水轮发电机结构运行监测与维修

目录
前言
常用符号表
第1篇 水轮发电机结构与设计
第1章 水力发电
1.1 概述
1.2 水力发电
1.2.1 水能及其转换
1.2.2 水力发电及其特点
1.3 水电站及其设备
1.3.1 水电站的分类
1.3.2 水电站厂房
1.3.3 水电站设备
第2章 水轮发电机工作原理
2.1 概述
2.2 电机基本工作原理
2.2.1 电机磁路
2.2.2 水轮发电机的工作原理
2.3 水轮发电机励磁系统
2.3.1 励磁系统的基本结构
2.3.2 励磁方式
第3章 水轮发电机的基本技术数据
3.1 规格数据
3.1.1 额定容量〓
3.1.2 额定电压〓
3.1.3 额定功率因数(cosφN)
3.1.4 额定转速〓和飞逸转速〓
3.2 电磁参数
3.2.1 直轴瞬变电抗〓和直轴超瞬变电抗〓
3.2.2 短路比Kc
3.3 机械参数
3.3.1 飞轮力矩(GD2)
3.3.2 机械(惯性)时间常数(〓)和储能常数(H)
第4章 水轮发电机主要尺寸与经济性
4.1 发电机主要尺寸与额定功率及转速的关系
4.2 水轮发电机主要尺寸比与尺寸的确定
4.2.1 主要尺寸比
4.2.2 主要尺寸的确定
第5章 水轮发电机结构型式与分类
5.1 水轮发电机结构型式
5.2 水轮发电机的分类
5.2.1 立式与卧式
5.2.2 空冷与内冷
5.2.3 常规与非常规
5.3 水轮发电机总体布置
5.3.1 卧式机组轴承布置
5.3.2 立式机组轴承布置
5.4 悬式和伞(半伞)式结构的判断与稳定性
5.4.1 悬式和伞(半伞)式结构的判断
5.4.2 全伞式机组稳定性
第6章 定子
6.1 概述
6.2 定子机座
6.2.1 机座结构类型
6.2.2 机座结构设计
6.3 定子铁心
6.3.1 铁心冲片
6.3.2 通风槽片
6.3.3 铁心固定
6.3.4 铁心设计
6.4 定子绕组
6.4.1 绕组的构成原则
6.4.2 绕组的基本要求
6.4.3 绕组型式及选择
6.4.4 绕组换位
6.4.5 绕组绝缘
6.4.6 绕组设计
6.5 定子装配
6.5.1 绕组连接
6.5.2 绕组固定
6.5.3 铜环引线
6.5.4 定子基础部件
第7章 转子
7.1 转子结构特点与要求
7.2 磁极
7.2.1 磁极固定
7.2.2 磁极铁心
7.2.3 磁极线圈
7.2.4 阻尼绕组
7.2.5 垫板与弹簧
7.2.6 磁极键
7.2.7 磁极部分计算
7.3 转子体
7.3.1 整体结构转子体
7.3.2 组合结构转子体
7.3.3 转子磁轭与支架配合紧量
7.4 风扇
7.4.1 风扇结构要求
7.4.2 风扇结构和类型
7.5 轴
7.5.1 轴基本要求及其受力
7.5.2 轴结构及其连接
7.5.3 轴尺寸确定及计算
7.6 滑环与电刷装置
7.6.1 滑环
7.6.2 电刷装置
第8章 轴承
8.1 轴承分类
8.2 卧式电机轴承
8.2.1 座式滑动轴承结构型式及尺寸确定
8.2.2 座式滑动轴承油润滑方式
8.2.3 润滑方式及润滑油选择
8.2.4 座式滑动轴承承载及计算
8.3 立式电机轴承
8.3.1 推力轴承
8.3.2 导轴承
8.4 轴承油循环冷却系统
8.4.1 推力轴承油循环冷却系统
8.4.2 导轴承油循环冷却系统
8.5 轴承油密封
8.5.1 油槽盖密封
8.5.2 挡油管密封
8.6 轴承高压油顶起装置
8.6.1 工作原理
8.6.2 油室压力和油量
8.6.3 油室直径和油膜厚度
8.6.4 环形油室和多油室
8.6.5 油泵压力选择
8.6.6 高压油顶起计算
8.7 轴承润滑计算
8.7.1 推力轴承润滑计算
8.7.2 导轴承润滑计算
8.8 轴承用润滑油
8.9 油冷却器
8.9.1 油冷却器类型
8.9.2 油冷却器结构及其要求
8.10 轴电流
第9章 机架
9.1 机架受力及其要求
9.1.1 机架受力
9.1.2 机架结构要求
9.2 机架结构型式
9.2.1 辐射型机架
9.2.2 井字形机架
9.2.3 桥型机架
9.2.4 斜支臂机架
9.2.5 多边形机架
9.2.6 三角(△)环形机架
9.3 机架主要结构部件
9.3.1 中心体
9.3.2 支臂
9.3.3 合缝板
9.4 千斤顶
9.4.1 千斤顶受力
9.4.2 千斤顶结构
9.5 机架尺寸的选择与计算
9.5.1 机架尺寸选择
9.5.2 负重机架挠度、刚度和应力计算
第10章 辅助装置
10.1 灭火装置
10.1.1 灭火方式
10.1.2 水灭火系统
10.1.3 水灭火系统设计
10.1.4 不同灭火系统应用
10.2 制动装置(系统)
10.2.1 制动方式
10.2.2 制动系统
10.2.3 制动器
10.2.4 不同制动方式应用
10.2.5 制动器计算
10.3 测温装置
10.3.1 测温部位和测温数量
10.3.2 测温元件
10.3.3 测温系统
10.4 油、水管路系统
10.5 轴电流监测装置
10.6 粉尘收集装置
10.7 空间加热装置
第11章 通风冷却与发热
11.1 通风系统
11.1.1 通风系统分类
11.1.2 立式水轮发电机典型通风系统风路结构
11.1.3 水轮发电机通风系统论述
11.1.4 水轮发电机通风计算
11.2 冷却与发热计算
11.2.1 水轮发电机冷却方式
11.2.2 水轮发电机发热计算
11.3 空气冷却器及暖风装置
11.3.1 空气冷却器
11.3.2 暖风装置
第12章 内冷却水轮发电机
12.1 极限容量与冷却方式
12.2 内冷却水轮发电机
12.2.1 内冷(水冷)却水轮发电机的经济性
12.2.2 内冷(水冷)却水轮发电机的设计特点
12.2.3 水内冷水轮发电机
12.2.4 蒸发冷却水轮发电机
12.3 水轮发电机转子绕组强迫通风冷却
12.3.1 转子绕组散热冷却的主要途径
12.3.2 转子绕组强迫通风冷却结构
12.3.3 转子绕组强迫通风冷却计算
第13章 发电电动机
13.1 抽水蓄能电站
13.2 发电电动机特点
13.2.1 双向旋转
13.2.2 频繁启、停
13.2.3 专门启动措施
13.2.4 复杂过渡过程
13.2.5 制造难度大
13.3 发电电动机结构
13.3.1 总体布置
13.3.2 定子
13.3.3 转子
13.3.4 推力轴承
13.4 通风冷却系统
13.4.1 带有风机的轴—径向通风系统
13.4.2 磁轭径向通风系统
13.5 可变速发电电动机
13.5.1 变极式变速发电电动机
13.5.2 可调式变速发电电动机
13.6 发电电动机启动方式
13.6.1 选择启动方式的因素
13.6.2 启动方式
13.6.3 启动方式综合比较
13.7 发电电动机启动与停机
13.7.1 发电工况的启动与停机
13.7.2 电动机(水泵)工况的启动与启动试验
13.8 抽水蓄能机组工况转换
13.8.1 抽水蓄能机组工况转换种类
13.8.2 抽水蓄能机组工况转换
第14章 贯流式水轮发电机
14.1 贯流式水电站
14.1.1 贯流式水电站的型式
14.1.2 贯流式水电站特点
14.1.3 贯流式水轮发电机发展概况
14.2 灯泡贯流式水轮发电机主要技术问题
14.2.1 灯泡比
14.2.2 发电机额定电压
14.2.3 发电机功率因数
14.2.4 通风冷却
14.2.5 飞轮力矩(GD2)和惯性时间常数(〓)
14.3 灯泡贯流式水轮发电机结构
14.3.1 总体布置
14.3.2 定子
14.3.3 转子
14.3.4 轴承
14.3.5 锥体
14.3.6 灯泡头
14.3.7 辅助装置
14.4 灯泡贯流式水轮发电机通风冷却
14.4.1 通风方式
14.4.2 冷却形式
14.4.3 冷却结构
14.4.4 风机和冷却器布置
14.4.5 增压冷却
14.4.6 水内冷却结构
14.5 二次循环冷却与冷却套
14.5.1 二次循环冷却
14.5.2 冷却套
14.5.3 冷却套散热及计算
14.6 通风和热计算
14.7 潮汐电站
14.7.1 潮汐能源特征
14.7.2 潮汐能源
14.7.3 潮汐能源的开发
14.7.4 潮汐发电机组
第2篇 水轮发电机启动、停机与运行
第15章 水轮发电机启动与停机
15.1 启动前检查
15.1.1 安装质量检查
15.1.2 清洁检查
15.1.3 间隙检查
15.1.4 轴承油槽检查
15.1.5 油循环系统检查
15.1.6 制动系统检查
15.1.7 管路检查
15.1.8 接线检查
15.1.9 集电环、电刷检查
15.1.10 密封检查
15.1.11 润滑油油质检查
15.1.12 转动部件检查
15.1.13 通风系统检查
15.1.14 监测系统检查
15.1.15 内冷却发电机检查
15.2 启动应具备的条件
15.3 水轮发电机启动试验
15.4 水轮发电机停机及停机后检查
15.4.1 停机过程中检查
15.4.2 停机后的检查和调整
第16章 水轮发电机空载与带负荷试验
16.1 水轮发电机空载试验
16.1.1 发电机三相短路试验
16.1.2 发电机定子绕组直流耐压试验
16.1.3 发电机空载升压试验
16.1.4 机组过速试验
16.2 水轮发电机组带负荷试验
16.2.1 水轮发电机组并入系统试验
16.2.2 水轮发电机组带负荷试验
16.2.3 水轮发电机组甩负荷试验
16.2.4 水轮发电机组调相运行试验
16.2.5 水轮发电机组进相运行试验
16.2.6 水轮发电机组最大出力试验
16.2.7 水轮发电机组72h带负荷连续试运行和30天考核试运行
第17章 水轮发电机运行
17.1 水轮发电机正常运行
17.1.1 电磁功率(输出功率)与功率角关系
17.1.2 水轮发电机并联运行
17.1.3 水轮发电机安全运行极限
17.1.4 电压变化与水轮发电机运行状态关系
17.1.5 外部阻抗对水轮发电机运行的影响
17.2 水轮发电机运行特性
17.2.1 空载特性
17.2.2 短路特性
17.2.3 零功率因数负载特性
17.2.4 利用零功率因数曲线和空载曲线确定定子漏抗和电枢反应磁势
17.2.5 外特性
17.2.6 调整特性
17.2.7 发电机的同步电抗和短路比
17.2.8 用电势—磁势图求取额定励磁电流和电压变化率
17.2.9 效率特性与损耗
17.3 水轮发电机特殊运行
17.3.1 进相运行
17.3.2 调相运行
17.3.3 调峰运行
17.3.4 调频运行
17.3.5 不对称运行
17.4 水轮发电机的不正常运行
17.4.1 发电机的电压过高或过低
17.4.2 发电机频率波动
17.4.3 发电机失磁
17.4.4 发电机温度过高
17.4.5 发电机的振动与响声
第3篇 水轮发电机监测、维修与增容改造
第18章 水轮发电机使用与维护
18.1 水轮发电机使用条件
18.2 水轮发电机的维护
18.2.1 日常维护的要求
18.2.2 主要部件的日常维护
18.2.3 预测性维护
第19章 水轮发电机监测和诊断
19.1 状态监测和诊断
19.1.1 监测和诊断手段
19.1.2 维修策略
19.2 离线和在线监测
19.2.1 离线状态监测
19.2.2 数据采集器
19.2.3 在线状态监测
第20章 水轮发电机检修
20.1 水轮发电机检修的必要性及其分类
20.1.1 机组检修的必要性
20.1.2 机组检修的分类及其内容
20.2 水轮发电机主要检修项目
20.2.1 定子
20.2.2 转子
20.2.3 推力轴承
20.2.4 导轴承
20.2.5 油冷却器
20.2.6 制动器
20.2.7 空气冷却器
20.2.8 挡风板
第21章 水轮发电机增容改造
21.1 水轮发电机增容改造目标、原则和条件
21.1.1 增容改造目标
21.1.2 增容改造原则
21.1.3 增容改造条件
21.2 水轮发电机状态评估
21.2.1 水轮发电机使用寿命期
21.2.2 水轮发电机状态评估方法
21.3 水轮发电机增容改造途径
21.3.1 增容改造可行性
21.3.2 增容改造途径
21.3.3 增容改造后核算
21.4 水轮发电机增容改造实施与效果
21.4.1 增容改造实施
21.4.2 增容改造效果
附录1 三峡水电站左岸厂房发电机简介
附录2 常用工业材料的物理性能
附录3 国内外部分大容量水轮发电机参考总图
参考文献