CN104821677B - 大型汽轮发电机的定子主副槽楔 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及大型汽轮发电机的定子主副槽楔，所述定子主副槽楔为上下两层的双槽楔结构，上层槽楔(1)为副槽楔，下层槽楔(2)为主槽楔，上层槽楔的上表面与槽口齐平，或上层槽楔的上表面略低于槽口。本发明所述的大型汽轮发电机的定子主副槽楔，可以有效地降低发电机转子的损耗和局部高温，减少发电机气隙磁场的谐波含量，避免了发电机端部结构件温度过高对发电机造成的影响，提高了发电机的安全与稳定运行的能力。

Description

大型汽轮发电机的定子主副槽楔
技术领域
本发明涉及大型汽轮发电机电磁、传热与冷却技术，具体说是大型汽轮发电机的定子主副槽楔。尤指大型汽轮发电机磁性/无磁性定子主副槽楔及其冷却系统。
背景技术
大型汽轮发电机由于电磁负荷高，在起、停频繁时，其定子电枢绕组在槽中会受到较大的径向电磁力，定子电枢绕组对定子槽楔也会产生较大的作用力。在电磁力作用和温度变化影响下，定子槽楔会出现龟裂、开裂等问题。
传统的发电机，其定子槽楔由无磁性定子槽楔改为采用磁性定子槽楔后，可以有效降低气隙内谐波含量，进而降低转子表面损耗，提高发电机效率。但是，大型汽轮发电机在上述电磁力和温度多重因素作用下，简单地将无磁性定子槽楔换成磁性定子槽楔嵌放在定子槽口是不可行的，这主要是因为在电磁力的作用下，有可能使磁性定子槽楔破碎，给发电机安全运行产生影响。
发明内容
针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供大型汽轮发电机的定子主副槽楔，提高定子槽楔安全性，并且减少电磁力以及温度变化对定子槽楔的影响。
为达到以上目的，本发明采取的技术方案是：
大型汽轮发电机的定子主副槽楔，其特征在于：所述定子主副槽楔为上下两层的双槽楔结构，上层槽楔1为副槽楔，下层槽楔2为主槽楔，
上层槽楔的上表面与槽口齐平，
或上层槽楔的上表面略低于槽口。
在上述技术方案的基础上，上层槽楔1采用既导磁又导电合金材料，下层槽楔2采用既不导磁又不导电绝缘材料；
下层槽楔2的顶面设有燕尾槽3，上层槽楔1的底面设有与燕尾槽3适配的凸块，上层槽楔1通过凸块固定在下层槽楔2的燕尾槽3中。
在上述技术方案的基础上，上层槽楔1采用既不导磁又不导电绝缘材料，下层槽楔2采用既不导磁又不导电绝缘材料；
上层槽楔1和下层槽楔2之间留有间隙，
磁性槽楔5嵌装于该间隙内。
在上述技术方案的基础上，上层槽楔1为内冷式结构，设有单向单通风孔或单向双通风孔。
在上述技术方案的基础上，所述单向单通风孔形成轴向外部的通风孔，直接冷却定子齿部铁心。
在上述技术方案的基础上，所述单向双通风孔中，一个形成轴向外部的通风孔，直接冷却定子齿部铁心，而另一个形成槽楔内部轴向通风孔，起到间接冷却定子铁心的作用。
在上述技术方案的基础上，单向双通风孔的设置方式为：两个通风口左右并排设置，或两个通风口上下垂直设置，或两个通风口斜向交错设置。
在上述技术方案的基础上，当上层槽楔的上表面略低于槽口时，该间隙形成通风槽。
本发明所述的大型汽轮发电机的定子主副槽楔，带有冷却风道,旨在有效降低发电机损耗引起的局部过热，改善发电机通风冷却效果及提高发电机效率，增强发电机的安全与稳定运行的能力，避免因发电机定子局部温度过高对发电机造成的影响和危害。本发明可以有效地降低发电机转子的损耗和局部高温，减少发电机气隙磁场的谐波含量，避免了发电机端部结构件温度过高对发电机造成的影响，提高了发电机的安全与稳定运行的能力。
附图说明
本发明有如下附图：
图1 本发明的实施例1的结构图，
图2 本发明的实施例2的结构图，
图3 本发明的实施例3的结构图,
图4 单向双通风孔的结构图。
具体实施方式
以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
本发明所述的大型汽轮发电机的定子主副槽楔，采用双槽楔结构，分为上下两层，上层槽楔1为副槽楔，下层槽楔2为主槽楔，
如图1、3所示实施例，上层槽楔和下层槽楔在槽内的位置为：上层槽楔的上表面与槽口齐平，
如图2所示实施例，上层槽楔和下层槽楔在槽内的位置为：上层槽楔的上表面略低于槽口。
在上述技术方案的基础上，如图1、2所示，上层槽楔1采用既导磁又导电合金材料，下层槽楔2采用既不导磁又不导电绝缘材料，下层槽楔2与传统槽楔一样，起到固定绕组的作用；
下层槽楔2的顶面设有燕尾槽3，上层槽楔1的底面设有与燕尾槽3适配的凸块，上层槽楔1通过凸块固定在下层槽楔2的燕尾槽3中。
如图1、2所示，所述燕尾槽3的截面呈梯形，凸块的截面呈梯形。
在上述技术方案的基础上，如图3所示，上层槽楔1采用既不导磁又不导电绝缘材料，
下层槽楔2采用既不导磁又不导电绝缘材料，下层槽楔2与传统槽楔一样，起到固定绕组的作用；
上层槽楔1和下层槽楔2之间留有间隙，
磁性槽楔5嵌装于该间隙内。
在上述技术方案的基础上，上层槽楔1为内冷式结构，设有单向单通风孔或单向双通风孔。
如图1、2、3、4所示，上层槽楔1设置有单向单通风孔4，实现对上层槽楔1的冷却，降低发电机表面损耗引起的上层槽楔局部过热。
单向双通风孔的设置方式为：两个通风口左右并排设置，或两个通风口上下垂直设置，或两个通风口斜向交错设置。
如图1、2、3、4所示，所述上层槽楔1，其上部的厚度小于下部的厚度，上部和下部间通过梯形(上小下大)的连接部连接，下层槽楔2亦同，燕尾槽及凸块的设置如图1、2、4所示。
本发明所述大型汽轮发电机的定子主副槽楔，根据上述材质、结构的不同，可选以下实施方式：
实施例1、上层槽楔1(副槽楔)采用既导磁又导电合金材料的冷却系统结构：
当副槽楔采用既导磁又导电合金材料，该副槽楔一方面可以防止主槽楔在长期运行受力作用下可能脱落现象的发生，另外一方面可以起到磁性槽楔的作用，降低气隙磁场谐波含量，减小发电机定子表面附加损耗，提高发电机效率；
副槽楔本身开有单向单通风孔或单向双通风孔。
实施例2、上层槽楔1(副槽楔)采用既不导磁又不导电绝缘材料的冷却系统结构：
当副槽楔采用既不导磁又不导电材料，该副槽楔离槽口有一定高度，副槽楔的上表面和槽口间的间隙形成通风槽；
副槽楔本身开有单向单通风孔或单向双通风孔。
在副槽楔开有单向单通风孔时，形成轴向外部的通风孔，直接冷却定子齿部铁心，提高发电机齿部的冷却能力，降低齿部铁心的温升，避免定子铁心受热膨胀、松动；
在副槽楔开有单向双通风孔时，一个形成轴向外部的通风孔，直接冷却定子齿部铁心，而另一个形成槽楔内部轴向通风孔，起到间接冷却定子铁心的作用，这样可以有效降低定子铁芯和槽楔材料内部温度。
实施例3、主、副槽楔间嵌放磁性槽楔的冷却系统结构：
如图3所示，主槽楔和副槽楔之间嵌放磁性槽楔5，通过主、副槽楔对磁性槽楔夹带，其冷却方式与实施例2相同。
嵌放磁性槽楔的优点是：主、副槽楔仍然采用既不导磁又不导电的绝缘材料，起到防止主槽楔脱落作用，同时又可以通过加入磁性槽楔，降低气隙谐波含量，提高效率；此外，还可以防止单一采用磁性槽楔，磁性槽楔受到交变电磁力作用而破裂，造成事故。
本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (5)

1.大型汽轮发电机的定子主副槽楔，其特征在于：所述定子主副槽楔为上下两层的双槽楔结构，上层槽楔(1)与下层槽楔(2)是分离的，上层槽楔(1)为副槽楔，下层槽楔(2)为主槽楔，
上层槽楔的上表面与槽口齐平，
或上层槽楔的上表面略低于槽口；
上层槽楔(1)采用既不导磁又不导电绝缘材料，下层槽楔(2)采用既不导磁又不导电绝缘材料；
上层槽楔(1)和下层槽楔(2)之间留有间隙，
磁性槽楔(5)嵌装于该间隙内；
所述上层槽楔(1)为内冷式结构，设有单向单通风孔或单向双通风孔。
2.如权利要求1所述的大型汽轮发电机的定子主副槽楔，其特征在于：所述单向单通风孔形成轴向外部的通风孔，直接冷却定子齿部铁心。
3.如权利要求1所述的大型汽轮发电机的定子主副槽楔，其特征在于：所述单向双通风孔中，一个形成轴向外部的通风孔，直接冷却定子齿部铁心，而另一个形成槽楔内部轴向通风孔，起到间接冷却定子铁心的作用。
4.如权利要求1所述的大型汽轮发电机的定子主副槽楔，其特征在于：单向双通风孔的设置方式为：两个通风口左右并排设置，或两个通风口上下垂直设置，或两个通风口斜向交错设置。
5.如权利要求1所述的大型汽轮发电机的定子主副槽楔，其特征在于：当上层槽楔的上表面略低于槽口时，该间隙形成通风槽。
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