PDF《俄罗斯核电 1 000 MW 两极和四极 汽轮发电机特性对比》

1 全速及半速发电机主要技术数据对比 表1中给出了

1 000 MW 核电汽轮发电机的主 要技术经济指标 [ 2] .从表

1 中可以看出, 在额定功 率、 电压以及功率因数等相同的情况下, 两极汽轮发 电机的单位材料消耗小(81. 7% )、短路比小(91. 11% )、 飞轮转矩小(22. 88% );

而四极电机转 子质量约为两极电机的两倍(196% ), 定子增重不 多(118% ), 定子运输质量很接近(101% ), 四极电 机的效率比两极发电机效率略高.除此之外, 两极 发电机的制造时劳动消耗小, 但是两极汽轮发电机 的机械强度和热强度较高, 定子绕组端部漏磁通和 定子绕组端部区域的损耗也较高. 表11000 MW 汽轮发电机的参数 Table

1 Parameters of

1 000 MW turbine generator 额定功率 /MW 功率因数 定子电压 /kV 定子电流 /kA 励磁电流 /kA 转子极数 转子转速 / ( r ・ min-1 ) 定子槽数 ( 图1) 转子槽数 ( 图1) 氢压 /kPa 静稳极限 ( 标幺值) 短路比 ( 标幺值) 效率 ( %) 转子质量 /t 定子质量 /t 定子运输质量 /t 飞轮转矩 / ( t ・ m2 ) 单位材料消耗 / ( g ・W-1 ) 1%000 0.9

24 26.7%% 7.0

4 1%500

60 48

490 1.56 0.45 98.8%%%

170 400

322 61.2%% 0.6 1%000 0.9

24 26.7%% 7.6

2 3%000

42 36

490 1.52 0.41 98.75%% 86.5%%%%

400 318

14 0.49 参数 汽轮发电机型号 TBB-1000-4 TBB-1000-2 从图 1[ 3] , 可以看出两极和四极汽轮发电机的 定转子槽数(见表 1).

4 1

2 3 S N N S S N

4 1

2 3 ( a)四极 ( b)两极 1. 定子外壳;

2. 定子铁心;

3. 转子;

4. 磁力线 图11000 MW 四极和两极汽轮发电机结构比较 Fig.

1 Structure comparison of

1 000 MW two- poles and four- poles turbine generator

2 结构特点 大型汽轮发电机的定子冷却方式已逐步趋向一 致, 大多采用水冷;

但对于转子的冷却方式, 日本日 立、 东芝、 俄罗斯等电机厂的两极电机采用气隙取气 方式.对于四极电机, 美国 GE 公司与俄罗斯电机 厂仍采用气隙取气型通风方式, 但增加了径向气隙 隔板.日本的日立与东芝公司则采用了副槽通风. 俄罗斯 电力 工厂生产的 TBB-

1000 型汽轮发电机 冷却方式为定子绕组水冷, 转子气隙取气斜流氢内 冷, 增加了气隙隔板以利冷却, 发电机风扇采用离心 式风扇. 近几年, 俄罗斯院士 Я. Б. Дaнилeвич 多次来 华讲学指出 [

4 - 8] , 俄罗斯大型机组推荐采用全水冷 冷却方式.2008 年8月,作者之一在Я. Б. Дaнилeвич 科学院院士安排下, 参观了俄罗斯电力 工厂, 了解到正在设计的

1 500 MW 核电汽轮发电机 就是采用的全水冷冷却方式. 在励磁控制方面, 日本日立、 东芝与 GE 公司采 用交流励磁机静止硅整流器励磁方式, 西屋、 三菱等 公司采用无刷励磁方式, 而可控硅静止励磁方式已逐 步被多数厂家和用户所采用.俄罗斯专家认为, 当励 磁电流过大时, 设计与制造大电流滑环有困难, 发电 机应采用无刷励磁方式, 便于维护, 提高运行可靠性. TBB-

1000 型发电机的构造形式和布局按照 电力 工厂的传统结构设计:定子机座由

3 部分组成 (一个中心段, 两个边罩).发电机总体结构图如图

2 所示 [ 9] .带绕组的定子铁心位于中心段, 气体 冷凝器和定子绕组引出线则放置在定子的端部. 为18第2期李伟力, 等: 俄罗斯核电

1 000 MW 两极和四极汽轮发电机特性对比 了运输和装配方便, 端部有水平的可拆卸的支承爪. 定子绕组