水轮发电机选择.doc

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1、 水轮发电机的选择计算一、 发电机型式的选择水轮发电机按其轴线位置可分为立式布置和卧式布置两类，大中型机组一般采用立式布置，卧式布置通常用于中小型机组及贯流式机组。本电站采用立式布置，立式布置又分为悬式和伞式两种。悬式布置和伞式布置的适用条件，查参考【2】P149表3-1，悬式适用于转速大于，伞式适用于转速小于。因为水轮机的标准转速为166.7r/min，所以水轮发电机选用悬式布置。水轮发电机的冷却方式采用径向通风密闭式空气循环冷却。二、 主要尺寸估算待选水轮发电机的有关参数如下：发电机型式：悬式标准转速：166.7r/min 磁极对数：18外形尺寸计算如下：1、极距根据统计资料分析,极距与每

2、极的容量关系如下: cm 参考【2】P159公式3-2 式中 =Nfcos, cos为功率因数角，取cos取0.875。 =2474230.875=282769KVA。=84.73 cm 由上求出后,尚应校核发电机在飞逸状态下,转子飞逸线速度Vf是否在转子材料允许范围内。 参考【2】P160公式3-3 式中 = =308.4166.7=1.85; =84.73 cm.=1.85*84.73=156.75ms 查参【2】P160，转子磁轭的材料用整圆叠片。2、定子内径 计算公式： = =971.43 cm 参考【2】P160公式3-4 3、定子铁芯长度 计算公式： cm 参考【2】P160公式3

3、-5 式中： =256.79 cm =256.7984.73=3.033 ，通风较困难。 4、定子铁芯外径 按下式进行估算： 查参考【2】P160， 参考【2】P160 故=971.43+1.2*84.73=1073.12cm =0.025小于等于0.035，故选择悬式布置是正确的。三、 外形尺寸估算1、平面尺寸估算（1） 定子机座外径 按下式进行估算： 参考【2】P161 故*1073.12=1266.28cm（2）风罩内径 按下式进行估算： 参考【2】P161 故=1506.28cm （3） 转子外径 按下式进行估算： cm 参考【2】P161式中：为单边空气间隙，初步估算时可忽略不计。

4、即=971.43cm（4） 下机架最大跨度 按下式进行估算： 参考【2】P162 式中：为水轮机机坑直径，参考【】162表3-6，转轮直径为5m时D5=700cm。 即=700+120=820cm（5） 推力轴承外径和励磁机外径 根据发电机容量=282769KVA，查参考【】162表3-7，推力轴承外径=484cm，励磁机外径=456cm。 2、轴向尺寸计算（1） 定子机座高度h1 按下式进行计算： cm 参考【2】P162 故=256.79+2*84.73+20=446.25cm（2） 上机架高度h2 按下式进行估算： 对于悬式发电机， cm 参考【2】P162 故=0.25*971.43=

5、242.86cm（3） 推力轴承高度、励磁机高度、副励磁高度和永磁机高度 根据发电机容量=282769KVA，查参考【】163表3-8。 推力轴承高度=190cm，励磁机高度=230cm，副励磁高度=110cm，永磁机高度=80cm（4） 下机架高度h7 按下式进行计算： 悬式非承载机架： cm 参考【2】P162 即0.12*971.43=116.57cm（5） 定子支座承面至下机架支承面或下挡风板之间的距离h8 按下式进行计算： 悬式非承载机架： cm 参考【2】P163 即=0.15*971.43=145.71cm（6） 下机架支承面至主轴法兰底面之间的距离h9 按已生产的发电机统计资料

6、，一般为7001500mm，取h9=120cm。（7） 转子磁轭轴向高度h10 按下式进行计算： 有风扇时： 参考【2】P163 即=256.79+85=340cm （8） 发电机主轴高度h11 按下式进行计算： 参考【2】P163式中H为发电机总高度，即由主轴法兰盘底至发电机顶部的高度。则： =1564.82cm （9） 定子铁芯水平中心线至主轴法兰盘底面距离h12 按下式进行计算： 参考【2】P163 即=0.46*446.25+340=545.28cm四、 水轮发电机重量估算 水轮发电机重量可按下式进行估算： 参考【2】P164公式3-6 式中： 则： 发电机转子重量：0.5=568.9

7、3 发电机飞轮力矩GD2，可按下式进行计算： （t） 参考【2】P164公式3-7 式中 定子铁芯内径，m； t定子铁芯长度，m； 经验系数，查参考【2】P164表3-10，=5.2则： （t）五、 选取发电机型号根据发电机结构形式、发电机额定出力（兆瓦）、磁极个数和定子铁芯外径（cm），可以确定水轮发电机型号为：，水轮发电机参数计算结果见表5-1：表5-1 型水轮发电机参数表转子重量（t）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）568.9312662.815062.89714.382462.5（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）2428.619001165.71457.112.65452.8六、绘制发电机外形尺寸图