制。所以有效的發(fā)電機定子端部漏磁通阻隔結(jié)構(gòu)是保證大型發(fā)電機以及同步調(diào)相機設(shè)計性能的關(guān)鍵。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
:本實用新型的目的是提供一種層疊漏磁通阻隔結(jié)構(gòu),能夠有效改善發(fā)電機端部電磁場的分布,使發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)件避免漏磁通引起的過高損耗,且使自身結(jié)構(gòu)形成有效的散熱條件,避免過熱,提高電機的越前功率因數(shù)運行能力。本實用新型的技術(shù)方案為:壓圈(1)與外覆的銅屏蔽(2)之間有第一通風(fēng)間隙(3),銅屏蔽(2)與外覆的絕緣罩(4)之間有第二通風(fēng)間隙(5),支撐架(6)與絕緣導(dǎo)風(fēng)筒(7)之間有第三通風(fēng)間隙(8)。
技術(shù)效果:由于銅屏蔽覆蓋在壓圈外側(cè),銅屏蔽具有很好的導(dǎo)電性能,對發(fā)電機端部漏磁通具有很強的屏蔽作用,阻礙端部漏磁通進入壓圈及定子鐵心,降低了壓圈及定子鐵心在發(fā)電機越前功率因數(shù)運行條件下的損耗和溫升;壓圈與外覆的銅屏蔽之間的第一通風(fēng)間隙內(nèi)通過的冷卻氣流負責(zé)對壓圈和銅屏蔽內(nèi)表面進行冷卻;銅屏蔽與外覆絕緣罩之間的第二通風(fēng)間隙內(nèi)通過的冷卻氣流負責(zé)對銅屏蔽外表面進行冷卻,第二通風(fēng)間隙兩端分別處以發(fā)電機的高壓風(fēng)區(qū)與低壓風(fēng)區(qū),在發(fā)電機通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的作用下能夠獲得足夠的冷卻風(fēng)速與風(fēng)量,使壓圈處于強制循環(huán)的冷卻條件,較以往結(jié)構(gòu)的對流冷卻條件獲得更佳的冷卻效果;支撐架與絕緣導(dǎo)風(fēng)筒之間的第三通風(fēng)間隙內(nèi)通過的冷卻氣流負責(zé)對支撐架進行冷卻;而絕緣罩既不導(dǎo)磁也不導(dǎo)電,不會因發(fā)電機端部漏磁通而產(chǎn)生損耗及發(fā)熱;所以本實用新型的技術(shù)方案既對發(fā)電機端部關(guān)鍵部位形成了電磁屏蔽與保護,有效改善發(fā)電機端部電磁場的分布,使發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)件避免漏磁通引起的過高損耗;且使自身結(jié)構(gòu)形成了第一通風(fēng)間隙、第二通風(fēng)間隙與第三通風(fēng)間隙,使自身結(jié)構(gòu)處于良好散熱條件下,避免過熱,能夠較以往結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)電機提高越前功率因數(shù)運行深度。
附圖說明:
圖1為本實用新型示意圖。
具體實施方式:如圖1所示,壓圈1與外覆的銅屏蔽2之間有第一通風(fēng)間隙3,銅屏蔽2與外覆的絕緣罩4之間有第二通風(fēng)間隙5,支撐架6與絕緣導(dǎo)風(fēng)筒7之間有第三通風(fēng)間隙8;由于銅屏蔽2覆蓋在壓圈1外側(cè),銅屏蔽2具有很好的導(dǎo)電性能,對發(fā)電機端部漏磁通具有很強的屏蔽作用,阻礙端部漏磁通進入壓圈1及定子鐵心,降低了壓圈1及定子鐵心在發(fā)電機越前功率因數(shù)運行條件下的損耗和溫升;壓圈1與外覆的銅屏蔽2之間的第一通風(fēng)間隙3內(nèi)通過的冷卻氣流負責(zé)對壓圈1和銅屏蔽2內(nèi)表面進行冷卻;銅屏蔽2與外覆絕緣罩4之間的第二通風(fēng)間隙5內(nèi)通過的冷卻氣流負責(zé)對銅屏蔽2外表面進行冷卻,第二通風(fēng)間隙兩端分別處以發(fā)電機的高壓風(fēng)區(qū)與低壓風(fēng)區(qū),在發(fā)電機通風(fēng)冷卻系統(tǒng)的作用下能夠獲得足夠的冷卻風(fēng)速與風(fēng)量,使壓圈處于強制循環(huán)的冷卻條件,較以往結(jié)構(gòu)的對流冷卻條件獲得更佳的冷卻效果;支撐架6與絕緣導(dǎo)風(fēng)筒7之間的第三通風(fēng)間隙8內(nèi)通過的冷卻氣流負責(zé)對支撐架6進行冷卻;而絕緣罩4既不導(dǎo)磁也不導(dǎo)電,不會因發(fā)電機端部漏磁通而產(chǎn)生損耗及發(fā)熱;所以本實用新型的技術(shù)方案既對發(fā)電機端部關(guān)鍵部位形成了電磁屏蔽與保護,有效改善發(fā)電機端部電磁場的分布,使發(fā)電機端部結(jié)構(gòu)件避免漏磁通引起的過高損耗;且使自身結(jié)構(gòu)形成了第一通風(fēng)間隙3、第二通風(fēng)間隙5與第三通風(fēng)間隙8,使自身結(jié)構(gòu)處于良好散熱條件下,避免過熱,能夠較以往結(jié)構(gòu)設(shè)計的發(fā)電機提高越前功率因數(shù)運行深度。