CN106253534B - 组合式定子端部漏磁通阻隔结构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的是提供一种组合式定子端部漏磁通阻隔结构，能够在已经投入运行的发电机内安装，对发电机定子边段铁心提供有效的电磁屏蔽作用，阻碍端部漏磁通进入定子边段铁心，降低定位筋感应电压并对定位筋感应电压提供短接通路，避免环路电流烧损端部铁心。

Description

组合式定子端部漏磁通阻隔结构

技术领域：本发明涉及一种组合式定子端部漏磁通阻隔结构。

背景技术：大型汽轮发电机设计受到尺寸限制，采用高参数，高气隙磁密、高线负荷。对于全速发电机，定子线圈节距大，每相线圈数量多，定子端部尺寸长，存在较大端部旋转漏磁场。转子端部也形成随转子旋转的漏磁场，合成为端部漏磁场，以定子漏磁场为主的端部漏磁场分布比较复杂，影响因素多，如线负荷、短路比、端部结构、材料、尺寸等。

端部漏磁通沿磁阻最小路径通过，因此，定转子漏磁通集中在定子压圈内圈、压指和端部铁心齿头部位，导致这些部位附加损耗增大，温度升高。当发电机处于过电压运行时，特别是当发电机处于越前功率因数运行时，定转子合成磁通相加，端部漏磁通增加，使这些结构温度超过允许限值，严重危害发电机的运行，甚至烧毁发电机端部结构，造成停机重大事故。所以在发电机组运行条件上通常对发电机的越前功率因数运行及过电压运行状态有严格限制。

但出于电网运用需求，往往要求部分发电机处于越前功率因数运行，稳定电网电压，要求大型发电机具备一定能力的越前功率因数运行能力；对于直流超高压输变电系统，还要配备同步调相机，同步调相机专门用于越前或滞后功率因数运行，调节电网的无功，提高电网质量和加强电网对突发短路事故的应对能力。所以在大型发电机以及同步调相机的设计上必须在发电机定子端部采取必要措施，满足运行需求。如发电机端部铜屏蔽、铝压圈及磁分流结构就是以往为加强发电机越前功率因数运行能力采取的措施，根据对发电机越前功率因数运行深度需求，采用端部铜屏蔽、铝压圈、磁分流结构对端部发热剧烈部位进行保护，取得了一定的效果。

但以往的屏蔽结构在运用中也存在一些不足之处，铜屏蔽、铝压圈结构虽然对定子压圈及定子铁心轭部产生屏蔽作用，但加强了铁心背部漏磁通的磁通密度，当发电机处于越前功率因数运行或过电压运行时，使定位筋产生过高的感应电压，与定子冲片构成环路，环路电流烧损端部铁心，危害发电机的安全运行，使发电机运行能力受到限制。对于新设计的发电机，可以采用新设计的铁心背部漏磁通阻隔结构或采取绝缘结构等措施解决该问题，这些新结构必须在发电机定子铁心叠装前实施装配，对于已经投入运行的发电机组，这些结构则无法实施。

发明内容：本发明的目的是提供一种组合式定子端部漏磁通阻隔结构，能够在已经投入运行的发电机内安装，对发电机定子边段铁心提供有效的电磁屏蔽作用，降低定位筋感应电压并对定位筋感应电压提供短接通路，避免环路电流烧损端部铁心，并提供有效的通风冷却路径，避免自身结构过热，提高电机的越前功率因数运行能力，自身结构能够适应成品发电机有限的检修空间实施装配，且与原有结构形成有效的电气联接及机械联接，运用有效且可靠。本发明的技术方案为：定位筋(1)端部在定子周向上的双侧表面刷镀铜质导电层(2)，夹块(3)采用联接螺栓(4)把合，夹块(3)有凹槽(5)，凹槽(5)内置导电连接片(6)，导电连接片(6)与铜质导电层(2)接触，夹块(3)为影镜对称F形截面铜质结构，发电机定子弹簧板(7)含在夹块(3)的内孔(8)中，连接板(9)为弧形薄板结构，连接板(9)有通风孔(10)，连接板(9)与夹块(3)的连接面(11)接触，用双头螺栓(12)把合，扇形结构铜端环(13)用组合螺栓(14)把合，组成圆环，固定在定子端部环板(15)上。

所述的导电连接片(6)为磷铜材质制造的片状结构，包括条状结构(16)和联接框体(17)，表面镀银，主体部位被切割为密集的条状结构(16)，条状结构(16)被扭曲成与联接框体(17)所在平面成设定角度的斜面。

技术效果：组合式定子端部漏磁通阻隔结构由可拆分零部件组成，施工过程不必拆解发电机关键结构，能够从发电机的检修孔进入铁心背部，实施安装，定位筋端部双侧表面刷镀铜质导电层可以保证电气联接可靠，夹块为影镜对称F形截面铜质结构，可以分瓣安装，将发电机定子弹簧板含在夹块的内孔中，联接螺栓将夹块固定为整体结构，使夹块可靠固定在定位筋上，夹块的凹槽内置导电连接片，导电连接片的条状结构在自身回弹力的作用下与夹块的凹槽内壁及铜质导电层接触，形成密集且分布均匀的导电通路，使夹块与定位筋电气联接可靠，避免局部过热烧损；连接板与夹块的连接面接触，用双头螺栓把合，使连接板与夹块形成完整的导电环；连接板为弧形薄板结构能够通过弹性变形适应装配误差，保证装配精度及导电性能；连接板的通风孔可以保证连接板覆盖部位的铁心通风顺畅，避免铁心过热，通风孔也使连接板得到可靠冷却，使涡流产生的热能传导出去；连接板与夹块形成完整的导电环对铁心背部产生电磁屏蔽作用，降低了铁心背部漏磁通，降低定位筋感应电压，导电连接片使夹块与定位筋电气联接可靠，使定位筋形成良好的电流短路通路，使定位筋感应电压进一步降低，避免环路电流烧损端部铁心；扇形结构铜端环用组合螺栓把合，组成圆环，组合螺栓产生的收紧力使扇形结构铜端环固定在定子端部环板上，替代传统的把合螺栓的作用，扇形结构铜端环组成的具有屏蔽作用的圆环，阻碍定子端部漏磁通进入铁心背部，起到电磁屏蔽作用，降低了铁心背部漏磁通，降低损耗。

附图说明：

图1为本发明示意图。

图2为图1的A向视图。

图3为图1的B向视图。

图4为图3局部放大图。

图5为连接板的结构图。

图6为导电连接片结构图。

具体实施方式：如图1、图2、图3、图4所示，组合式定子端部漏磁通阻隔结构由可拆分零部件组成，施工过程不必拆解发电机关键结构，能够从发电机的检修孔进入发电机内部，实施安装，定位筋1端部双侧表面刷镀的铜质导电层2可以保证电气联接可靠，夹块3为影镜对称F形截面铜质结构，可以分瓣安装，将发电机定子弹簧板7含在夹块3的内孔8中，联接螺栓4将夹块3固定为整体结构，使夹块3可靠固定在定位筋1上，夹块3的凹槽5内置导电连接片6，导电连接片6的条状结构16在自身回弹力的作用下与夹块3的凹槽5内壁及铜质导电层2接触，形成密集且分布均匀的导电通路，使夹块3与定位筋1电气联接可靠，避免局部过热烧损；连接板9与夹块3的连接面11接触，用双头螺栓12把合，使连接板9与夹块3形成完整的导电环；连接板9为弧形薄板结构，能够通过弹性变形适应装配误差，保证装配精度及导电性能；如图5所示，连接板9的通风孔10可以保证连接板9覆盖部位的铁心通风顺畅，避免铁心过热，通风孔10也使连接板9得到可靠冷却，使涡流产生的热能传导出去；连接板9与夹块3形成完整的导电环对铁心背部产生电磁屏蔽作用，降低了铁心背部漏磁通，降低定位筋1感应电压，导电连接片6使夹块3与定位筋1电气联接可靠，使定位筋1形成良好的电流短路通路，使定位筋1感应电压进一步降低，避免环路电流烧损端部铁心；扇形结构铜端环13用组合螺栓14把合，组成圆环，组合螺栓14产生的收紧力使扇形结构铜端环13固定在定子端部环板15上，替代传统的把合螺栓的作用，扇形结构铜端环13组成的具有屏蔽作用的圆环，阻碍定子端部漏磁通进入铁心背部，起到电磁屏蔽作用，降低了铁心背部漏磁通，降低损耗。

Claims (2)

1.一种组合式定子端部漏磁通阻隔结构，其特征是：定位筋(1)端部在定子周向上的双侧表面刷镀铜质导电层(2)，夹块(3)采用联接螺栓(4)把合，夹块(3)有凹槽(5)，凹槽(5)内置导电连接片(6)，导电连接片(6)与铜质导电层(2)接触，夹块(3)为影镜对称F形截面铜质结构，发电机定子弹簧板(7)含在夹块(3)的内孔(8)中，连接板(9)为弧形薄板结构，连接板(9)有通风孔(10)，连接板(9)与夹块(3)的连接面(11)接触，用双头螺栓(12)把合，扇形结构铜端环(13)用组合螺栓(14)把合，组成圆环，固定在定子端部环板(15)上。

2.根据权利要求1所述的一种组合式定子端部漏磁通阻隔结构，其特征是：导电连接片(6)为磷铜材质制造的片状结构，包括条状结构(16)和联接框体(17)，表面镀银，主体部位被切割为密集的条状结构(16)，条状结构(16)被扭曲成与联接框体(17)所在平面成设定角度的斜面。