姜 运 万 元 潘平衡

（1、五凌电力有限公司，湖南 长沙 410082 2、湖南五凌电力科技有限公司，湖南 长沙 410082 3、湖南省水电智慧化工程技术研究中心，湖南 长沙 410006）

随着环境污染严重和不可再生资源稀缺问题的凸显，清洁能源受到越来越广泛的重视。水电是我国丰富的清洁能源，具有再生、无污染和运行费用低等特点。水力自然资源的充分有效利用，将有着良好的社会综合效益。相比于火力发电，水力发电无污染和运行成本低，具有不可动摇的发电地位。因此，水电事业的蓬勃发展将为人与自然的和谐发展起着重要的作用[1]。

在水力发电中，水轮发电机是水能-机械能-电能转换的中枢，其性能好坏将直接影响到整个水力发电厂的运行效率。水轮发电机是电磁能量转化装置，掌握其发电运行时的电磁性能是发电机能够良好运行的关键[2]。因此，有必要对水轮发电机的基本电磁特性进行详细研究。本文将以水电厂18.5MW 灯泡贯流式水轮发电机为研究对象，对其空载和负载性能进行详细研究，这为水轮发电机的发电运行特性分析提供参考。

1 电机结构

水轮发电机为电励磁凸极同步电机，其二维截面图如图1所示。定转子采用硅钢片叠压而成。转子侧有64 个凸极，每个凸极上缠绕一套励磁绕组，形成32 对极。定子铁芯上有432 个均匀分布的槽，槽里嵌放电枢绕组。定子电枢绕组采用波绕组形式，并联支路数为1。水轮发电机额定运行转速为93.75r/min，额定运行频率为50Hz。发电机主要结构参数如表1 所示。……