leyu官网发电机产品总体介绍。pdf神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 1. 发电机产品总体介绍 2. 各种能源的开发利用 在自然界，可以利用的能源（它们必须是丰富、经济和 可控的）包括：  水力能源可再生能源（风能、太阳能、地热、 潮汐）  化学能（燃料电池）  矿物燃料（煤、石油、天然气）  核能（核裂变和核聚变） 3. 电能 要将自然界的天然能源利用起来是很不方便的。如果转 换成电能，不但方便，而且十分清洁。因此，人们生活 和社会活动中使用最广的能源是电能。 4. 用于发电的各种能源 由于自然界没有天然的电能，必须用其他已有的能源转 换而成。可以用来转换成电能的能源一般有以下几种：  水力发电  燃煤发电  燃气轮机发电  核能发电  太阳能发电  风力发电  化学能发电 5. 直接转换产生电能 电能可以用其他已有的能源直接转换而成，也可间接转 换。可以直接转换成电能的来源有：  太阳能发电（光伏发电） 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 1 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲  化学能（燃料电池） 6. 间接转换产生电能 间接转换产生电能是目前电能产生的主要来源。它首先 将其他能源转换成一个原动机的机械能leyu体育，再由原动机拖 动发电机产生电能。根据原动机的形式区分，主要有以 下几种发电方式：  风力发电  太阳能热力发电  燃气轮机及联合循环电站  火力（燃煤）发电  水力发电  核能发电 7. 风力发电 风力发电属于环保型可再生能源，近年发展十分迅速。 风电在我国发电设备装机容量中的比例已经超过 6% 。除 了大批的陆上风电外，海上风电也开始得到开发。甚至 有学者提出将来要开发高空风力发电。 8. 东方风力发电机 东方是国内屈指可数的大型风力发电设备供货商，开发 有包括陆地和海上，包括适用于各种风场的风力发电设 备。采用双馈异步型风力发电机最大功率达 2.5MW，采 用永磁同步型风力发电机（含直驱和半直驱）最大功率 达 5.5MW。 9. 水电站的主要种类 东方是国内，甚至世界最大的水电设备供货商之一。东 方生产的水电设备主要有：适用于常规的（立式）水电 站设备，适用于低水头的贯流式（卧式）水电站设备， 以及用于调峰的抽水蓄能电站设备。 10. 常规水电机组 经历了数十年的发展，东方制造的水电设备，无论是单 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 2 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 机容量，还是总产量都早已是世界第一了。 11. 贯流式水电站 东方制造的贯流式水电机组，单机容量居世界第一，市 场占率高，还出口南美（巴西）。 12. 抽水蓄能电站 为了满足调峰负荷的要求，抽水蓄能电站在我国发展很 快。由于机组转速高，难度大，早期基本上完全依赖进 口。东方自行研制的抽水蓄能电站设备改变了早期完全 依赖进口的状态。 13. 热电的主要种类 所谓热电是首先将物资的热能释放出来转化为机械能再 发电。它包括：  燃煤电站  燃气轮机电站  核电站 14. 火力发电-燃煤电站 热电中占比例最大的是燃煤的火电站leyu官方网站，它目前占我国发 电设备近70%。 15. 常规火电的原理和组成 从示意图中可以看出由燃烧煤将水变成蒸汽，冲动蒸汽 轮机，带动发电机发电的从热能到电能的能量转化全过 程。 16. 火力站的构成-制造厂的分工 从示意图中可以看出火电站的构成。他们主要由锅炉厂、 汽机厂和发电机厂制造。 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 3 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 17. 火电机组有关问题 (1) 火电机组发展中面临的第一问题是如何提高热效率。这 样就开发了蒸汽参数不断提高的亚临界、超临界和超超 临界。机组也大容量化。 18. 火电机组单机容量的增长 世界市场早在上世纪 70 年代就大量使用 1000MW 汽轮 发电机组（绝大多数是双轴机组），我国在本世纪初才到 达这一容量等级。但是只用很短时间，在单轴 1000MW 机组的数量和技术水平上就远远超过世界水平leyu官网。 19. 火电机组有关问题 (2) 火电机组发展中面临的第二问题是如何避免环境污染。 20. 火电机组有关问题 (3) 火电机组发展中面临的第三问题是如何在缺水地区建造 电站。 21. 火电机组有关问题 (4) 火电机组发展中面临的第四问题是锅炉单机容量增大， 汽轮机单机容量可以相应增大但是轴系太长，而发电机 单机容量增长受限。从而提出双轴机组的型式。 22. 核电 核电属于清洁能源。在安全问题解决后是满足电力需求 的重要发电方式。 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 4 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 23. 核电发电机的三大流派  GE 、东芝、日立（多数与 BWR 核电站配用）  西门子、西屋、三菱  ALSTOM （含原ABB ） 24. 东方核电发电机额定数据 25. 燃气轮机及联合循环电站 燃气轮机及联合循环发电具有效率高、污染小、占地少、 建设快，启停灵活，适于调峰等优点 26. 燃气轮机及联合循环的设备组合 27. 国内三厂的燃机发电机  东方（日本三菱技术）  哈电（美国 GE 技术）  上电（德国西门子技术） 28. 我国汽轮发电机单机容量的发展 1964 年：（火电）100MW 级（10.5kV） 1970 年：（火电） 200MW 级（15.75kV） 1975 年：（火电） 300MW 级（18/20kV） 1990 年：（火电） 600MW 级（20/22kV ） 2004 年：（燃气轮机电站）400-500MW 级 2006 年：（火电） 1000MW 级（27kV ） 2008 年：（核电半速机）1150MW 级（24kV ） 2010 年：（核电半速机）1250MW 级（24kV ） 2011 年：（核电半速机）1750MW 级（27kV ） 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 5 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 29. 国内大型发电机技术  东方（600MW 和 1000MW- 日本日立公司技术）  哈电（600MW 源于西屋公司技术,1000MW 东 芝技术）  上电（600MW 源于西屋公司技术,1000MW 西 门子技术）  其他（ALSTOM 技术，原 ABB 技术） 30. 发电机的冷却方式 汽轮发电机主要依靠冷却改进来提高容量leyu体育。因此，可以 认为汽轮发电机容量的发展过程主要就是冷却方式和冷 却效能的发展过程。 31. 冷却方式的发展  冷却介质划分：空冷,氢冷,液体冷却（油和水）, （蒸发冷却）  冷却方式划分：外冷、内冷 32. 最常用的冷却介质--冷却方式的标注  最常用的冷却介质：空气、氢气、去离子水  发电机冷却方式以“定子线圈”- “转子线圈” - “定子铁心”的冷却方式来标注。 33. 氢气冷却的优点  密度低（空气的1/14），摩擦损耗小，可提高压 力运行以获得更佳效果。  导热系数高（空气的7倍）  表面传热系数高（空气的1.35倍，且随气压提 高而提高）。  提高压力后热容提高。  不支持燃烧，不产生氧化，机内清洁。 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 6 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 34. 氢气冷却安全问题 氢气爆炸三要素：氢气含量 25%～75%，在密闭的空间， 有明火或火星。 氢冷发电机的安全措施：  发电机机座能承受氢爆产生的压力。  充、排氢气时必须使用CO2或惰性气体。  正常运行时的氢气纯度为98%，纯度不低于95% 时发电机可保证额定出力，纯度降低到90%而又 不能恢复时必须停机（在纯度降低到85%前完全 退出）。 35. 水冷却的优点  水是目前所知道的最佳冷却介质leyu。  水有较高的导热系数。水的体积热容不但远远 超过气体。而且有较小的粘度（较小的泵压功 率）。  保持低电导率,合理酸碱度(PH 值),压力低于氢 气压力的去离子水可以保证发电机的可靠运行 36. 60Hz 和 50Hz 发电机  设计方法（电磁leyu、冷却、机械）完全相同。  加工工艺完全相同。  所用材料相同。  注意更高转速下的强度和振动频率。  适当提高转子部件加工精度。 37. 全速机和半速机 实质差别仅为转子尺寸 38. 发电机三大有效部件 旋转电磁铁-转子，磁通通路-定子铁心，感生电势原件- 定子线圈。 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 7 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 39. 对转子的基本要求  转轴为整体合金钢锻件leyu官网，具有高强度leyu官方网站、高导磁 性能。  线圈材料为导电率高、抗蠕变的银铜合金。线 圈应有良好的冷却条件。  转子为高速旋转的细长件,平衡好,轴系不产生 横向共振及扭转共振。 40. 对定子铁心的要求  用厚度为 0.35 或 0.5mm 厚的，高导磁、低损 耗冷轧硅钢片制成的冲片（双面绝缘）叠压而 成。  铁心内设有通风道，用空气或氢气对定子铁心 进行冷却。  转子的电磁力使铁心产生椭圆形振动，为避免 振动传到基础，需在铁心和机座间设置隔振。 41. 对定子线圈的要求 作用：产生高电压、输出大电流  用许多扁铜股线（实心线和空心线），经换位组 成。线棒外有耐电压、耐温度、耐电热老化的 对地绝缘，并有放电晕保护层。  线圈可以表面冷却，也可通过在空心线内通水 冷却。  线圈在槽内和端部均有良好的固定，以防止电 流产生的电动力使线. 发电机的通风-三大流派 径向多流、径向单流、轴向通风三大流派。 43. 运输对发电机的影响 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 8 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 44. 发电机的励磁  它励：直流励磁机，交流励磁机，无刷励磁机  自励：电压源型，电流源型 45. 他励-无刷励磁机+旋转整流器 46. 自励-电压源-静止可控硅 47. 氢气控制系统 48. 密封油控制系统 49. 定子线圈冷却水系统 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 9 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 50. 东方电机的产品目标  精心设计 根据市场需要，选择合理参数，保证 良好性能，保证结构可靠。  精心制造 加工和制造方法，合理、有效。  加强检查 加强产品过程和完成的检查试验。  终身服务 配合在电厂安装、调试，直至完全正 常运行。提供终身服务。 51. 发电机的设计  电磁设计确定发电机尺寸，选择合理的参数， 保证足够的出力，提出需要的励磁和冷却  通风和冷却设计选择合理的冷却方式，确定通 风布置结构，提出对冷却介质的要求  机械设计保证发电机在正常运行和事故状态的 机械强度和安全，计算机械动力特性等 52. 设计方法改进-广泛采用三维设计 53. 设计方法改进-广泛采用流场 、电磁场和温度场的有限元 分析 54. 设计方法改进-结构刚、强度分析和测试 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 10 页 神华国神集团公司第一期生产技术管理人才培训班 《发电机产品总体介绍》-讲义提纲 55. 转子匝间短路监测 56. 绝缘过热检测仪 57. 局部放电监测 58. 定子线圈端部振动监测 东方电机-赵昌宗，2016 年 4 月 24 日 第 11 页

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