[发明专利]一种汽轮发电机定子端部导磁结构

说明书

技术领域

本发明涉及汽轮发电机定子端部结构，具体涉及一种汽轮发电机定子端部导磁结构，属于电气工程技术领域。

背景技术

汽轮发电机作为电力系统的核心设备，其安全稳定运行非常关键，汽轮发电机定子较高的电流密度会引起发电机端部漏磁的聚集，将直接影响到发电机端部结构的热性能与机械性能，特别地，对于某些要求发电机进相运行工况的场合，发电机端部合成漏磁通较迟相运行时端部合成漏磁通增加，较高的发电机定子端部边段铁心处轴向漏磁会在其铁心叠片中感应较大的涡流，导致边段铁心热量过度集中，由热应力引起边段铁心齿部局部变形，严重时可能引起发电机边段铁心的翘曲，发电机边段铁心掉齿和断裂现象时有发生，在汽轮发电机各类故障及事故中占有很高的比例；此外，发电机端部磁屏蔽主要用于吸收端部区域寄生的漏磁来削弱其他结构受漏磁的侵扰程度，发电机端部定子绕组空间结构复杂，定子端部载流导体内电流引起的端部空间区域漏磁的分布复杂，汽轮发电机端部区域寄生轴向漏磁会使磁屏蔽的饱和程度增加，使其吸收周向漏磁和径向漏磁的能力降低。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中的汽轮发电机存在定子边段铁心齿部的饱和程度过高，引起发电机边段铁心齿部过热以及受热应力引起的铁心翘曲、掉齿和断裂现象的发生，发电机端部磁屏蔽吸收周向漏磁和径向漏磁的能力低，使端部各导磁结构件抗轴向漏磁的能力降低的问题。

本发明的技术方案是：一种汽轮发电机定子端部导磁结构，包括由内向外依次安装的定子边段铁心、端部压指、若干磁屏蔽和若干环形阵列分布的螺栓组，所述定子边段铁心的定子齿上设有定子边段铁心齿部短路环，相邻两磁屏蔽之间设有磁屏蔽短路环，所述磁屏蔽和磁屏蔽短路环通过螺栓组与端部压指固定连接，所述定子边段铁心齿部短路环和磁屏蔽短路环均为高电导率金属短路环。

所述定子齿的端部设有左右贯通的通孔，所述通孔沿圆周方向，定子边段铁心齿部短路环包括连接部和弯折部，所述连接部置于通孔内，弯折部沿定子齿外部形状弯折后与连接部连接形成闭合回路，所述的定子边段铁心齿部短路环的套装方向为径-切平面，磁屏蔽短路环缠绕方向为径-切平面绕制的，绕制方向与轴向垂直，即定子边段铁心齿部短路环开口与轴向垂直，削弱定子边段铁心附近的轴向漏磁通所述边段铁心短路环与定子齿端部紧密贴合。

定子边段铁心齿部短路环围成的形状为矩形，其线圈绕制时紧贴定子齿的侧壁和齿顶及齿部通风孔，形成矩形的短路环。

所述螺栓组包括若干螺栓，所述螺栓组的形状为多边形或圆形，磁屏蔽短路环套设在螺栓组的外部，所述的磁屏蔽短路环的铺设方向为径-切平面，磁屏蔽短路环的绕制方向为径-切平面，磁屏蔽短路环的绕制方向与轴向垂直，即磁屏蔽短路环开口与轴向垂直，来抵消轴向漏磁通，降低磁屏蔽的磁饱和程度，提高磁屏蔽的径-切向导磁性能；

相邻两磁屏蔽短路环之间相互连接构成一体式结构。

所述相邻两磁屏蔽短路环之间的连接部分呈多边环形。

相邻两磁屏蔽之间包括若干组形状相同且沿螺栓轴向布置的磁屏蔽短路环。

所述汽轮发电机为进相运行发电机，定子边段铁心齿部短路环为纯银短路环。

所述汽轮发电机为迟相运行发电机，定子边段铁心齿部短路环为纯铜短路环。

所述磁屏蔽短路环为纯铜短路环。

所述定子边段铁心齿部短路环线径在齿厚的0.1—0.2倍。

本发明与现有技术相比具有以下效果：汽轮发电机定子端部边段铁心与磁屏蔽的短路环有效提高端部边段铁心与磁屏蔽的伺服效力，可实现对汽轮发电机端部轴向寄生漏磁的削弱，避免轴向漏磁通引起的定子端部边段铁心局部电磁损耗高，发热严重及热应力引起的翘曲与断裂，降低磁屏蔽的磁饱和程度，提高磁屏蔽材料的利用效率，特别地有助于解决发电机进相运行时端部漏磁严重对电机电-磁-热性能的干扰，提高发电机运行稳定性与可靠性。另一方面，本发明所述的汽轮发电机定子端部边段铁心与磁屏蔽的短路环除了可以提高边段铁心与磁屏蔽的服役坚强性，还有助于保护发电机端部其他结构件，降低发电机定子端部边段铁心与磁屏蔽附近的其他金属结构件的涡流损耗，提高发电机端部定子区域的整体抵抗轴向漏磁的能力。

附图说明

图1为汽轮发电机定子端部边段铁心与磁屏蔽的短路环装配图；

图2为汽轮发电机定子端部边段铁心及其短路环的整体结构示意图；

图3为汽轮发电机定子端部边段铁心齿中心通孔结构示意图；

图4为汽轮发电机定子端部边段铁心短路环的绕制结构；