4.2 江厦电站二期工程潮汐水轮发电机的设计特点

4.2.1 发电机灯泡比D_a/D₁的确定

由于江厦电站二期工程中的3号、4号、5号机组与一期工程中的1号、2号机组流道相同，即流道已定，而发电机容量由1号机的500kW增至3号机的700kW，发电机的灯泡比D_a/D₁由0.8增至0.9，不可能增加很多，否则会影响水轮机效率，所以确定发电

机的灯泡比D_a/D₁=0.9。

4.2.2 发电机转速的确定

发电机转速由水轮机决定，江厦电站二期工程机组的发电机与水轮机的主轴直联后，发电机转速由1号机的500r/min降至125r/min，这给在有限的空间中布置更多的磁极造成困难。

4.2.3 阻尼条的增设

一般对950kV·A/700kW的水轮发电机来说无需设阻尼条，但江厦电站二期工程机组，要具有正、反向发电，正、反向泄水和正、反向抽水等六种运行工况，要保证发电机在作电动机运行时有足够大的起动转矩和牵入转矩，必需增设阻尼条和增加阻尼条的数量；另外，由于定子槽宽b_s与气隙长δ之比达到4.7，也需要用阻尼绕组来降低谐波幅值，这样可使定子齿矩和励磁磁势中高次谐波所引起的谐波幅值降低。

但是，有了阻尼绕组后，如其节矩选择不当，电势曲线会发生畸变，选择阻尼绕组节矩t₂时，应满足如下条件：

（1）t₁＞t₂。

（2）（n_B-1）t₂=66qK+q1t₁。（3）t2τ2-（6q±a）≥2q+l。

以上式中：t₁为定子齿距，mm；t₂为阻尼条节矩，mm；q为每极每相槽数，q=6zp，其

中z为定子槽数，p为极数；n_B为阻尼条数；K为整数，K=1，2，3，…；a，l为最小

的整数和分数代入。

当上述条件全部满足时，发电机电势曲线上不会出现阻尼绕组系统引起的脉动，如不能全部满足时，通过论证，发电机有阻尼绕组系统引起的空载电势波形畸变率要在允许范

围5%以内。

4.2.4 选择带阻尼绕组的分数槽

当江厦电站二期工程机组的转速为125r/min时，发电机每极每相槽数只能采用分数槽，采用分数槽的绕组还能改善电动势波形。带有阻尼绕组的分数槽，定子绕组中的谐波电势比带有阻尼绕组的整数槽的定子绕组中的谐波电势要复杂。由阻尼绕组中的齿频电流在定子绕组中引起的谐波电势，通过论证，其产生的空载电压波形畸变率在许可范围5%以内。

4.2.5 特殊形状磁极极靴的采用

江厦电站二期工程发电机的转子磁极，由于极距小，极身相对较宽，极间通风道也随之减小，转子表面散热热阻增加，如采用一般形状的磁极，会使漏磁大大增加，引起磁极极身过度饱和，从而又增加励磁系统的负荷，增加了转子的热源。

对本发电机而言，极靴上安排励磁绕组的宽度仅7mm，而励磁绕组设计尺寸的宽度却有16mm。因此必须把磁极极靴设计成特殊形状，使其既有足够位置固定励磁绕组，又不增加极间漏磁，并可增加极间通风通道，以降低转子励磁系统的温升，减轻励磁系统的负荷，但极靴形状的改变，必须考虑机械强度与漏磁分布。