水冷式发电机应用局限 & 水轮发电机的转速取决于机型与特性

（一）水轮发电机的型式

1.按布置方式分

按布置方式水轮发电机可分为卧式和立式两种，卧式水轮发电机适合配用混流式、贯流式或冲击式水轮机，一般单机容量小于10MW；一般低、中速的大、中类机组多用立式发电机，适合配用混流式、轴流式水轮机，如图1-10、图1-11所示。

2.按推力轴承的位置分

立式水轮发电机按推力轴承不同位置又分为悬吊型和伞型两种，如图1-10、图1-11所示。悬吊型发电机适用于转速在100r/min以上，其优点是推力轴承损耗小，装配方便，运转较稳定：缺点是机组较高，消耗钢材多。推力轴承位于转子下方的水轮发电机称为伞型发电机，无上导的称为全伞型，有上导的称为半伞型，它适用于转速在150r/min以下，其优点是机组高度低，可降低厂房高度、节约钢材；缺点是推力轴承损耗大，安装维护不方便。

图1-10　悬吊型水轮发电机

1—集电装置；2—上导轴承；3—推力轴承；4—上风洞盖板；5—上机架；6—挡油桶；7—转子；8—定子；9—发电机空气冷却器；10—制动器；11—下机架；12—主轴连接法兰；13—下风洞盖板

图1-11　伞型水轮发电机

1—机罩；2—集电环部分；3—支架；4—支座；5—上风洞盖板；6—上机架；7—上导轴承；8—转子；9—发电机空气冷却器；10—制动器；11—下风洞盖板；12—轴承主轴连接法兰；13—轴承支架；14—制动器基础；15—定子基础螺栓；16—定子；17—主轴；18—千斤顶

3.按冷却方式分

按冷却方式的不同水轮发电机可分为空气冷却和水冷却两种，目前，空气冷却的水轮发电机应用较为广泛。水冷式发电机应用较少。

（二）水轮发电机铭牌

发电机的主要技术数据标志在其铭牌上，这是制造厂家按设计条件，综合考虑了发电机制造过程中的工艺条件、材料性能、发电机的使用寿命等给出的指标，它表征了发电机额定运行的情况。

我国电机型号的标注法采用汉语拼音法，一般用拼音的头一个字母来表示，如下所示：

例如TS480/180—16，表示的是空气冷却式同步水轮发电机，定子铁芯的外径为480cm，定子铁芯长度为180cm，转子磁极为16个。冷却方式为普通空冷。

有的标法也不尽相同，例如SF10—32/4250表示空气冷却的水轮发电机，额定功率为10MW，发电机极数为32，定子铁芯外径为4250mm。

（三）发电机的主要参数

1.额定电流

发电机正常连续运行时的最大工作电流，单位为A（安培）。

2.额定电压

发电机长期安全工作的最高电压，一般指线电压，单位为V（伏特）。(https://www.daowen.com)

3.额定容量

发电机长期安全运行的最大允许输出功率，可用有功功率及视在功率表示。

式中 SN——视在功率，kVA；

PN——有功功率，kW；

UN——额定线电压，V；

IN——额定线电流，A；

cosϕ——功率因数。

4.额定功率因数

发电机额定功率因数是发电机额定有功功率与视在功率的比值，用cosϕN表示，即：

国内水轮发电机常用功率因数为0.8、0.85、0.875和0.9，大功率国产的水轮发电机额定功率因数常取0.85～0.9，国外工业发达国家常取0.9～0.95。

5.额定转速

额定转速是指发电机连续运行的正常转速，以nn表示。

6.飞逸转速

水轮发电机的飞逸转速是指机组在最大水头下运行而突然甩掉满负荷，此时水轮机的调速系统及其主保护装置失灵，导水机构发生故障致使导水叶开度在最大位置的情况下机组可能达到的最大转速一般以nr表示。

水轮发电机的飞逸转速一般由水轮机型式及特性决定。混流式和冲击式水轮机的nr≈（1.6～2.2）nn，轴流式水轮机的nr≈（2.3～2.8）nn。

7.发电机效率

发电机效率是指水轮发电机输出有功功率与水轮机的轴功率之比，即：

式中 η——效率；

Pn——水轮发电机输出的有功功率，MW；

P′——水轮机的轴功率，MW。