如何提高水轮发电机的可靠性和耐久性

水轮发电机由转子、定子、机架、推力轴承、导向轴承、冷却器、制动器等主要部件组成（见图）。定子主要由机架、铁芯、绕组等部件组成。定子铁芯由冷轧硅钢片制成，可根据制造和运输条件制成一体式和分体式结构。水轮发电机一般采用封闭循环空气冷却。超大容量机组往往采用水作为冷却介质直接冷却定子。如果定转子同时冷却，则为双水内冷轮发电机组。

为了提高水轮发电机的单机容量，向巨型机组发展，在结构上采用了许多新技术，以提高其可靠性和耐久性。例如，为了解决定子的热膨胀问题，采用定子浮动结构和斜支撑，转子采用圆盘结构。为解决定子线圈的松动问题，在弹性楔块下采用垫条，防止线材绝缘磨损。改进通风结构，降低风损和端部涡流损失，进一步提高机组效率。

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不断提高，向大容量、高速发展。世界上已建成的配备大容量、高速发电电机的储能电站包括英国的dinowick抽水蓄能电站（330000 KVA，500r/min）。

采用双水内冷发电电机，定子线圈、转子线圈和定子铁心直接用离子水内冷，可以提高发电电机的制造极限。美国拉孔山抽水蓄能电站的发电电机（425000KVA，300r/min）也采用双水内冷。

磁力推力轴承的应用。随着发电电动机容量和转速的增加，机组的推力载荷和启动转矩也越来越大。磁力推力轴承使用后，由于与重力相反的磁吸力，推力载荷降低了推力轴承的载荷，降低了轴面阻力损失，降低了轴承温度，提高了机组效率，降低了启动阻力片刻。