清水河水电站水轮发电机的增容改造
麻志平刘尚霖(玉林江河发电设备有限公司 广西玉林537001)
1 概述
清水河水电站位于广西来宾市迁江镇，总装机
容量为2×2 000 kW和4×1 600 kW，水轮发电机型
号分别为SF2(K)O--28／2600和SF160(0--24／2600，机
组额定电压6 300 V。电站机组于2010年发电运行，
其中4台额定电压6 300 V的SF1600----24／2600发电
机是由4台额定电压3 500 V的旧SF1250--24／2600
发电机增容改造而成。
经实物检测，4台SF1250--24／2600发电机额
定电压为3 500 V，定转子绕组绝缘等级均为A级，
冷却方式为自然通风冷却。刚性支承内循环式的
420 n21Yl推力轴承主轴轴径4,240 rain，铁芯长度
410 mm，定转子间气隙5 mm。定子冲片尺寸为：内
径 2 300 him，外径 2 600 mm，槽形16．5 mm ×
68 mm，槽数198；转子冲片尺寸为：极靴宽度
210 mm，极靴高度35 mnl，极身宽度140 mm，极身高
度160 mm。
2 增容改造的可行性分析
水轮发电机能否增容改造首先取决于水轮机的
性能。如果水轮机性能优良，出力足够(此电站与
发电机配套的水轮机已更换新转轮，水机额定出力
1 738 l(W)，就为发电机的增容改造奠定了良好的基
础；其次，就是发电机本身充分发挥其应有的潜
力，同样也可以获得增容改造的良好效果。如改造
其定转子绕组，可以减少其铜损，降低绕组温升，
收稿日期：2013—04—12
作者简介：麻志平(1980一)，男，助理工程师，主要从事
水轮发电机组设计工作。
Email：mzp568@ 163．com
提高机组效率，增大机组输出功率；改造其通风，
可减少通风损耗；这些改造措施都能降低机组的内
部损耗，提高机组效率，使其出力相应增加。
2．1 定子绕组改造的分析
发电机定子绕组为A级绝缘，因A级沥青绝
缘的热传导系数较低，在绝缘温升允许范围内，发
电机的出力必然受到影响，且定子绕组的电流密度
也相应减小，造成绕组铜线截面增加。现广泛使用
的F级环氧粉云母带绝缘，其热传导系数较A级
绝缘高。如果把定子绕组原有的A级绝缘换成F
级绝缘，那么在绝缘厚度相同的条件下，发电机出
力将有很大提高。另外，在相同电压等级条件下，
采用F级绝缘，其厚度可比原A级绝缘薄。绝缘
厚度减薄有利于绕组散热，即发电机有了增容发电
的余量。同时，由于绝缘厚度减薄，在原有槽形不
变的情况下，就可相应的增加绕组铜线截面，降低
定子损耗，降低定子温升，提高机组效率，增大机
组输出功率。因此，发电机定子绕组有可改造的
潜力。
2．2 转子励磁绕组改造的分析
发电机增容改造常受到励磁绕组温升的限制，
因发电机容量增大，势必增大相应的励磁电流，也
势必增加铜线的电流密度，使励磁绕组温升大为提
高，甚至严重超限。励磁绕组的改造通常是以不影
响发电机的通风冷却性能和保证极间最小安全距离
为前提。适当增加励磁绕组的铜线截面或励磁绕组
的匝数，以降低铜线损耗或减小励磁电流，使励磁
绕组的温升控制在安全范围内，可保证机组增容运
行的安全可靠。通过实测发现，机组转子装配有足
够的极间距离，有增加铜线截面的潜力，且需更换
的励磁绕组绝缘也可换为F级绝缘，相应的绝缘温
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