发电机结构组

一、概述

5号发电机额定容量600MW的优化型水氢氢汽轮发电机，是上海电机厂对引进型600MW发电机机组进行优化设计后的产品。

发电机型号QFSN一X一2所代表的意义是：QF一一代表汽轮发电机，x―代表兆瓦额定容量，S―代表定子水内冷，2―代表二极，N―代表氢内冷，例如：QFSN一600一2代表600兆瓦、二极水氢氢汽轮发电机，QFSN一650一2代表650兆瓦、二极水氢氢汽轮发电机。

发电机组采用了引进的高起始响应的励磁系统，能在电力系统故障时0.1秒内达到顶值电压与额定电压之差的95％。
主要结构均保留引进型机组原有的结构，如穿心螺杆、磁屏蔽、分块压板固定的定子铁心、上下层不同截面的定子线圈、刚一柔结构的定子端部固定、端盖式轴承、可倾瓦式轴瓦、双流双环式密封瓦等；转子采用气隙取气冷却方式，改进了转子阻尼结构，提高电机负序电流承载能力。

氢冷发电机机座设计成“耐爆”型压力容器，就是指机座应能承受氢气和空气混合体的最强烈的爆炸。这类爆炸不得损伤电机外部的人员、器材和厂房。这种事故只有在气体置换过程中，出现误操作的情况下才可能发生。正常运行时氢压远大于大气压，空气是不可能直接进入机座的，故只要维持必要的氢气纯度，充氢运行时发电机是很安全的。

二、发电机结构

1、定子

1.1定子机座和隔振结构

发电机采用焊接的机座结构，用优质中厚钢板及锅炉钢板冷作拼焊而成，两端焊接式端盖支撑着对地绝缘的可倾式分块轴承。机座底脚与底板（台板）之间设置阶梯形垫片使机座的负荷集中作用在基础的两端，对称分布在两侧，很快向中间衰减，并在现场测试发电机底脚应力分布加以复核调整，确保定子机座两端的载荷分布，以改善与定子机座相联接的端盖轴承的支承刚度来降低机组的振动。

铁芯是通过高强度弹簧钢板组成的高效隔振装置固定在机座内的。当发电机运行时，转子和定子铁芯之间的磁拉力在定子铁芯中产生倍频振动，为此在本发电机的定子铁芯装配和发电机机座部件之间采用隔振性能较好的弹簧板弹性支撑结构，就使铁芯传到机座和基础上的倍频振动减少到很小。

在机座的顶部，汽、励两端各设有一个安装冷却器外罩用的长周边矩形法兰结合面，在结合面上开有矩形密封槽，内充满密封胶以防氢气泄漏之用；在励端底部另设有一个长周边法兰结合面用以联接出线盒。机座的顶部还设有人孔、检查孔，都由盖板密封：在底部则设有清理孔法兰、用于气体置换的管道接口法兰，以及测量气体纯度的、气体分析取样的、浮子式液位控制器（检漏器）和氢气干燥器等的管道接口，还有两端的定子水系统排污法兰。

1.2定子铁芯

铁芯采用0.5毫米厚扇形高导磁率、低损耗的无取同冷轧硅钢片迭装而成。在扇形硅钢片的两侧表面涂有F级环氧绝缘漆。定子铁芯轴同用反磁支持筋螺杆和对地绝缘的高强度反磁钢穿心螺杆，通过两端的压指、压圈及分块压板用螺母拧紧成为整体，经过数次冷态和热态加压、并紧固螺母而成为一个结实的铁芯整体。在铁芯的两边端齿上开有分隔槽，并用粘结胶将边端粘结形成整体。在两端压圈与反磁险分块压板之间设有用硅钢片迭压并加以粘结起来形成内圆为阶梯形看台式的磁屏蔽，减少了端部漏磁引起的附加损耗，降低端部温升，使发电机具有良好的进相运行的能力.

铁芯内设有许多径向通风道组成氢气表面冷却、多路并联通冈．、对应转子进风和出风相互间隔的十多个风区。还在铁芯内圆上进风和出风风区之间、环绕气隙上部六分之五的圆周上镶装风区隔环以减少串风，提高通风散热的效能.

1.3定子线圈及定子绕组

水内冷的定子线圈是由实心股线和空心导线交叉组成，空实了白铜线之比为1:2，均包有玻璃丝绝缘层。上层线棒的导电截面积要比下层的大；上层由4排、每排5组空实股线组成，下层为4排4组。这种设计可明显地降低线棒附加损耗。槽内股线间进行了540度罗贝尔空换位，也起到减少绕组附加损耗的作用。定子线棒端部为渐开线式，采用鼻端不等距的结构，缩小同相距离，扩大异相鼻端的放电距离，故上、下层线棒端部节距不同，共有7种规格。

线棒的空实心股线均用中频加热钎焊在两端的接头水盒内，而钎焊在水盒上的水盒盖则焊有反磁不锈钢水接头，用作冷却水进出线棒内水支路的接口：套在线棒上或汇流管上水接头的四氟乙烯绝缘引水管，都用引进型卡箍将水管箍紧。上下层线棒的电联接由上下水盒盖夹紧多股实心铜线，用中频加热软钎焊而成，并逐只进行超声波焊透程度的检查，这样就形成上下层线棒水电的联接结构。采用中频加热钎焊接头水盒的工艺和卡箍箍紧水管的结构，进一步提高了定子绕组水路的气密性。水电接头的绝缘采用绝缘盒作外套，盒内塞满绝缘填料，并采用电位外移法逐一检验绝缘盒外的表面电压，使保证水电接头的绝缘强度。

定子绕组为60度相带、三相、双层绕组，双支路并联、Y连接。定子线圈的空心导线内通过冷却水以冷却铜线，因此线圈温升很低，但定子线圈对地绝缘仍采用F级环氧云母带连续绝缘，确保使用寿命。在线圈的槽内直线段和出槽口、端部均进行了表面防电晕处理。

定子线圈在槽内固定于高强度玻璃布卷包模压槽楔下，在铁芯两端用割有倒齿的关门槽楔就地锁紧，防止运行中因振动而产生的轴同位移。楔下没有高强度弹胜绝缘波纹板，在径向压紧线棒二在部分槽楔上开有小孔，以便检修时可测量波纹板的压缩度（有随机测量工具）以控制槽楔松紧度。在槽底和上、下层线棒之间都垫以热固性适形材料，口槽楔松紧、使不百互间保持良好接又采用了涨管热压工艺，使线棒能在槽内紧固可靠地就位；为了线棒表面度触能良好接地，防止槽内电腐蚀，在侧面用半导体板紧塞线棒。在每个槽上、下层线棒层间埋置一支电阻测温元件，每一根上层或下层线棒绝缘引水管的出口水接头上，也各埋有一支热电偶测温元件，用来检测相应部分的温度。

定子绕组的端部全部采用美国西屋公司刚一柔绑扎固定结构。它由充胶的层间支撑软管、可调节绑环、径向支撑环、绝缘楔块和绝缘螺杆等结构件以及绑带、适形材料等将伸出铁芯槽口的绕组端部固定在绝缘大锥环内、成为一个牢固的整体，绝缘大锥环的小直径端搁在铁芯端部出槽口下的覆盖着滑移层的绝缘环上，而绝缘大锥环的环体则固定在绝缘支架上，支架的下部又通过弹簧板固定在铁芯端部的分块压板上、形成沿轴同的弹性结构，使绕组在径向、切向具有良好的整体性和刚性，而沿轴向却具有目由伸缩的能力，从而有效地缓解了由于运行中温度变化而因铜铁膨胀量不同在绝缘中所产生的机械应力，故能充分地适应机组的调峰方式和非正常运行工况。水冷的定子绕组连接线也固定在大锥环和绝缘支架上。为了运行安全，绕组端部上的紧固零件全部为高强度绝缘材料所制成。

在绕组端部靠近铁芯出槽口的可调节绑环上，汽、励两端各设有一道气隙挡风环（板），用以限制进入气隙的风量。

1.4定子出线和发电机出线盒  

定子出线导电杆是装配在出线瓷套管内的，组成了出线瓷套端子。结构设计使定子出线穿过装在出线盒上的绝缘瓷套管，将定子绕组出线端子引出机座外，并保证不漏氢又不漏水。出线瓷套端子共有6个，其中3个主出线端子通过金具引出；另外三个斜装的为中胜出线端子，由中性点母板及编织铜排连接起来形成中性点；出线瓷套端子和中性点母板均为水内冷。出线瓷套端子对机座和对水路都是气密的。以每个出线瓷套端子为中心，从出线盒向下吊装着4个同白的电流互感器提供给仪表测量或继电保护用。

出线盒外形像长筒形压力容器由不锈钢板拼焊而成，既“耐爆”又有足够的刚度，可安全地支撑着定子出线瓷套端子及套装在瓷套管外的电流互感器。每个出线盒亦要通过与机座相同等级的水压及气密试验的严格考核，具有良好的强度、刚度和气密性能。不锈钢饭为反磁性，故大大减少了主出线导电杆上大电流在其周围的钢板上所产生的涡流损耗。在出线盒上与机座结合的大平面上开有T型密封槽，用以加压注入液态密封胶，杜绝氢从结合面上的缝隙中渗漏出来的可能性。

1.5定子水路

1.5.1总进出水汇流管

总进、出水汇流管分别装在励端和汽端的机座内，对地设有绝缘，运行时需接地。它们的进、出水口及排气管分别放在汇流管上方，这是为了防止绕组在断水情况下失水的措施。但它们的法兰设在机座的上侧面，便于和机座外部总进出水管相联接。排放水管口分别放在机座两端的下方，具有特殊设计的结构；它对机座是密封的但能适应温度变化而产生的变形，对机座和相连接的外部管道都是可靠地绝缘的。在外部总进、出水管上装有测温及报警元件。在用水冷专用摇表测量定子绕组绝缘电阻时，要求总进、出水汇流管对地有一定的绝缘电阻，而在做绕组耐电压试验时又要求把它们接地；为了试验时方便，在接线端子板上各设有接地接线柱，专为变更总进、出水汇流管及出线盒内出水小汇流管对地绝缘或接地之用。1.5.2定子绕组水路

冷却水从励端或集电环端的总进水汇流管通过连接的聚四氟乙烯绝缘引水管流入定子线棒，再从线棒出水接头通过绝缘引水管流入总出水汇流管。每根上层或下层线棒各自形成一个独立的水支路，共有84个并联的线棒水支路。请参阅出厂文件“定子线圈水电连接图”。

另有六路冷却水从励磁机端或集电环端的总进水汇流管进入，也通过绝缘引水管流经绕组引线，即线圈端部连接线，主引线及出线瓷套端子或中性点母线后，进入出线盒中的小汇流管，再从外部管道流入汽端总出水汇流管，然后一起引出到外部总出水管，流回定子水箱。

1.5.3氢气漏入定子水路问题

由于氢压大于水压，在管道、绝缘引水管、水接头或空心铜线内如存在微、细裂纹或毛细小孔，一般情况下定子水路不会漏水，但氢气会从小孔细纹处漏入定子水系统。漏入水系统的氢气积蓄在储水箱的顶部，通过安全阀设定在0.035兆帕压力下释放，排入大气。在储水箱的排气管上装有一只氢气流量表，可以测定氢气漏量。

1.6氢冷却器及其外罩

发电机的氢冷却器卧放在机座顶部的氢冷却器外罩内。在汽、励两端的氢冷却器外罩内各有一组氢冷却器，每组分成二个独立的水支路。当停运一个水支路时，冷却器能带80％的负荷运行。

氢冷却器外罩为钢板焊接的圆拱形结构，横向对称布置安装在发电机机座的两端顶部。这样既可减少发电机轴向长度，运输时另行包装，又可减少足子运输尺寸和重量。

外罩是用螺钉把合在机座上，并在结合面的密封槽内充胶密封，连接成为整体。外罩热风侧的进风口跨接在铁芯边端的热风出风区的机座顶部，其冷风侧的出风口座落于机座边端冷风进风区的上部，由机座边端第一隔板和与其结合在一起的内端盖和导风环构成设在转子上的风扇前后的低、高压冷风区：外罩的顶部处于发电机的最高位置，故在该处内部设置了充、排氢管道，在励端外罩顶部内还设有氢气纯度风扇的两根取样管，在汽端则有一根气体分祈取样管，这些管道的进出口都设在发电机机座的底部。

冷却器的前水室端是用螺栓刚性地固定在（发电机机座顶部的）氢冷却器外罩右侧边框上，进出水管都连接在前水室前部的进出水管口上。在前水室顶部设有四个排气孔，底部设有两个排水孔。在冷却器后端的后水室则用不锈钢垫片支撑在氢冷却器外罩左侧边框上，该垫片使冷却器能随温度变化而目由胀缩。后水室的外端用框形隔板及钢板顶盖密封，在这个空间设有一个放气阀。为了确保安全，在拆顶盖之前必须先打开放气阀，释放盖内压力。在拆卸了顶盖和后水室的盖板之后，才能检查冷却器内的翅片管。此外在冷却器后水室端面的外罩框口上侧，有一个通孔接有一个旁路阀通往后水室顶盖内的空间，在正常运行时用以平衡不锈钢薄垫片两侧氢气压力。当发电机充氢升高压力时，应打开平衡阀，关闭排气阀使不锈钢垫片的两侧压力均等。在气密盖板上有一专用的注意事项标牌，在铭牌上刻有安全操作的说明。

为了防止冷却水直接漏入机内，在冷却器与机座之间采用迷宫式挡水隔板，并在前、后水室二端的冷却器外罩底部设有ZG1／2螺孔，可接出浮子式液位控制器（检漏报警仪）的排放管道供检测冷却器有无漏水情况

2、转子

转子由转轴、转子绕组、转子绕组的电气连接件、护环、中心环、风扇、联轴器和阻尼系统等部件构成

2.1转轴发电机转轴由高机械性能和导磁性能良好的26CrZNi4Mov合金钢锻件加工而成。在转轴本体大齿中心沿轴向均布地开了多个横向月形槽，又在励端轴柄的小齿中心线上开有两条均衡槽，以均衡磁极中心线位置的两条磁极引线槽。这些都是为了均匀转轴上正交两轴线的刚度，从而降低倍频振动。在大齿上开有阻尼槽，使发电机在不平衡负载时可以减少在横向槽边缘处的阻尼电流和由此引起的在尖角处的温度急剧升高，有效地提高了发电机承受负序的能力。为削弱运行时在近磁极中心的气隙磁通和转子辆部磁通局部饱和，改善绝场波形，在靠近大齿的两个嵌线槽分别采用了不等间距分布，而l号线圈4个嵌线槽还同时采用了浅槽,为尽量增加铜线截面，嵌线槽采用开口半梯形槽;还开有小齿导风槽、供探伤用的半圆弧槽、供亚衡用的平衡螺钉孔等：此抓在探洗槽的两端的大齿端头，还开了两个洪绕组端部轴同徘风用的月牙形槽。

2.2转子绕组转子线圈由冷拉含银无氧铜线加工而成，因此既抗蠕变，又防氢脆：每一磁极有8组转子线圈，每匝线圈由上下二根铜线组成，其中＃1线圈6匝．#2一＃8各为8匝。每圈导线由直线、弯角和端部圆弧所组成。直线部分有8种规格，端部有12种规格总共有20种规格。这些另件都是采用精密加工成形的舌樵接头用中频钎焊拼接而成形，在出厂前还要测转子绕组在不同转速下的交流阻抗以检查转子有无匝间短路，以保证质量。

转子本体采用了气隙取气斜流通风方式。线圈在槽内的直线部分沿轴向分成＋多个进、出风区相间的区段，在宽度方向各为二排反方向斜流的径向风孔。在转子线圈的槽楔上加工形成风斗，风斗有两种形式：放在进风区的为吸风风斗，在出风区的为甩风风斗。来自定子铁芯径向风道的氢气，被转子进风区的吸风风斗从气隙吸入转子线圈中两条反向的斜流风道（称为一斗两路），再从线圈底部进入左右两侧反问的斜流风道，进入出风区，热风贝｝J从左右两条对称的斜流风路出来，相遇于一个甩风风斗后被甩出槽楔，排入气隙的转子出风区，再进入定子铁芯的径向风道；这样就形成了与定子相对应的进、出风区相间的气隙取气斜流通风系统。

2.3转子端部线圈为轴向氢内冷，由二根冷拉成形的n形铜线上下对叠而成，中间形成冷却风道，迎风侧开有进风孔，为了降低端部绕组的最高温度采用缩短风路的办法，将冷氢从迎风侧吸入风道后分成两路；其中一路沿轴问流同槽、部的斜向出风道，再从槽楔经过甩风风斗排入边端出风区气隙：另一路沿端部横向弧形风道流问磁极中心，从极心圆弧段上侧面的出风孔排入端部的低压热风区，然后从大齿两端的月牙形通风槽甩入边端出风区的气隙。这种端部两路通风结构有效地降低了端部大号线圈的最高温度，使整个转子绕组温差较小而且温度较低。

2.4转子绕组在槽内的对地绝缘为高强度复合箔热压成形槽衬，匝间绝缘为带状玻璃布板，粘贴在每匝导线的底部。护环下的绝缘由绝缘漆浸渍的玻璃布卷成的绝缘玻璃布筒加工而成。在转子铜线与槽绝缘、护环绝缘和楔下垫条间均各压粘有聚四氟乙烯滑移层，使铜线在离心力高压下能自由热涨冷缩，避免永久性残余变形，以适应调峰运行工况的需要。

2.5转子绕组的极间连接线由弯成两半圆的对扣凹型导线构成。两半圆之间的联结由高强度含银铜箔构成柔性联接，这种结构有利于转子两极的重量均衡，具有良好的变形能力从而减少应力。

转子磁极引线由开有凹槽的两半J型导线和贝型的柔性连接线组成。引线的一端通过含银铜片组成贝型柔性连接线与转子励端一号线圈底匝相连接，另一端与径向导电螺杆相连接。引线放置在线圈端部下的引线槽内，用槽楔和压板加以固定。引线采用柔性连接，使其具有良好的热变形能力和抗弯能力。轴向导电杆，径向导电螺杆采用了高强度的锆铜合金等材料，使其能承受结构件离心力所产生的高应力。导电螺钉外表面热滚包环氧玻璃布绝缘，导电螺钉与转轴之间的密封采用人字型特制橡胶密封圈的压紧螺帽结构，密封效果良好，可经受1.4兆帕气密试验。轴向导电杆在励端轴端处形成L型由含银铜片钎焊接成的柔性连接板，与无刷励磁机转子L型引线构成电气联结。在导尾杆中部分段处也采用柔性联接结构，以吸收由于温度变化引起的变形，保护密封，在其L型端面联结螺孔内设置不锈钢衬圈，以防止损伤基本金属。

2.6转子槽楔、护环、中心环、风扇环、联轴器、风扇叶片

转子槽楔由铝合金制成，在径同开通风道，具有气隙取气进、出风斗的作用，槽楔上的风斗结合楔下垫条中特殊风孔型式形成一斗二路，并具有两路流量均匀分配的通风方式。护环下端头槽楔则由铍钴锆铜合金制成。

转子线圈端部由具有良好的耐应力腐蚀能力的18MnlSCr整体锻制的高强度反磁合金钢护环来支撑，护环热套在转子本体端部的配合面上为悬挂式结构。

中心环、风扇环、联轴器均为合金钢锻件，风扇叶片为铝合金锻件。单级螺浆式风扇对称布置在转子两端向定子铁芯背部及转子护环内部送风。

2.7转子的阻尼系统

转子本体大齿上月牙槽边缘处的负序涡流发热的温度最高，而发电机负序能力的大小主要取决于这个部位的温升。在发电机转子本体大齿部分每极开了三个阻尼槽。槽内放置高导电率、高强度的铍钴锆铜槽楔，可以分流较多的负序电流，但如各段槽楔间连接不好，电流势必从一根槽楔经过齿部流向另一根，导致在槽楔连结处的齿部电流集中而局部过热。因此还要在两根阻尼槽楔的连接处设置一个镀银的铍钴锆铜搭接块，并在搭接块底部的凹槽内放入两个弹簧以顶住槽楔，保证搭接块和两根槽楔之间有良好的电连接。

发电机转子嵌线槽的槽楔材料为LY12高强度铝合金（除大齿旁的槽楔材料为铍钴锆铜外）。在每两很槽楔的连接处也设置镀银的搭接块，以保证槽楔之间有良好的电连接。

3、端盖、轴承、油密封

3.1端盖轴承

发电机的轴承与密封支座都装在端盖上。这样可以缩短转轴长度并具有良好的支承刚度，由于轴承中心线距机座端面较近，使端盖在支承重量和承受机内氢压时变形最小，以保证可靠的气密性。

端盖与机座、出线盒和氢冷却器外罩一起组成“耐爆”压力容器。端盖为厚钢板拼焊而成，为气密性焊缝，焊后进行焊缝的气密试验和退火处理；并要承受水压试验的考验。上、下半端盖的合缝面的密封及端盖与机座把合面的密封均采用密封槽填充密封胶的结构。为提高端盖合缝面连接刚度，端盖合缝面采用双排连接螺钉。

发电机的轴承为分块式可倾瓦轴承，其上半部为圆柱瓦，下半部轴瓦则为二块纯铜瓦基体的可倾瓦，其抗油膜扰动能力强，具有良好的运行稳定性。轴瓦与其定位销均与下半轴承座绝缘；上半轴瓦与端盖之间亦加设轴承绝缘顶块。在冷态时上半轴瓦与绝缘顶块间留有0.125一0.38毫米间隙，为轴瓦热态膨胀留有余地。下瓦的两块可倾瓦均设有供启动用的对地绝缘的高压进油管及顶轴油楔，以降低盘车启动功率和防止在低速盘车启动时在轴颈处造成条状痕迹。为防止轴电流，除轴瓦对端盖绝缘外，密封支座和端盖之间，端盖与轴承外挡油盖之间都设有绝缘；外挡油盖上的油封环用超高分子聚乙烯制成，可避免在轴上磨出沟槽，同时亦具有绝缘性能。发电机的励端端盖轴承、油密封及外挡油盖均为双重绝缘，即上半轴瓦顶部绝缘轴承顶块及下半轴承座的绝缘轴承座块和轴承外挡油盖均为双层式绝缘结构，并在密封支座与端盖之间增设一个对地绝缘的中间环，这样就加强了励端转轴对机座端盖的绝缘，又便于在运行过程中对转轴和轴承与油密封的绝缘电阻进行监测，有利于防止轴电流损伤转轴、轴承和密封瓦等。

在各轴承的外挡油盖上均设有可测轴振的传感器。在轴瓦上离钨金表面3毫米处埋有E分度镍铬一康铜热电偶，可测钨金温度。

3.2油密封装配及密封供油装置

本发电机采用西屋引进技术双环双流环式油密封系统的先进设计。其作用是通过轴颈与环式密封瓦氢气侧与空气侧之间的油流阻止了氢气外逸。双流即密封瓦的氢气侧与空气侧各有独立的油路。当两路密封油经过密封支座上各自的油道、进入双流密封瓦中各自的油槽时，平衡阀控制着氢侧进油系统使氢侧油压与空侧油压维持均衡，于是两路密封油就互不相让，各自从轴颈表面分别流问氢侧与空侧，充分发挥了密封氢气的作用。平衡阀的精密度严格控制了两路密封油的互相串流，从而大大减少了氢气的流失和空气对机内氢气的污染，使氢气的消耗量少于单流环式。

在密封瓦的空侧进油系统中差压阀跟踪机内氢压，从而控制着空侧油压，保证油压大于氢压，严格地维持着0.084兆帕的油氢压差。如前所述，在氢侧进油系统中是由平衡阀跟踪空侧油压，控制着氢侧油压，使两者保持平衡。从密封瓦流出的氢气侧回油汇集在密封支座下方，位于下半端盖外侧的消泡箱内。流入消泡箱内的油中释放出来的氢气泡沫被隔离在箱内、而氢气则回到机内，氢侧油则流回密封油供油装置上的氢气侧回油箱，通过氢侧油泵及冷油器或加热器和过滤器再进入氢气侧油路中循环。而从轴上流出的空气侧回油则流入轴承座与轴承回油一起流回主油箱、在途中先流经空气侧回油箱，油中带有的微量氢气在此被U型油封管堵住，而被抽油烟风机排出回油箱，使回到主油箱的轴承油不含氢气，保证了主油箱的运行安全。空侧油泵则将一部分回油从空侧回油箱抽出，通过冷油器或加热器及过滤器送回密封瓦。密封油系统为空侧油泵设有三个备用油源，用来保证密封油的供应，确保运行安全。

密封瓦跨着轴颈，座落在密封支座的瓦槽中，而支座是安装在端盖上的，但与端盖既是绝缘的又是密封的：在励端密封支座与端盖之间加装了一个绝缘的中间环，使之成为双重绝缘，能在运行中连续监测它的对地绝缘电阻。

4、发电机的监测系统

发电机的监测包括温度测量、振动测量、对地绝缘电阻测量、漏水测量、氢气湿度测量和机内放电无线电射频监测和发电机局部过热监测等。

测温元件是发电机运行中一个重要的耳目。监测发电机内部温度的测温元件分两大类即电阻测温元件及热电偶。它们既可通过温度巡测仪自动显示并记录温度亦有一小部分可与其他参数如氢压、氢气纯度、轴振和出力曲线的监控一起接到汽轮机自动控制ATC，通过电液调速装置DEH自动监测或监控汽轮发电机组运行情况。氢、油、水系统的一些开关量则从氢油水系统监测柜的端子引出，由ATC报警。此外，励磁系统的一些开关量参数也通过DEH显示或报警。

4.1监测定子铁芯温度

在定子边段铁心的齿顶和扼中、压指及磁屏蔽上设置热电偶，汽励两端各6个，两端共12个热电偶元件。铁芯中部两个热风区的齿部和辆部各埋置2个热电偶，两个热风区共4个热电偶元件。总共16个铜一康铜T分度热电偶监测铁芯温度。

在近汽端定子槽部上下层线棒之间埋置电阻测温元件，每槽1个，共4二个Cu5O铜电阻或Pt100铂电阻测温元件、监测线棒层间温度。

在汽端总出水汇流管的上下层线棒出水接头上各装有测温热电偶l个，共有84个铜一康铜T分度热电偶监测回水温度。

在出线盒内出水汇流管的水接头上各装1个热电偶，共有6个铜一康铜T分度热电偶元件监测主引线及六个出线瓷套端子的回水温度。

4.2监测定子绕组冷却水总进出水管水温

在励端总进水管和汽端总出水管上各设1个双支式镍铬一康铜E分度热电偶元件（共2个），其中各有1支接ATC。

4.3监测氢冷却器的氢温

在汽端和励端冷却器罩内冷风侧和热风侧各设置1个双支式铂电阻测温元件，一支显示、另一支可接ATC，两端共4件双支式三线Pt100铂电阻测温元件。故共有4支接ATC。在两端的上半端盖上冷氢进风区各有一个温度控制器用于冷氢温度高于上限时报警，温控器有一组触点可直接通往ATC。发电机两端热氢出口处，各有一个单支电阻测温元件监测热氢温度（显示）。

4.4监测轴承温度

在汽励两端的下半轴承可倾瓦块内各设1个双支式热电偶，其中1支是接到ATC去的。两端轴承共有2个双支式镍铬一康铜E分度热电偶测温元件。

在汽、励两端的轴承回油管及无刷励磁机轴承（或滑环端轴承）回油管上各设l个双支式镍铬一康铜E分度热电偶监测回油温度，其中l支接ATC。

4.5监测轴系振动

在汽励两端和励磁机的轴承外挡油盖上各设一个非接触式拾振器，测量转子轴颈振动，两端共3只均接至ATC。

4.6监测轴承座、轴承止动销、上半轴瓦绝缘垫块、下半轴瓦绝缘衬块、密封支座、中间环、高压进油管及外档油盖的绝缘电阻

在发电机励端轴承座、轴承止动销、上半轴瓦绝缘垫块、下半轴瓦绝缘衬块、密封支座、中间环、高压进油管及外挡油盖处均设双重绝缘，在这些部件上均接有引出到机外的测量引线，供在发电机运行期间监测其绝缘电阻：这些测量引线先接到励端下半外档油盖上的接线端子板上。

4.7发电机漏水监测

在发电机出线盒、机座中部、下部、机座顶部冷却器外置的底部及中性当外罩处，均装设法兰或螺孔，用管道与装设在机外的浮子式液位控制器即发电机漏水探测器相连接，以便检测漏水情况，也可从那里排污..

4.8监测机内放电无线射频该装置

通过设置在发电机中心点接地线上的频率变送器来监视发电机线圈或其它带电部件的机内局部电弧放电事故。

4.9监测机内氢气的含湿量

本型发电机增设了一套在线氢气湿度仪，可直观地反映机内氢气的含湿量，因此可以有效地控制发电机机内氢气的湿度。