水電廠設(shè)備的組成、結(jié)構(gòu)和基本原理(ppt56頁(yè))(編輯修改稿)
2025-03-16 12:30 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 設(shè)備 水輪發(fā)電機(jī) 主變壓器 配電裝置 廠用電系統(tǒng) 電氣設(shè)備組成及基本原理 33 1 發(fā)電機(jī) 發(fā)電機(jī)基本原理 發(fā)電機(jī)主要部件及原理 水機(jī)設(shè)備組成及用途 34 水輪發(fā)電機(jī) —— 工作原理 水輪發(fā)電機(jī)是指以水輪機(jī)為原動(dòng)機(jī)將水能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電機(jī) 。 水流經(jīng)過(guò)水輪機(jī)時(shí) ， 將水能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能 ， 水輪機(jī)的轉(zhuǎn)軸又帶動(dòng)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子 ， 將機(jī)械能轉(zhuǎn)換成電能而輸出 。 是水電站生產(chǎn)電能的主要?jiǎng)恿? 設(shè)備 。 通過(guò)電刷和滑環(huán)的滑動(dòng)接觸，將勵(lì)磁系統(tǒng)產(chǎn)生的直流電引入轉(zhuǎn)子勵(lì)磁繞組，產(chǎn)生恒穩(wěn)的磁場(chǎng)。當(dāng)轉(zhuǎn)子被原動(dòng)機(jī)帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)后，定子繞組（也稱電樞繞組）不斷切割磁力線，就在其中感應(yīng)出電動(dòng)勢(shì)來(lái)。感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的方向由右手定則確定。由于導(dǎo)線有時(shí)切割 N極，有時(shí)切割 S極，因而感應(yīng)出的是交流電動(dòng)勢(shì)。 轉(zhuǎn)子不停地旋轉(zhuǎn)， A、 B、 C三相繞組先后切割轉(zhuǎn)子磁場(chǎng)的磁力線，所以在三相繞組中電動(dòng)勢(shì)的相位是不同的，依次差 120176。，相序?yàn)?A、 B、 C。 當(dāng)發(fā)電機(jī)帶上負(fù)荷后，三相定子繞組中的定子電流（電樞電流），將合成產(chǎn)生一個(gè)旋轉(zhuǎn)磁場(chǎng)。該磁場(chǎng)于轉(zhuǎn)子以同速度、同方向旋轉(zhuǎn)，這就叫同步發(fā)電機(jī)。 水電站中的發(fā)電機(jī)都是同步發(fā)電機(jī)。 發(fā)電機(jī)原理 35 水輪發(fā)電機(jī) —— 主要組成部件 定子 定子鐵芯 定子繞組 引出線 定子機(jī)座 空冷器 定子是水輪發(fā)電機(jī)的固定部件之一。它主要由機(jī)座、鐵芯、繞組以及引出線等其它部件組成。 1) 定子機(jī)座。主要作用是固定定子以及承重。 2) 定子鐵芯。定子鐵芯是水輪發(fā)電機(jī)磁路的主要通道。由于定子鐵芯中存在交變磁通，才在定子繞組上感應(yīng)出交變電流。因此，把定子鐵芯稱為磁電交換元件，并在鐵芯齒槽中固定定子繞組。 3) 定子繞組。定子繞組的作用是，當(dāng)交變磁場(chǎng)切割繞組時(shí)，便在繞組中產(chǎn)生交變電動(dòng)勢(shì)和交變電流，從而完成水能→ 機(jī)械能 → 電能的最終轉(zhuǎn)換。 36 水輪發(fā)電機(jī) —— 主要組成部件 轉(zhuǎn)子 轉(zhuǎn)子支架 磁軛 磁極裝配 頂軸 集電環(huán)組件 轉(zhuǎn)子引線 1) 主軸。主軸的主要作用是起到連接發(fā)電機(jī)與水輪機(jī)，將水輪機(jī)的旋轉(zhuǎn)機(jī)械能傳遞給發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子，另外主軸還承受由于推力負(fù)荷引起的拉應(yīng)力，以及承受單邊磁拉力和轉(zhuǎn)動(dòng)部分的機(jī)械不平衡力。 2) 轉(zhuǎn)子支架。大、中型水輪發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子支架式連接主軸和磁軛的中間部件，并起到固定磁軛和傳遞轉(zhuǎn)矩的作用 3) 磁軛。磁軛也叫輪環(huán)。它的作用是產(chǎn)生轉(zhuǎn)動(dòng)慣量和固定磁極，同時(shí)也是磁路的一部分。 4）磁極。當(dāng)直流勵(lì)磁電流通入磁極線圈后就產(chǎn)生發(fā)電機(jī)磁場(chǎng)，因此磁極是產(chǎn)生磁場(chǎng)的部件。 37 水輪發(fā)電機(jī) —— 主要組成部件 機(jī)架 機(jī)架是水輪發(fā)電機(jī)不可缺少的重要部件之一。按照機(jī)架所安放的位置不同，一般分為裝在發(fā)電機(jī)定子上部的上機(jī)架和裝在定子下部的下機(jī)架 水輪發(fā)電機(jī)組的推力軸承是一種承受整個(gè)水輪發(fā)電機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的重量以及水輪發(fā)電機(jī)的軸向水推力的滑動(dòng)軸承，按液體潤(rùn)滑理論，在鏡板和推力瓦之間由于鏡板的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)，會(huì)建立起厚度為 ，形成良好的潤(rùn)滑條件，同時(shí)經(jīng)推力軸承將這些力傳遞給水輪發(fā)電機(jī)的荷重機(jī)架。它是水輪發(fā)電機(jī)組最重要的組成部件之一，其工作性能的好壞，將直接關(guān)系到機(jī)組的安全和穩(wěn)定運(yùn)行。 推力軸承 水輪發(fā)電機(jī)導(dǎo)軸承的作用是承受機(jī)組轉(zhuǎn)動(dòng)部分的徑向機(jī)械不平衡力和電磁不平衡力，維持機(jī)組主軸在軸承間隙范圍內(nèi)穩(wěn)定運(yùn)行。發(fā)電機(jī)導(dǎo)軸承根據(jù)安裝位置是在轉(zhuǎn)子上方還是下方可分為上導(dǎo)軸承和下導(dǎo)軸承 制動(dòng)器一般位于轉(zhuǎn)子制動(dòng)環(huán)的下方，中、小型機(jī)組一般直接安裝在下支架上，大型發(fā)電機(jī)制動(dòng)器則有獨(dú)立的基礎(chǔ)，即在對(duì)應(yīng)制動(dòng)環(huán)的下部設(shè)若干支墩，每個(gè)支墩上放置 1～ 2個(gè)制動(dòng)器。制動(dòng)器的作用有兩個(gè)，一是制動(dòng)，二是頂轉(zhuǎn)子。 導(dǎo)軸承 制動(dòng)器 38 水輪發(fā)電機(jī) —— 軸流式 基礎(chǔ) 尾水管 泄水錐 輪葉 轉(zhuǎn)輪體 轉(zhuǎn)輪室 底環(huán) 蝸殼 座環(huán) 導(dǎo)葉 支持蓋 頂蓋 導(dǎo)葉操作機(jī)構(gòu) 受油器 永磁機(jī) 上機(jī)架 上擋風(fēng)板 定子 轉(zhuǎn)子 下?lián)躏L(fēng)板 推力軸承 下風(fēng)罩 推力支架柱段 推力支架錐段 空冷器 39 水輪發(fā)電機(jī) —— 燈泡貫流式 40 2 主變 壓器 主變壓器基本原理 主變壓器主要部件及原理 水機(jī)設(shè)備組成及用途 41 主變壓器 —— 工作原理 變壓器是一種靜止的電器 ， 借電磁感應(yīng) ， 把一種交流電的電壓和電流 ， 變?yōu)榱硪环N或幾種頻率相同但數(shù)值丌同的電壓和電流 。 ①升壓變壓器。 要將一定大功率的電能輸送到遠(yuǎn)方用戶去，如果用較低的電壓，則電流將很大，而線路的功率損耗與電流的平方成正比，這將造成巨大的能量損失。另一方面，大電流在線路上引起很大的電壓損失，使得用戶無(wú)法應(yīng)用合格的電壓，故必須采取升高電壓減小電流的措施。 ②降壓變壓器。 電能送到受端時(shí)，輸電線的高電壓必須經(jīng)降壓變壓器，將電壓降到用戶所需
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