水轮发电机选型设计计算过程案例综述
1.1发电机主要尺寸的估算
发电机原始数据
额定容量：185MW
额定功率因素：0.9
额定视在功率：Sf=185000
额定转速：=n=93.8r/min
空冷式发电机的极限容量用下式进行计算：
代入数据算得：Sfj=1.293.8
因此发电机采用空冷式冷却方式。
（2）主要尺寸估算
1、极距τ
选择合理的Di首先要选择恰当的极矩τ，根据统计资料分析，极矩与每极的容量关系如下：
式中Sf——发电机额定容量，kVA；
p——磁极对数；
Kf——系数，一般为8~10；
额定容量：185000KW磁极对数：32系数：取9
τ
2、定子内径Di
Di=
3、定子铁芯长度l
(1.16)
式中Sf——发电机额定容量（kVA）；
ne——转子转速（rpm）；
Di——定子内径（cm）；
C——系数；
查《水力机械》表3-5，进行插值计算得到：C=6.625
带入数据算得：
l
li/τ
4、定子铁芯外径D
当ne≤166.7rpm
5、发电机型式选择
D
故选择全伞式
平面尺寸估算
1、定子机座外径D1
ne≤136.4rpm，D1
风罩内径D2
Sf
下机架最大跨度D
查《水力机械》表3-6，可知水轮机机坑直径为8400mm
Sf
4、推力轴承外径D6和励磁机外径
查《水力机械》表3-7，取D
轴向尺寸计算
定子机座高度?
125
2、上机架高度?
伞式非承载机架：?2=0.10D
3、励磁机高度?4和永磁机高度
查《水利机械》表3-8取值，取?4=200cm、?5=80cm、
4、下机架高度?
伞式承载机架：?7=0.2Di
5、定子支座支承面至下机架支承面或下挡风面之间的距离?
伞式承载机架：?8=0.25Di
6、下机架支承面到主轴法兰底面之间的距离?
一般为70~150cm
7、转子磁轭轴向高度?
无风扇：?10=l
发电机总高度H
H=h
9、发电机主轴高度?
?11
10、定子铁芯水平中心线至主轴法兰盘底面距离?
?12
1.2发电机重量估算
（1）水轮发电机的总重量：
Gf
式中Gf—
Sf—
ne—
K1—系数，伞式发电机取7~9,取系数K
代入数据，得：
G
发电机转子重量
按发电机的总重量的1/2估算，取629.08t
（3）发电机飞轮力矩GD2
GD
式中K2—经验系数，查《水利机械》表3-10取K
带入数据算得：G
发电机的剖面图如下所示：
图2-2发电机剖面图