水輪發(fā)電機選擇

1、 水輪發(fā)電機的選擇計算一、 發(fā)電機型式的選擇水輪發(fā)電機按其軸線位置可分為立式布置和臥式布置兩類，大中型機組一般采用立式布置，臥式布置通常用于中小型機組及貫流式機組。本電站采用立式布置，立式布置又分為懸式和傘式兩種。懸式布置和傘式布置的適用條件，查參考【2】P149表3-1，懸式適用于轉(zhuǎn)速大于，傘式適用于轉(zhuǎn)速小于。因為水輪機的標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速為166.7r/min，所以水輪發(fā)電機選用懸式布置。水輪發(fā)電機的冷卻方式采用徑向通風(fēng)密閉式空氣循環(huán)冷卻。二、 主要尺寸估算待選水輪發(fā)電機的有關(guān)參數(shù)如下：發(fā)電機型式：懸式標(biāo)準(zhǔn)轉(zhuǎn)速：166.7r/min 磁極對數(shù)：18外形尺寸計算如下：1、極距根據(jù)統(tǒng)計資料分析,極距與每

2、極的容量關(guān)系如下: cm 參考【2】P159公式3-2 式中 =Nfcos, cos為功率因數(shù)角，取cos取0.875。 =2474230.875=282769KVA。=84.73 cm 由上求出后,尚應(yīng)校核發(fā)電機在飛逸狀態(tài)下,轉(zhuǎn)子飛逸線速度Vf是否在轉(zhuǎn)子材料允許范圍內(nèi)。 參考【2】P160公式3-3 式中 = =308.4166.7=1.85; =84.73 cm.=1.85*84.73=156.75ms 查參【2】P160，轉(zhuǎn)子磁軛的材料用整圓疊片。2、定子內(nèi)徑 計算公式： = =971.43 cm 參考【2】P160公式3-4 3、定子鐵芯長度 計算公式： cm 參考【2】P160公式3

3、-5 式中： =256.79 cm =256.7984.73=3.033 ，通風(fēng)較困難。 4、定子鐵芯外徑 按下式進(jìn)行估算： 查參考【2】P160， 參考【2】P160 故=971.43+1.2*84.73=1073.12cm =0.025小于等于0.035，故選擇懸式布置是正確的。三、 外形尺寸估算1、平面尺寸估算（1） 定子機座外徑 按下式進(jìn)行估算： 參考【2】P161 故*1073.12=1266.28cm（2）風(fēng)罩內(nèi)徑 按下式進(jìn)行估算： 參考【2】P161 故=1506.28cm （3） 轉(zhuǎn)子外徑 按下式進(jìn)行估算： cm 參考【2】P161式中：為單邊空氣間隙，初步估算時可忽略不計。

4、即=971.43cm（4） 下機架最大跨度 按下式進(jìn)行估算： 參考【2】P162 式中：為水輪機機坑直徑，參考【】162表3-6，轉(zhuǎn)輪直徑為5m時D5=700cm。 即=700+120=820cm（5） 推力軸承外徑和勵磁機外徑 根據(jù)發(fā)電機容量=282769KVA，查參考【】162表3-7，推力軸承外徑=484cm，勵磁機外徑=456cm。 2、軸向尺寸計算（1） 定子機座高度h1 按下式進(jìn)行計算： cm 參考【2】P162 故=256.79+2*84.73+20=446.25cm（2） 上機架高度h2 按下式進(jìn)行估算： 對于懸式發(fā)電機， cm 參考【2】P162 故=0.25*971.43=

5、242.86cm（3） 推力軸承高度、勵磁機高度、副勵磁高度和永磁機高度 根據(jù)發(fā)電機容量=282769KVA，查參考【】163表3-8。 推力軸承高度=190cm，勵磁機高度=230cm，副勵磁高度=110cm，永磁機高度=80cm（4） 下機架高度h7 按下式進(jìn)行計算： 懸式非承載機架： cm 參考【2】P162 即0.12*971.43=116.57cm（5） 定子支座承面至下機架支承面或下?lián)躏L(fēng)板之間的距離h8 按下式進(jìn)行計算： 懸式非承載機架： cm 參考【2】P163 即=0.15*971.43=145.71cm（6） 下機架支承面至主軸法蘭底面之間的距離h9 按已生產(chǎn)的發(fā)電機統(tǒng)計資料

6、，一般為7001500mm，取h9=120cm。（7） 轉(zhuǎn)子磁軛軸向高度h10 按下式進(jìn)行計算： 有風(fēng)扇時： 參考【2】P163 即=256.79+85=340cm （8） 發(fā)電機主軸高度h11 按下式進(jìn)行計算： 參考【2】P163式中H為發(fā)電機總高度，即由主軸法蘭盤底至發(fā)電機頂部的高度。則： =1564.82cm （9） 定子鐵芯水平中心線至主軸法蘭盤底面距離h12 按下式進(jìn)行計算： 參考【2】P163 即=0.46*446.25+340=545.28cm四、 水輪發(fā)電機重量估算 水輪發(fā)電機重量可按下式進(jìn)行估算： 參考【2】P164公式3-6 式中： 則： 發(fā)電機轉(zhuǎn)子重量：0.5=568.93 發(fā)電機飛輪力矩GD2，可按下式進(jìn)行計算： （t·） 參考【2】P164公式3-7 式中 定子鐵芯內(nèi)徑，m； t定子鐵芯長度，m； 經(jīng)驗系數(shù)，查參考【2】P164表3-10，=5.2則： （t·）五、 選取發(fā)電機型號根據(jù)發(fā)電機結(jié)構(gòu)形式、發(fā)電機額定出力（兆瓦）、磁極個數(shù)和定子鐵芯外徑（cm），可以確定水輪發(fā)電機型號為：，水輪發(fā)電機參數(shù)計算結(jié)果見表5-1：表5-1 型水輪發(fā)電機參數(shù)表轉(zhuǎn)子重量（t）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）（mm）568.9312662.815062.8971