第一部分：三相交流发电机
第一节发电机的工作原理与构成
一、三相交流发电机的工作原理
发电机是根据电磁感应原理来工作的，能把机械能转换为电能的旋转电机，在火电厂中，用汽轮机作为发电机的原动机，整个机组叫汽轮发电机组，其中的交流发电机称之为汽轮发电机，那么汽轮发电机是怎样发出的电能？根据电磁感应原理，只要导体切割磁场，在导体中就会产生感应电动势，也就是说，不管是导体运动还是磁场运动，只要是导体与磁场之间有相对运动，导体切割了磁力线，就会在导体中产生感应电动势.在工程实际应用中，发电机制造厂家适当选择了转子磁极的形状，使得在励磁绕组中流过电流后，发电机定转子之间气隙中的磁感应强度大致按正弦规律分布，当汽轮机带动发电机转子旋转时，就得到了一个在空间旋转的磁场，此旋转磁场与静止不动的三相定子绕组就发生相对运动，在三相定子绕组中感应出正弦交流电动势，由于三相定子绕组在制造时，其每相绕组在空间的位置是对称的，因此感应出的电动势也是对称的，我们在工程实际中，按照三相电路中的连接方法，把定子绕组接成星形后，再与负载接通，在感应电动势的作用下，电路中就出现电流，向负载输出电能.
二、三相交流发电机的构成
从总体结构上来看，三相交流发电机都是由建立磁场的转子和产生电动势的定子的两大部分组成的，转子由导电的转子组建磁文档场并增强磁场强度的转子铁芯构成，定子由导电的定子绕组与导磁的高清无水印 max.book118.定子铁芯构成，发电机的定子绕组与转子绕组构成了发电机的电路部分，发电机的定子铁芯与转子铁芯构成了发电机的磁路部分，发电机定子与转子之间，彼此没有电和机械的直接联系，发电机定子与转子磁路之间通过磁力线相联系，利用磁的联系传递能量、转换能量.
三、三相交流发电机频率与转速的关系
交流电动势每秒钟变化的次数称之为交流电的频率，而交流电动势是由转子磁场感应出来的，发电机转子是由汽轮机拖动进行旋转的，显然发电机转子磁场要是只有一对磁极，当转子磁场旋转一周时，定子绕组中的感应电动势就要交变一次.那么按照这个原理，具有P对磁极的转子磁场旋转一周时，定子绕组中的感应电动势就要交变P次.转子磁场每分种旋转N转，电动势每分钟交变PN次，于是发电机转速与交变电势的频率有以下关系：f=PN/60由于汽轮机在高转速下运行是比较经济的，规定为每分钟为3000转，汽轮机发电机转子磁极为一对极，即两极电机，从以上叙述可知，发电机转子每分钟旋转3000转，极对数为一对极，那么发电机每秒钟电势交变50次.即交流电的频率为50周/秒，也称之为50Hz或工频（我国的规定）.
第二节 WX21Z-085LLT150MW发电机结构及规范
WX21Z-085LLT150MW发电机型号及主要技术参数
主要技术参数
名称 单位 参数型号 WX21Z-085LLT额定容量Sn MVA 176额定功率Pn 额定功率因数COS中n MW 150定子额定电压Un KV 0.85 15.75定子额定电流In A 6469频率fn 50转速 r/min 3000额定励磁电压 额定励磁电流 V A 248 1344定子线圈接线 Y冷却方式 循环密闭式空气冷却励磁方式 静止可控硅励磁转子线圈绝缘等级 定子线圈绝缘等级 F F定子铁芯绝缘等级 F定子线圈极限温度 'C 120
转子线圈极限温度 105定子铁芯极限温度 120发电机进口风温 C 40发电机出口风温 90
WX21Z一085LLT150MW发电机空冷系统构成
该型号发电机为空冷、自通风的两极隐极式转子电机，具有含空气一水热交换器（空冷器）的封闭冷却回路，空冷器位于发电机下部的基础里，发电机有两条对称于发电机中心的空冷回路，冷却空气由发电机转子两端风扇打入，一部分冷却空气进入转子线圈端部区域，冷却转子绕组端部，然后进入气隙，一部分冷却空气直接进入气隙，在此处与来自转子端部线圈的冷却空气汇合，然后冷却转子本体表面，另一部分冷却空气对定子线圈端部冷却后，沿轴向风道进入机座中部，冷却铁芯和绕组后，进入气隙，再冷却转子本体中部.然后与前两部分冷却空气汇合，经过定子铁芯中的径向通风道冷却定子绕组和铁芯后回到空气冷却器，经冷却后，再回到风扇，形成循环.定子绕组采用间接冷却方式，热流经槽壁，从绕组绝缘传至铁芯，由流经铁芯径向通风道的冷却空气冷却铁芯，发电机机座作为业子通风风道，使空气不仅通过气隙而且通过铁芯外圆进入各段铁芯，以使轴向温度均匀分布.
转子导体中风路是冷风从护环板和转轴之间吹进转子，进入转子绕组端部风腔，在槽入风口处冷风进入转子空心导体，在导体中，这部分冷风分成两部分，一部分冷风通过槽中的空心导体到达转子中心部位，从那里穿过空心导体和槽楔上的径向孔进入气隙.另一部分冷风通过绕组端部空心导体，到达磁极轴线部分，从那里它由空心导体
内排出，最后通过转子本体端部的月牙槽进入气隙.
注：发电机转子绕组是含银空芯导线制成，绕组上有进、出风口（内部冷却）发电机绝缘材料制造为F级，运行中按B级考核标准执行.发电机测温装置
发电机的测温装置主要用于温度等检测以保证安全运行，WX21Z-085LLT150MW发电机所配测量装置分述如下.
1、定子温度测量：定子绕组中有6个PT100电阻测温元件，围绕
圆周平均分布，放置在绕组层间，用于遥测各点的温度.2、 冷空气温度测量：在发电机冷风道里安装有两只PT100电阻温度测温元件，用于遥测温度，两只带电接点温度计，用于现场监测温度.3、 热空气温度测量：在发是热风道里安装有两只PT100电阻温度测温元件，用于遥测温度，两只带电接点温度计，用于现场监测温度.4、 轴承温度测量：每个轴承出油口处装有带电接点的指温度文档
max.book118.计，用于现场监测温度. 预览与源文档一致，下载高清无水印
空冷发电机出入口温度规定
发电机的入口风温最高不得超过40℃、出口风温最高不得超过90℃、发电机两侧入口风温差不超过3℃出、入口风温差不超过50℃，上述温度都做入电气与汽机DCS画面中，使用PT100电阻理入发电机内部进行测温共有六个测点，沿发电机圆周分布.（PT一铂电阻，0℃时铂的电阻值为100Ω，测量误差为土3℃，测温范围0℃一300℃）
