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）。定子主要由底座、铁芯和绕组组成。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。水轮发电机的冷却方式一般采用闭式循环风冷。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，则为双水内冷水轮发电机组。

为了提高水轮发电机组的单机容量，发展成为巨型机组，为了提高其可靠性和耐久性，在结构上采用了许多新技术。例如，为了解决定子的热膨胀问题，采用定子浮动结构、斜支撑等，转子采用圆盘结构。为了解决定子线圈的松动问题，采用弹性楔块垫在钢带下，防止线材绝缘层磨损。改进通风结构，减少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、高速发电机的蓄能电站有英国的Dinovic抽水蓄能电站（33万千伏安、500转/分）等。

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采用离子水内冷，可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（425,000 kVA，300r/min）也采用双内水冷。

磁力推力轴承的应用。随着发电电动机容量的增加，速度增加，机组的推力负载和启动扭矩也随之增加。使用磁力推力轴承后，推力载荷加上与重力相反方向的磁吸力，从而减少推力轴承载荷，减少轴向阻力损失，降低轴承温度，提高机组效率，起动阻力力矩也减小。韩国桑浪井抽水蓄能电站的发电机电动机（335000kVA，300r/min）采用磁推力轴承。