[发明专利]汽轮发电机定子端部浮置绕组支撑件

说明书

本发明一般涉及电动发电机。尤其是，本发明涉及大型汽轮发电机端绕组支撑组件。

汽轮发电机导体的定子线圈端绕组一般从定子铁心结构轴向伸延一明显的距离，导体的直线段分布在定子铁心槽中，使得导体由铁心槽支撑，但是，端绕组从槽向外伸出一明显距离，使得它们不能由铁心槽完全充分地支撑。因此，该端绕组要受到运行期间的振动、应力以及自身重量的影响。由于正常运行期间的机械振动，或非正常的短路或故障条件下出现的很大的电磁力导致有害的结构变形。

一般，每个单个导体被连接到其有关的导体上，从而形成圆锥形的端绕组组件，该组件与定子结构同轴，并从其上轴向伸延。典型的汽轮发电机设计使用两个同轴的定子线圈组件，它具有底部线圈的内组件的直线段，该底部线圈从顶部线圈的组件向外沿径向在定子铁心槽中配置。底部线圈的端绕组段以一种圆锥形连接，该形状是从类似连接的顶线圈的端绕组段的圆锥形径向向外并与之同轴。

因此该端绕组组件的结合和固定采用合适的垫圈或垫块来完成，该垫圈或垫块位于各种支撑环之间。公知的支撑环围绕端绕组组件伸延，并且被机械地固定到托架上，该托架依次被机械地固定到定子铁心结构上，从而固定支撑环，同时使端绕组就位。围绕顶部和底部线圈绑扎的径向夹具对于在线圈之间提供相对永久的紧固也是公知的。这些公知的绕组支撑件的例子是Alkire等人的美国专利第4，387，317号和Cooper等人的美国专利第4，563，607号和美国专利第4，618，755号，在此，它们被混合作为对比文件。

但是，尽管结构改进了，对于更加可靠的端绕组支撑组件提出了更高的要求，使过大的振动，线圈绝缘的磨损，串联并铜绞合状态的导体的疲劳断裂减至最小。

在Alkire的专利中揭示的环支撑结构通过把一径向向内的力施加到底部线圈上来固定端绕组，并与径向夹具一起作用提供一种对端绕组组件非固定的或浮置的支撑。但是，以任何一种方式不支撑环支撑结构，使包括绕组和绕组支撑件的整个组件保持不被支撑。公知的是，在非正常的短路运行条件下，发电机上的力趋于以这样的方式膨胀绕组，这种方式导致环支撑件的疲劳。因此，由于不以任一方式支撑绕组支撑结构，这些力破坏绕组和绕组支撑结构。

Cooper的专利公开一种用于定子线圈的环支撑结构，它被机械地固定到一组撑臂上，这组撑臂围绕端绕组的周边分布。该撑臂用作为一种制动，来防止在非正常的短路运行期间产生过量的线圈变形。该撑臂被依次机械地固定到定子铁心上，使绕组支撑结构牢固地固定到定子铁心上。但是，因为该撑臂，同时因而该端绕组支撑组件机械地固定到该定子铁心上，我们知道过量的振动力引起端绕组和绕组支撑部件的断裂或磨损。在美国专利第4，618，795中撑臂的两部分之间配置一复合缓冲材料，其形成一弹性层和一滑动层，这是为了使线圈从线圈支撑装置中脱开。但是，这个装置复杂且成本高，并且在整个运行的长周期中，缓冲材料的磨损损耗是严重的。

因此，对于端绕组支撑结构必要的是提供一种对顶部和底部线圈的端绕组的可靠支撑，它要避免现有技术中绕组支撑组件存在的问题，本发明提供一种满足这一要求的绕组支撑组件。

本发明提供一种用于汽轮发电机端绕组部件的绕组支撑组件。该支撑组件包括一组机械地固定到定子铁心上的托架，以及一个定子绕组支撑件，它包括一组与定子的底部线圈支撑啮合的支持件，以及围绕端绕组配置有两个或更多的机械地连接到该支持件的支撑环。定子绕组支撑部分被设置在与相应的一个托架很贴近的位置，使得在定子绕组支撑件和托架之间形成一个间隙。在某些发电机运行状态下，定子绕组支撑装置接触到一个或多个托架时，定子绕组支撑件可滑动地啮合托架，使该定子绕组支撑件被支撑在托架上。围绕相邻的顶部和底部线圈配置一个或多个径向夹具，从而紧紧地把线圈固定到定子绕组支撑件上，使端绕组和端绕组支撑组件相对定子铁心自由地浮置，但在某些运行状态下也能支撑在定子铁心上。

图1表示了根据本发明的一个端绕组支撑组件。

图2表示了根据本发明的一定子绕组支撑件。

图3表示了沿图2中3-3线剖开的定子绕组支撑件。

图4表示了根据本发明的一径向夹具的剖示图。

图5表示了图4中的径向夹具的另一视图。