Los generadores de turbina de vapor de las centrales térmicas o nucleares adoptan una estructura horizontal. Como se muestra en la Figura 1, el generador, la turbina de vapor, el excitador, etc. se combinan para formar una turbina de vapor que funciona coaxialmente. grupo electrógeno. Los componentes más básicos de un generador de turbina son el estator, el rotor, el sistema de excitación y el sistema de refrigeración.
1. Estator
El estator del generador de turbina está compuesto por el núcleo del estator, el devanado del estator, el marco y otros componentes.
(1) Núcleo del estator. El núcleo del estator es un componente importante que forma el circuito magnético y fija el devanado del estator. Generalmente está hecho de láminas de acero al silicio laminadas en frío de 0,5 mm o 3,5 mm de espesor con buena permeabilidad magnética. El núcleo del estator de un generador de turbina grande es muy grande. Las láminas de acero al silicio se perforan en forma de abanico y luego se ensamblan varias piezas en un círculo.
(2)Bobinado del estator. Los devanados del estator están incrustados en las ranuras del estator en el círculo interior del núcleo del estator y están dispuestos en tres fases en un ángulo de 120° entre sí para garantizar que cuando el rotor gira, se genere una fuerza electromotriz con una diferencia de fase de 120°. se genera en los devanados del estator trifásico. Hay dos conjuntos de conductores aislados superior e inferior (también llamados barras de alambre) colocados en cada ranura. Cada barra de alambre está dividida en una parte recta (colocada en la ranura del núcleo de hierro) y dos partes terminales. La parte recta es el borde efectivo del conductor que corta las líneas de fuerza magnética y genera fuerza electromotriz inducida. La parte terminal de la barra de alambre desempeña un papel de conexión, conectando las barras de alambre relevantes de acuerdo con ciertas reglas para formar el estator de tres. devanado de fase del generador. Las barras del estator de los generadores de turbinas medianos y pequeños son todas barras sólidas, mientras que los generadores de turbinas grandes a menudo usan barras enfriadas internamente debido a la necesidad de disipación de calor, como varias barras sólidas y barras huecas que pueden pasar agua. en paralelo.
(3) Base y tapa final. La función de la base es soportar y fijar el núcleo del estator del generador. La base de la máquina generalmente está hecha de placas de acero soldadas y debe tener suficiente resistencia y rigidez, y debe poder cumplir con los requisitos de ventilación y disipación de calor. La función de la cubierta final es cubrir ambos extremos del cuerpo del generador y, junto con la base, el núcleo del estator y el rotor, forman un sistema de ventilación completo dentro del generador.
2. Rotor
El rotor de un generador de turbina está compuesto principalmente por un núcleo de rotor, un devanado de excitación (bobinado del rotor), un anillo de retención y un ventilador. Componente importante de un generador de turbina. Una de las partes importantes. Debido a la alta velocidad del generador de turbina, el rotor está sujeto a una gran fuerza centrífuga, por lo que el rotor se alarga y se convierte en un tipo de polo oculto para fijar mejor el devanado de campo.
(1) Núcleo del rotor. El cuerpo del rotor del generador está hecho de acero aleado de alta resistencia y buena conductividad magnética. A lo largo de la superficie del cuerpo del rotor se fresan axialmente ranuras para colocar los devanados de campo. La disposición de las ranuras es generalmente radial, y las partes entre las ranuras son dientes, comúnmente conocidos como dientes pequeños. La parte sin procesar se denomina comúnmente diente grande. El diente grande sirve como cuerpo polar del polo magnético y es la única vía por la que pasa el flujo magnético principal.
(2) Devanado de excitación. El devanado de excitación es un devanado concéntrico compuesto por varias bobinas, y las bobinas están enrolladas con alambres de cobre planos rectangulares. Después de colocar el devanado de excitación en la ranura, la parte recta del devanado se presiona con una cuña de ranura, el extremo se fija radialmente con un anillo de retención y la fijación axial se realiza con un bloque de mica y un anillo central. El cable conductor del devanado de excitación se conecta al anillo colector a través de la varilla conductora y luego se saca a través del cepillo.
(3) Anillo protector y anillo central. El generador de turbina gira a alta velocidad y el extremo del devanado de campo soporta una gran fuerza centrífuga, por lo que se debe utilizar un anillo de retención y un anillo central para apretarlo. El anillo de retención aprieta el extremo del devanado de campo para evitar el desplazamiento radial y la deformación del extremo del devanado; el anillo central se utiliza para soportar el anillo de retención y evitar el movimiento axial del extremo.
(4) Anillo colector. El anillo colector está dividido en anillos colectores positivos y negativos, que están hechos de acero forjado de aleación duro y resistente al desgaste y se instalan fuera del extremo de excitación del rotor del generador. Los anillos colectores positivo y negativo están conectados respectivamente a los dos extremos del devanado de excitación a través de cables y son conducidos al sistema de excitación del generador a través de dispositivos de escobillas.
(5) Abanico. Se instalan ventiladores en ambos extremos del rotor del generador para acelerar la circulación del gas en el núcleo del estator y las piezas del rotor y mejorar el efecto de enfriamiento.
3. Sistema de refrigeración
Cuando el generador está en funcionamiento, diversas pérdidas generadas en su interior se convertirán en energía térmica, provocando que el generador se caliente. Especialmente para los grandes generadores de turbina, debido a su estructura delgada y la dificultad para disipar el calor en el medio, el problema de calentamiento se vuelve aún más grave. Si la temperatura del generador es demasiado alta, afectará directamente la vida útil del aislamiento, por lo que el enfriamiento es un tema muy importante para los generadores de turbinas grandes.
4. Sistema de excitación
Las funciones principales del sistema de excitación son:
① Cuando el generador está funcionando normalmente, suministra y ajusta automáticamente la corriente de excitación. de acuerdo con la condición de carga del host para mantener un cierto voltaje terminal y salida de potencia reactiva.
② Cuando los generadores funcionan en paralelo, la distribución de potencia reactiva debe ser razonable.
③Cuando ocurre una falla repentina de cortocircuito en el sistema, el generador puede excitarse fuertemente para mejorar la estabilidad del funcionamiento del sistema. Una vez eliminada la falla del cortocircuito, el voltaje vuelve rápidamente a la normalidad.
④ Cuando la carga del generador disminuye repentinamente, se puede realizar una desmagnetización forzada para evitar que el voltaje aumente excesivamente.
⑤ Cuando se produce una falla interna en el generador, como un cortocircuito entre espiras o una falla a tierra de dos puntos en el rotor, el generador se puede desmagnetizar o desmagnetizar automáticamente.