东方机电公司独立制造的1000MW超超临界汽轮发电机各项性能和运行参数达到了质检标准，在168小时的试运行中表现出了十分优异的成绩[1]。
1 技术性能
1000MW超超临界汽轮发电机是由汽轮机直接拖动的发电机，拥有隐极式、二级和三相同步的特点。发电机的冷却方式为水氢氢冷却模式，内部拥有一套完整的氢油水控制系统，并通过静止可控硅进行控制，同时通过机端变自励方式实现有效的励磁，支撑方式为端盖式轴承支撑。
该发电机拥有较大的出力裕度，同时也拥有较高的性能指标，在设计的过程中既考虑了发电机运行的安全性和可靠性，同时也考虑了发电机运行的经济性。额定电压设置为27kV，短路比设计值设置为0.53，效率保证值达到了99%，同时定子的线负荷也已经低于1900A/cm[2]。
2 技术特点
2.1 冷却方式
该发电机所采用的冷却方式是水氢氢冷却方式，在中间铣孔中绕组转子，并设置多风区气隙进行有效地取气，同时在定子铁心中设置密集型窄风道，实现有效地径向多流通风。定转子能够匹配相应的冷风区和热风区，同时将风区气隙隔板加装在铁心内圆之中，这样能够避免冷风区和热风区出现窜风的现象。励端和汽端会布置相应的对称的风路，同时在两端中安装单级轴流风扇，从而使氢气能够顺利地流动。定子线圈和引线会采取直接水冷的方式完成内部冷却，定子的出线套管则会采用氢内冷的方式进行冷却[3]。同时，穿片式氢气冷却器拥有更高效率的换热功能，因此在机壳两端分别安装2个冷却器，采用背包的形式进行固定。
2.2 定子铁心
定子铁心在制作时采用有方向型硅钢片作为冲片材料，厚度设置为0.35mm，不仅能够进一步提高构件的性能，还能够降低构件的损耗。
在传统的制造技术下，端部漏磁通问题相对比较严重，因此边段铁心和压圈会存在较为明显的发热情况，同时端部贴心的附加电气损耗值也会因此不断提升。因此，在制造的过程中对其进行了有效的改造，将边段铁心打造成阶梯的形状，同时在边段铁心齿中增加窄槽的位置，并且定子铁心的端部使用磁分路技术提高定子铁心的性能，并采用铜屏蔽措施保证构件的稳定性。定子铁心的端部结构件所使用的材料为非磁性材料。
定子铁心在进行压圈时，采用非磁性齿压板进行压紧，同时配合带斜度的碟形球墨铸铁进一步强化压紧的质量。在粘贴时将边段铁心打造成一个统一的整体，能够避免构建运行过程中出现“扇翅”的现象[4]。同时在螺栓预紧贴心时会通过定位筋提高质量，并在圆周方向加入箍环让铁心进一步收紧，这样能够让铁心的刚度进一步提升，有效地杜绝铁心松动的现象。
2.3 定子线棒
定子线棒是有4排导线构成的，同时在槽内每两排导线会按照540°的角度进行换位。定子线棒中的空心线选择无氧铜作为主要材料。
在设计上下层的线棒时，采用了不等截面的模式，能够让附加损耗进一步降低，也能够确保不同股线之间能够保持较为均匀的温度。
进行线棒绝缘处理时使用了先进的VPI系统，这样能够让主绝缘性得到大幅度提升。
2.4 定子绕组固定结构
在槽楔下面设置了相应的滑移层，同时将半导体波纹板装在了结构的侧面，并且在固定的时候沿着径向方向使用槽楔组合，同时配合楔下波纹板强化效果。在固定电子线圈端部时，需要使用绝缘支架进行支撑，同时利用玻璃丝绳绑扎内外绑环的方式进行绑扎固定，这样整个端部线圈就能作为一个整体被进一步固化。在定子线圈的端部增加滑销系统，能够让切向和径向的定子线圈刚度进一步提升，同时又能确保定子线圈在轴向方向上具有适当的伸缩空间。
2.5 转子
转轴的加工是在一整根合金钢锻件上进行的，除了转轴本体之外，稳定轴、联轴器、护环中心环、汽端风扇座环都是在一整根合金钢锻件上打造而成。
护环所使用的材料为Mn18Cr18合金钢，没有磁性，且具有较高的强度，能够确保构件的使用性能[5]。
在设计转子槽的分布时往往会考虑槽楔的磁性与非磁性属性，这样能够保证构建内部的磁通分布更加科学合理。
转子绕组中所使用的同一匝线圈采用的材料是含银铜线，由两股构成。同时，为了避免两股铜线之间出现频繁的相互摩擦、防止匝间短路问题的产生，会使用无接缝的股间垫条将两股铜线进行有效的分隔。
集电环制作的直径相对较小，并且表面线速度并不高，因此在使用时会配合碳刷和“一把抓”刷握，这样能够让碳刷的磨损速度得到有效的控制，也能够避免在使用过程中出现碳刷“打火”的现象，确保使用的安全性。
3 非正常运行工况下的保证措施
3.1 适应调峰和两班制运行的措施
在定子绕组槽内设置了相应的滑移层，能够让系统的运行更加稳定。端部所使用的滑销系统能够让定子线圈的运行更加优化，让其端部能够在一定范围内收缩，确保定子线圈轴的轴向移动。
需要做好滑移层的喷涂工作，确保转子绕组的接触部分能够保持正常的移动，比如转子槽绝缘内表层、转子护环下绝缘筒内圆部位、槽楔下部靠近铜线的部位等等。
在转子中采用了含银铜线，能够进一步增强铜线的抗蠕变能力。
使用软连接结构将支撑瓷瓶和出线套管的导电杆进行有效连接，能够对导电杆和引线出现的热膨胀进行有效控制，从而确保支撑瓷瓶不会出现损坏的问题。
在发电机的横向和轴向方向上分别设置了相应的定位键，这样一来机座即使出现了热胀冷缩的现象也不会出现中心线位移的风险[6]。
定子线圈采用的水冷却装置拥有自动调节的功能，能够对水温进行有效的控制，这样可以确保发电机中的冷却水保持恒定的温度。
3.2 适应进相运行的措施
发电机采用了低线负荷的模式，能够确保端部有效地降低损耗。
在打造定子铁心端部的相关构件时所选择的材料为无磁性材料，例如通风槽钢、压指等等。
同时，设置了测温元件在可能出现的最高温度点，以便对发电机的运行温度进行有效监控，避免出现温度过高而损坏的现象。
4 结语
综上所述，1000MW超超临界汽轮发电机的制造对我国的工业发展有十分重要的影响，通过对1000MW超超临界汽轮发电机的技术特点进行分析和研究，把握制造过程中的关键环节和关键技术，能够进一步提高1000MW超超临界汽轮发电机的制造水平和制造能力，促进我国机械制造水平和制造技术的不断提升，为我国的工业发展奠定良好的基础。
参考文献：
[1]蒋华,麻宏波,王晨瑜.1000MW超超临界汽轮发电机基础弹簧隔振性能分析[J].汽轮机技术,2021,63(02):131-132.
[2]聂士超.1000 MW核电汽轮发电机氢气供应系统调试[J].设备管理与维修,2020(23):110-111.
[3]马长亮,杨旭辉.超超临界1000MW等级汽轮发电机组国产液动三通阀运行故障分析与治理[J].科学技术创新,2020(30):170-171.
[4]何冬辉,叶振起,赵奕州.1000 MW超超临界汽轮发电机组轴封系统故障分析及处理[J].东北电力技术,2019,40(05):28-30+55.
[5]王庚,秦爽.国产1000 MW汽轮发电机结构对比[J].上海大中型电机,2018(03):18-22.
