水轮发电电动机

[拼音]：shuilun fadian diandongji

[外文]：hydraulic turbo-generator motor

既可以水轮机为原动机作发电机使用，又可作为电动机使用的电机设备。用于抽水蓄能电站。最老式的抽水蓄能电站机组为四机式（电动机－发电机-水轮机-水泵），后来发展为三机式机组和二机式可逆机组。

分类

水轮发电电动机按主轴位置分为卧式（灯泡式）和立式两种。因机械设备种类不同和配置方式不同，可组成不同类型的抽水蓄能机组：水轮机-发电电动机-水泵（卧式）及水泵-水轮机-发电电动机（立式）组合，称为三机式机组；水泵水轮机－发电电动机组合称为二机式可逆机组。

结构及其特点

水轮发电电动机的主体结构与水轮发电机基本相同。由于它既作发电机（正转时）又作电动机（反转时）运行，因此，在结构上有相应的特点：

（1）蓄能电站在电网中主要起调峰填谷作用，机组起动停止很频繁。发电电动机的结构必须充分考虑其反复出现的离心力，对结构材料造成疲劳和定子、转子绕组上的热变化和热膨胀，定子常采用热弹性绝缘；

（2）可逆式发电电动机用常规水轮发电机转子上的风扇不能满足散热降温的要求，对大容量高转速的机组一般采用外设风扇；

（3）推力轴承和导轴承在正反旋转时，油膜都不能破坏；

（4）结构与起动方式有密切关系，用起动电动机则在同轴上装有专用电动机，如需改变发电电动机转速时，除改变电源相位外，还需将定子绕组改接和将转子换极。

发展趋势

（1）随着水泵水轮机制造技术的发展，发电电动机的转速和容量也在增大，向大容量高转速发展。世界上装有大容量、高转速发电电动机的已建蓄能电站有英国的迪诺威克抽水蓄能电站（33万kVA、500r/min）等。

（2）采用双水内冷发电电动机，定子线圈、转子线圈及定子铁芯用离子水直接内冷方式可提高发电电动机的制造界限。美国拉孔山抽水蓄能电站的发电电动机（42.5万kVA、300r/min），也采用双水内冷。

（3）磁推力轴承的应用。随着发电电动机容量增大转速增高，机组的推力负荷及起动转矩也在增加。用了磁推力轴承后，推力负荷由于加上了与重力反方向的磁吸引力，从而减少了推力轴承的荷载，减小了轴面阻力损失，降低了轴承温度和提高了机组效率，起动阻力矩也减小。韩国的桑朗京抽水蓄能电站的发电电动机（33.5万kVA、300r/min）即采用磁推力轴承。

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