定子线圈导线数：上层线棒实心导线尺寸为6.10mm×1.70mm，64根，空心导线为32根；下层线棒实心导线尺寸为6.1mm×1.7mm，48根，空心导线为24根，即上层线圈截面积比下层线圈截面积大。

　　为了降低进相运行时定子铁心端部发热，装有由扇形硅钢片叠制而成的阶梯型磁屏蔽，起到端部漏磁通的旁路作用，防止漏磁轴向深入端部，减少端部铁损。

　　转子槽衬为环氧模压制而成，绝缘为环氧玻璃布板粘在转子线圈上。绝缘垫条和阻尼条装在转子线圈上部。转子槽楔下、垫条下、护环绝缘套内表面和槽衬内壁有滑移层。阻尼结构由转子槽内装设的阻尼条与槽楔、护环构成。

　　1.4日本日立公司日立公司曾生产过数台900MW双轴发电机，已投入运行，但没有生产过900MW及以上容量的单轴汽轮发电机。现与我国东方电机股份有限公司合作中标邹县电厂1000MW级汽轮发电机，容量为1120MVA，定子电压为27kV，目前正在设计制造。

　　1.5原英国GEC公司英国GEC公司生产的1000MW级、3000r／min、50Hz发电机，定子采用内外机座，定子铁心硅钢片厚度为0.35mm.端部压板为普通钢，齿压板为反磁球墨铸铁。端部压板处有铜屏蔽厚20mm.内外机座间采用切向隔振。定子空心线圈采用空心铜线。线圈主绝缘采用环氧粉云母多胶带模压固化系统。槽部固定除采用适形材料外，槽楔为斜楔打紧，侧面用半导体波板固定。定子端部线圈固定，用大锥环及压板螺钉紧固，可轴向伸缩，端部线圈间用灌树脂橡胶布管垫紧。定子线圈出线采用环氧玻璃布卷包。中线点在出线端上部。

　　转子线圈槽部冷却采用付槽通风，均匀各风路长度。槽部两排通风孔，冷热风对流；端部为一路半。

　　转子端部采用单极离心式风扇。槽部采用全长整根铝槽楔兼作阻尼作用，转子极面上有5个阻尼槽，用分段铝槽楔，接口处下部用铜排连接，但端部无阻尼笼。护环采用18Mn18Cr.

　　4个氢冷却器放在机座四个角上。机内采用抽风式通风，发电机前轴承与汽轮机低压转子后轴承共用一轴承座，后轴承为端盖轴承，采用双轴承双整流盘的无刷励磁系统。我国大亚湾核电站采用的是GEC的发电机。

　　1.6法国Alstom（ABB）公司数年前Alstom公司兼并了ABB发电部分的业务，因此，Alstom的汽轮发电机就包括了原ABB或其前身BBC所生产的发电机。

　　1973― 1999年曾生产过近10台套1000MW级汽轮发电机组。

　　Alstom主要生产超超临界汽轮机配ABB和GEC公司的发电机。一些发电机有的是配核电站，有的是配燃煤电站。发电机容量为1000￣1182MVA，定子电压为21￣27kV，励磁方式多数为自并励励磁系统。

　　1000MW级汽轮发电机冷却方式为水、氢、氢冷却，即定子线圈水内冷，转子线圈和定子铁心为氢气冷却。定子机座为分段式，卧式隔振结构。定子铁心采用铝合金支持筋及穿心螺杆压紧。铁心外在支持筋处用键固定。铁心端部采用硅钢片粘结成的压板兼有磁屏蔽作用，定子线圈采用不锈钢矩形空心管与实心铜线组成，主绝缘采用环氧云母少胶带真空浸渍并有内防晕，最后模压成型。相间用绝缘填料填紧。定子线圈槽部固定采用斜楔打紧，侧面用半导体垫条垫紧。端部固定有外部大锥环及内箍并采用可重新紧固结构。

　　转子线圈槽部采用轴向、径向通风，端部采用两路通风，转子单侧有两极离心式风扇。槽部采用全长整根铝合金槽楔兼作阻尼作用，端部有铜阻尼。护环采用18Mn18Cr.

　　1.7俄罗斯（前苏联）20世纪70― 90年代曾生产过TBB型汽轮发电机，其冷却方式为定子线圈水内冷，定子铁心和转子线圈为氢冷。容量有800、1000、1200MW，其中1000MW发电机有2个型号：TBB－1000－2型是60Hz、3600r／min，TBB－1000－4型是50Hz、1500r／min.其定子电压均为24kV.

　　定子机座采用分段式，定子铁心端部压板内有铜屏蔽及磁分路。端部外圈压板处还装有磁屏蔽和边段铁心粘结。端部有外绑环和内箍。定子线圈槽部用成对斜楔固定，侧面垫半导体波纹板。

　　转子线圈槽部采用气隙取气冷却，端部采用两路通风。两端采用单级离心式风扇，轴承为座式轴承。励磁采用无刷励磁系统。

　　1.8上海汽轮发电机有限公司上海汽轮发电机有限公司引进西门子技术（中方控股与西门子合资）生产1000MW级、3000r／min、50Hz汽轮发电机，冷却方式为水、氢、氢冷却。额定容量为1111.11MVA，额定功率1000MW，定子电压为27kV，采用无刷励磁系统。其特点为：（1）采用水、氢、氢冷却方式，即定子线圈为水内冷，轴向通风，转子线圈槽内和端部为线匝中的轴向通风孔冷却。

　　为了加快气体流速，增大冷却效果，采用4级串联风扇，压头为23.1kPa.（2）定子线圈采用双层2支路并联线圈布置，空心导线采用不锈钢管。（3）大轴采用高质量NiCrMoV合金钢锻件。（4）定子线圈在槽内540°换位，侧面采用波纹板固定，槽底采用均压片和楔下波纹板固定。线圈端部采用压板和高强度绝缘螺栓夹紧到刚性绝缘大锥环上，大锥环由定子机座支撑并允许在机座内轴向移动。整个端部线圈间垫成整体，使端部线圈形成“一刚一柔”结构。另外，在定子端部装有磁屏蔽，在齿压板和压圈处设计有通风道，提高冷却效果。（5）阻尼条采用耐高温蠕变及高导电率的铜合金。阻尼结构良好，能承担I 2为6％，I 2？

　　t为6s的负序能力。（6）发电机设计效率为98.95％，短路比（SCR）为0.48，绝缘等级为F级，额定氢压为0.5MPa.（7）发电机转子临界转速一阶720r／min，二阶2100r／min.与额定转速距离较大，产生共振的可能性较小。（8）发电机采用端盖轴承，励磁机端为单轴承双整流盘。（9）发电机油密封采用单流环密封油系统。

　　转子端部结构如所示。定子槽内布置如所示。

　　1.9哈尔滨电机有限公司哈尔滨电机有限公司引进东芝技术，合作生产的2极、3000r／min、50Hz、1000MW级汽轮发电机，冷却方式为水、氢、氢冷却。额定容量为1120MVA，额定功率为1000MW，功率因数为0.9（滞后），定子额定电压为27kV，采用自并励励磁。

　　该型发电机的主要特点：（1）冷却方式：采用水、氢、氢冷却，即定子线圈为水内冷、转子线圈采用气隙取气氢冷却；定子铁心采用氢冷；轴流式风扇，沿轴向转子分为15个风区，其中8个热风区，7个冷风区，风区长度为406mm，转子温度不均匀系数为1.247.冷却器垂直安装在发电机机座四角。（2）大轴采用高强度合金锻件NiCrMoV.护环采用18Mn18Cr.（3）定子线圈为双层4排，空心导线为铜管，线圈绝缘为Tostight－1，此绝缘材料具有良好的热稳定性，能满足30kV电压等级的高介电强度，在负荷变化工况下具有高度可靠的耐热―机械能力。

　　定子铁心采用有方向性硅钢片，烘焙无机清漆。铁心有弹性支撑（弹簧板隔振），铁心端部结构有铜屏蔽和磁分路。线圈端部结构为绑环和绑扎结构，端部可以轴向伸缩。（4）转子表面加工成凹凸形状，凹形部位为取风孔，凸形部位为出风孔。气隙取气结构。

　　转子极面两端开有阻尼槽，埋设阻尼条，两端有梳齿阻尼环的结构，能承受I 2为6％t为6s.（5）发电机设计效率为99％，短路比（SCR）为0.52，额定氢压为0.52MPa.（6）发电机采用自并励励磁系统。正常停机采用逆变灭磁，事故状态采用断路器配电阻灭磁。（7）发电机的油密封采用单流环式。其油源采用从汽轮机润滑系统直接供油，工作后回到汽轮机系统，靠汽轮机润滑油装置降温，没有单独的冷油器。

　　定子绕组端部结构如。转子阻尼结构如。

　　1.10东方电机有限公司东方电机有限公司引进日立技术合作生产的2极、1000MW级、3000r／min、50Hz汽轮发电机冷却方式为水、氢、氢冷却。额定容量为1120MVA，额定功率为1000MW（功率因数为0.9，滞后），定子额定电压为27kV，采用自并励励磁方式。

　　该型发电机的主要特点：（1）冷却方式为水、氢、氢。轴流风扇安装在转子两端，沿轴向转子本体分19个风区，其中10个为热风区，9个为冷风区，风区长度为355.6mm，转子温度不均匀系数为1.16氢气通过定子铁心的径向风道进行冷却。（2）发电机大轴（转子）采用高强度合金锻件（NiCrMoV），护环采用18Mn18Cr.（3）发电机油密封采用单流环式，油源来自汽轮机油冷却器下游管路的轴承润滑油，无单独的冷油器。（4）定子线圈端部结构：在铁心端部采用磁屏蔽和铜屏蔽，还有磁分路，且采取了使定子线圈端部轴向伸缩的技术措施。（5）转子的阻尼系统由槽楔两端梳齿阻尼环和护环组成，护环搭接面喷镀银。（6）励磁方式采用自并励励磁方式。正常停机采用逆变灭磁，事故时采用灭磁开关和灭磁电阻来灭磁。

　　定子端部结构如所示。

　　部分国内外公司生产的1000MW级汽轮发电机基本参数如。

　　2对发电机的一些基本技术要求1000MW级功率、单轴、3000r／min、50Hz是当今国内外汽轮发电机顶级功率，其特点是定子额定电压较高为25￣28kV，定子电流较大，达23kA以上。

　　2.1发电机组运行要安全可靠要保证电力系统安全运行，首先要保证设备的可靠性和提高运行水平，避免错误操作。提高发电机的可靠性，就需要制造厂（公司）提高设计和制造工艺水平，采用高强度、耐高温、防腐蚀等材料。使用部门需要提高操作水平，避免误操作，使发电机组免受较大冲击，尽量避免事故。

　　由于发电机容量较大，造价较高，从经济方面需要提高发电机组的效率和使用寿命，对1000MW级发电机要求：使用寿命在正常条件下应不少于35a；发电机组的可用率不低于99％，强迫停用率小于0.5％。

　　2.2发电机的运行性能（1）发电机容量（视在功率MVA）：发电机与汽轮机不同，应当以容量（视在功率MVA）为准。在额定定子电压、额定频率、额定功率因数、额定氢压下，要明确氢冷却器冷却水的水质（如除盐水、中水等）与水温，并要求提供水温与容量的关系曲线。发电机的输出功率（MW）应与汽轮机的功率相匹配。

　　（2）1000MW级汽轮发电机组在电网中带基本负荷比较经济和安全，但由于我国各电网容量较大以及其他客观原因，有时需要发电机变负荷和调峰运行，要求这些发电机具有变负荷和调峰运行能力。

　　（3）发电机应具有非正常运行的能力：a.

　　承担负序电流能力：当发电机内部发生短路、接地、开关断相等故障时，会在发电机中产生负序电流，从而使转子表层产生较高的温度。严重时会损坏转子本体和护环。因此，对1000MW级发电机应承受稳态负序电流I 2≥6％、暂态负序电流I 2？

　　t≥6s.

　　b.

　　发电机具有一定的短时过负荷能力：应承受1.5倍额定定子电流历时30s不发生有害变形及接头开焊等故障。

　　c.

　　发电机具有进相运行能力，要求发电机功率因数为0.95（超前）情况下能带额定有功负荷长期连续运行，而各部分温度（或温升）不超过规定值。

　　d.

　　发电机应能承受105％额定定子电压，满负荷下机端发生三相短路故障而不发生有害变形。

　　e.

　　发电机要能承受下列工况下所产生的扭应力：两相短路冲击产生的扭应力；电厂出线三相或两相重合闸不成功产生的应力；发电机误并列产生的应力；甩负荷时由于调速器失灵引起超速而产生的应力；次同步振荡所产生的应力；周期性所产生的应力等。

　　f.

　　关于失磁异步运行问题：运行中的汽轮发电机突然失去励磁后是否不切机允许带一定有功负荷继续在电网中运行。对发电机来说发生了异步运行产生滑关（S），会在转子表面感应产生较高温度；定子端部漏磁增大对端部件会产生局部过热。失磁异步运行时发电机要从电网吸收较大无功功率，从而降低系统和电厂厂用母线电压。因此，对发电机失磁异步运行有不同看法或观点。阿尔斯通规定：失磁2s后停机。日立公司规定失磁后立即停机。因此，1000MW级发电机是否允许失磁异步运行，第一宜按各公司的规定，第二视电网是否有足够无功功率来决定。

　　2.3发电机的冷却方式发电机的冷却方式与发电机的容量密切相关。

　　冷却系统的发展直接影响汽轮发电机容量的发展。

　　根据所了解到国内外各制造公司已生产的或将要生产的1000MW级汽轮发电机均采用水、氢、氢冷却方式，即：（1）定子线圈冷却：定子线圈采用水内冷，定子线棒由若干空心导体和实心铜线组成。关于空心导体，有的公司采用不锈钢只是用来导热，如阿尔斯通、西门子。其他公司采用空心铜线既导电又导热。

　　（2）定子铁心冷却：定子铁心采用氢气冷却，其冷却方式与转子的冷却方式和定子内部采用气隙隔板的型式有关，铁心的冷却风道与转子冷却风道相对应。

　　（3）转子冷却：转子采用氢气内冷，国内外的公司大致有这几种冷却方式：a.

　　气隙取气冷却：日立、东芝、哈尔滨和东方等公司采用这种冷却方式，将转子分成冷、热各若干风区，相互间隔，对转子冷却效果良好，温度分布均匀。

　　b.

　　轴向通风冷却：西门子、三菱等公司采用这种冷却方式。在汽轮机端装有多级压气高压风扇，风扇将热风从间隙中抽出，然后通过冷却器冷却，冷却后的冷风分成若干路分别进入转子内、定子铁心通风道和端部。

　　定子额定电压的选择设计发电机，定子额定电压是一个很重要的参数。总的来说，单机容量增大以后，定子额定电压相应要提高，当然电流也要提高，电压的提高取决于绝缘材料技术的提高，要求电机的绝缘要承受较高的电压、高温、机械强度。提高电压的目的一是减小定子电流，1000MW汽轮发电机定子额定电流均在2.3kA以上（额定电压24￣27kV），这么大的电流会给发电机带来发热增大，即温度或温升升高，温度升高对绝缘不利；二是电磁力增大，定子线棒在槽内和端部，正常运行时受电动力的作用，如固定不牢会磨损线棒，当突然短路故障时，在线棒上产生的力相当于100倍或更大的稳态电流所产生的力，与瞬态电流的峰值成正比，且与电流的直流分量和漏磁饱和程度有关。各制造公司都采取相应的技术措施，在槽部和端部进行加固。

　　由于电机绝缘制造技术的提高，当前各制造公司对1000MW级发电机定子电压都确定在27kV，少数公司为28kV.其电压值的选择是合适的。

　　2.5发电机励磁方式的选择励磁系统是发电机组主要组成部分，其性能优良与否直接影响到发电机组的运行水平。因此，励磁方式的选择对1000MW级发电机来说是至关重要的。

　　根据目前各公司投运的或正在设计的励磁方式大致有2种方式。

　　（1）无刷励磁系统特点是主、副励磁机和整流装置与发电机同轴旋转，无滑环和碳刷。主励磁机发出交流电经旋转整流器整流后直接供发电机转子线圈励磁，励磁回路中无灭磁装置和开关，靠自然灭磁，因此，灭磁时间比其他励磁方式的灭磁时间长。其最大优点是无刷无滑环，运行中不会产生火花、碳粉，运行安全，不会冒火，维护工作量小。西门子、三菱、俄罗斯等公司采用这种励磁方式。

　　（2）自并励励磁系统是由整流变压器、灭磁回路、可控硅整流器及励磁调节器（AVR）等组成。这种励磁系统的特点是无旋转部件，即无主、副励磁机，但有滑环和碳刷。励磁电源取自发电机机端，经整流变压器及可控硅整流器，整流后供发电机转子线圈励磁。

　　整流变压器为静止部件，一次接到发电机机端，二次接到整流装置（也是静止部件）。但发电机需要滑环、碳刷和灭磁开关。阿尔斯通、日立、东芝等公司采用这种励磁方式。要特别注意励磁变压器由于谐波而增加的损耗其“热容量”与常规“电容量”

　　不同。

　　上述2种励磁方式，技术上是成熟的，运行上是安全的，都可以选用。但要注意其容量要与发电机容量包括强励所需相匹配。

　　3对某些主要部件材质和结构的技术要求3.1主要部件材质的要求（1）发电机的转轴（大轴）：目前各公司采用的有2种材料，即NiCrMoV和26NiCrMoV145，但关于材料脆性转变温度FATT，转轴ASTM屈服极限σ0.2与σ0.02和转轴的安全系数X各不相同，要求制造部门提供其数值。（2）转子护环：要求采用18Mn18Cr，σ0.2＞1200N／mm 2，X＞1.8.（3）发电机绝缘：定子线圈绝缘、槽绝缘、转子线圈绝缘、硅钢片绝缘要求采用F级，能承受高温，作为B级绝缘使用。目前国内外各公司都标明采用的是F级绝缘，但型号各不相同，各公司都有自己的绝缘体系。因此，对绝缘要作耐电压试验。发电机的出厂试验时，定子线圈先进行3.5U N／min直流耐压试验，通过后再进行2U N＋1000V交流工频交流耐电压试验，历时1min，不发生异常情况或击穿。对励磁线圈，当励磁电压为500V以下，则作10倍额定励磁电压值的交流工频耐压试验；如励磁电压超过500V，则作2倍励磁电压＋4000V的交流工频耐压试验。（4）其他：定子硅钢片有方向性，采用厚度可为0.35mm或0.5mm；定子铜线采用无氧铜，空心导线必须经过100％探伤；转子铜线采用含银铜。

　　3.2主要部件的结构要求（1）定子线圈槽内固定：发电机容量大，相应的定子电流较大，在槽内会产生较大的电动力，如固定不牢会使线棒绝缘磨擦损坏。因此需要采用固定措施如用斜楔打紧，侧面用波纹板固定等措施。

　　（2）定子线圈端部固定：定子线圈端部固定大致有2种结构：一是端部有大锥环，加内箍和压板，如西门子、阿尔斯通；二是绑线式，端部有多道绑环。

　　2种结构都采取措施使端部线圈能轴向自由伸缩，以适应调峰和变负荷运行。

　　（3）转子阻尼系统：为预防或减轻负序电流对转子和护环的破坏作用，在转子和护环上采用阻尼系统，大容量发电机上基本上都有阻尼系统，但各公司的结构稍有不同：其一是转子槽楔采用高导电率、高强度的铜（铝合金材料）制作，全长两端伸入护环下，两极面上开四五个阻尼槽，放入阻尼条；其二是转子槽楔下放全长阻尼条，两端护环下有梳齿阻尼环。当然还有其他结构。

　　（4）适应调峰运行的技术措施：调峰运行的发电机启停频繁，负荷变化较大，因而导体发热有高有低，金属导体热胀冷缩，转子线圈在槽部和端部会轴向伸缩，护环在转子本体端头也会伸缩，会造成线圈绝缘磨损，护环与转子本体搭接面相互啃环。

　　为防止上述故障，各公司都采取了一些技术措施，在转子槽楔下、垫条下、槽衬内壁、护环绝缘套内表面放置滑移层，使线圈轴向自由伸缩，护环也能伸缩。定子线圈端部也采取了轴向伸缩的技术措施。

　　4对辅助系统的技术要求辅助系统包括氢、油、水及监控系统，辅助系统设备质量优劣也关系到发电机组安全经济运行。

　　4.1氢气系统氢气系统包括制氢站、控制系统。传统的制氢站的设备多数为低氢压系统，从电解槽中产生的氢气增压后送入储氢罐，其间未装氢气干燥设备，通过管道直接送入发电机，氢气湿度较高；另一种方式是将电解槽产生的氢气增压到14.7￣17.6MPa，将水分脱掉后装入瓶内，然后减压灌入发电机内，可大大降低发电机内氢气湿度。

　　4.2密封油系统大容量汽轮发电机密封瓦的型式大致有2种，即单流环式和双流环式，但ABB（原BBC）采用三流环式。

　　双流环式：氢侧油系统与空侧油系统各自独立，空、氢两侧油压相等，油流向分开，油量无交换，发电机在运行中密封油高于氢压1个恒定压差，这个差值由压力调节阀来实现。空侧与氢侧油压由压力平衡阀来调节平衡。双流环式无真空净油装置，要求平衡阀和压差阀来保证两侧油压平衡，维持油和氢之间的压差恒定。

　　单流环式：供油系统只有1套，不分氢侧和空侧，密封油经真空油箱脱水后经2只100％密封油泵，再经冷却器和串接压力调节阀，然后通过过滤器分别进入汽机侧和励磁机侧的密封瓦。密封瓦的回油，氢侧的油回到氢侧回油箱，对油、氢分离，氢气进入机内，含氢的油进入液、气分离器后流入回油母管。空侧回油与轴承润滑油混合后分别流入润滑油回油母管和密封油回油母管。密封油回油母管进入真空净油箱喷雾脱气。

　　密封油系统应保证发电机在正常运行，起、停机，盘车，充氢或气体置换等工况下均能密封住机内气体不向外泄漏，压差稳定，密封油不应漏入机内。

　　密封油应清洁无杂质，主要是颗粒度各厂商都应有其标准规定。油中不含游离水。

　　密封瓦的油压一般高于氢压0.05～0.06MPa.

　　4.3水系统水、氢、氢冷却的发电机，有2个水系统：一是冷却氢气的水冷系统，水源可根据工程水工的设计确定；二是指用水冷却定子线圈的供水系统。它是一个独立的冷却系统。其冷却水应采用除盐水或凝结水。

　　（1）内冷水水质要求：水质应符合的规定。

　　为保持水质纯洁和低导电率，在循环系统中安装离子交换器，将5％～10％的水量循环处理，用不锈钢管导热一般不需要。

　　（2）水系统结构：水系统要求组装式，即把所有零部件组装成一个整体，便于运输、安装、调试和运行操作。在水系统中装有离子水处理装置、防止冷却水汽化、断水保护、漏水报警、冷却水压力和水温控制装置、加热装置。

　　（3）定子线圈冷却水的入口温度为40￣50℃，水温波动范围不大于±2℃，出水温度不高于80℃。

　　4.4基本的监测仪表及装置为提高发电机的运行可靠性，除在发电机定子线圈、铁心外壳、轴承、进出水管道等处埋设适当的检温计外，还应装设一些基本的自动监测、报警、自动记录等装置，氢气露点监测仪，发电机各类参数监测、巡检、自动记录、自动打印、遥测显示、瞬时跳闸、事故追记等装置。