135MW蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的研究

为了将蒸发冷却技术应用于高电压、大容量的汽轮发电机,并作为主力机组,需要解决定子绝缘结构的合理设计问题.本论文针对蒸发冷却的特点,提出采用浸润式蒸发冷却定子的间接冷却方式,详细计算并分析了该冷却方式下的定子绝缘结构内的电场与温度场,总结其分布规律与特点.在此基础上提出135MW蒸发冷却汽轮发电机定子的绝缘厚度以及相应的电流密度,并通过了试验模型的检验,研究结果值得借鉴.     

蒸发冷却对高压电机电场分布改善的研究

为尽早开发国内24 kV级大型汽轮发电机,提出了采用蒸发冷却方式的技术路线。根据蒸发冷却介质高绝缘性能提出了一种适于该冷却方式的高电压等级汽轮发电机新型定子绝缘结构。采用有限元数值计算软件仿真了电机定子槽内与端部高压静电场的分布状况,列出了若干组电场强度的计算结果,据此详尽地分析了蒸发冷却方式下形成的气、液、固三态绝缘系统的耐电晕、耐击穿的可靠性,系统地研究了新定子绝缘结构的特点及规律。结果表明该新型绝缘系统无需防晕处理,可实现主绝缘仅4 mm的24 kV等级蒸发冷却汽轮发电机。     

浸润式混合强迫内冷的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场的仿真分析

汽轮发电机采用定子浸润与强迫内冷的蒸发冷却方式优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应的温度场分析计算值得深入研究.本文以一台50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次提出了完整的采用铁芯浸润式与强迫循环绕组内冷结合的蒸发冷却电机的定子三维温度场的仿真计算模型,并分析了负荷变化以及定子绕组内冷对电机温度场的影响,对仿真计算与试验的结果进行了对比分析,为更大容量蒸发冷却汽轮发电机的设计、制造提供了理论依据.     

蒸发冷却大电机定子主绝缘的试验研究

针对大型蒸发冷却电机的定子设计出一种新的绝缘结构 ,由冷却介质承担主绝缘使主绝缘厚度大幅减薄。用13.8k V电压等级的定子模拟线棒试验的结果表明 ,这种新型主绝缘可行。     

大型蒸发冷却汽轮发电机定子绕组温度计算

在介绍了利用汽化潜热进行热交换实现电机定子绕组蒸发冷却的工作原理基础上,说明了电机定子铁心采用全浸式与绕组强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术,不仅其绕组温升低,而且冷却介质单一,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘环境及冷却效果.并以300MW汽轮发电机设计数据为依据,根据空心股线内部介质两相流动特性,对空心股线内介质两相流动阻力、蒸发点位置等参数进行计算,分析了定子绕组温度沿轴向温度分布情况以及负荷变化对温度的影响,将试验值进行对比分析,验证了蒸发冷却技术在汽轮发电机上应用的可行性,同时为进一步应用于大型发电机提供理论依据.     

大型空冷汽轮发电机模压定子线棒绝缘结构研究

研究了多胶模压的大型空冷汽轮发电机定子线棒绝缘体系,包括定子线棒的导线绝缘结构、主绝缘结构、防电晕结构、定子线棒制造工艺。通过性能指标测试确定了所用主绝缘材料、防晕材料,最终对定子线棒进行了性能评定。确定了大型空冷汽轮发电机定子线棒绝缘结构、膜压工艺。真机线棒结果表明:定子绝缘厚度薄、电性能高,绝缘的设计场强超过了3 kV/mm。     

浸润式与强迫内冷结合的蒸发冷却汽轮发电机定子三维温度场计算

汽轮发电机定子采用浸润式与强迫内冷结合的新型蒸发冷却技术优越于传统的其它冷却方式,可以为电机的运行提供安全、可靠和高效的绝缘及冷却效果,相应地有必要对定子温度场进行准确的计算分析以满足进一步应用的要求。该文以1台应用该冷却系统运行的50MW汽轮发电机的定子为研究对象,首次建立了较完整的定子三维温度场的仿真数学模型,采用数值模拟与试验对比分析的方法,对定子绕组内冷、负荷变化以及冷凝器工况等因素对电机温度场的影响进行了研究,得到了新型蒸发冷却电机定子温度场的分布规律。仿真结果与试验数据吻合较好,为蒸发冷却技术在大型汽轮发电机中的进一步应用提供了理论依据。     

不同绝缘材料对电机绕组蒸发冷却过程的强化

一、引言电机的蒸发冷却在现代发电机的冷却方式上是一个新的探索。就冷却效果而言,蒸发冷却比同一介质的受迫对流冷却好得多。特别是,当绕组采用空心导线,让冷却介质在绕组内部流动。采用蒸发冷却,其冷却效果好,这是勿容置疑的。但是,在汽轮发电机中,由于制造工艺和密封上的困难,将不宜采用空心绕组。因此,在汽轮发电机的冷却上,我们准备采用全浸式的盒型结构。在这种结构中,电机定子将全浸在氟利昂中。解决了绕组、铁心及定     

空气冷却发电机绝缘系统之改进

本介绍了用于空气冷汽轮发电机定子绕组线圈的新绝缘体系。通过提高定子线圈绝缘的耐热性可以使空冷发电机的功率密度有所提高,为了取得较好耐热性所采取的方法是减薄主绝缘的厚度,与此同时又改进线圈的介电参数。本描述了新型空冷定子线圈绝缘设计,该设计对线圈绝缘的三个主要方面作了改进,它们是：主绝缘,罗贝尔换位处的填平材料,以及外部电晕抑制,对每一改进在整个人新线圈设计的介电性能方面所起的作用都作了评述。     

蒸发冷却技术应用于大型汽轮发电机的技术可行性

针对大型汽轮发电机的发展要求,介绍了汽轮发电机定子蒸发冷却及转子蒸发冷却的原理和结构.详尽地分析了蒸发冷却技术应用于大型汽轮发电机的可行性,得出定子浸润式、转子开放管道式蒸发冷却方案应用于大型汽轮发电机在技术上是可行的结论;同时对汽轮发电机转子绕组开放管道式蒸发冷却技术进行了模拟实验,实验目的是为了取得开放管道式转子绕组沿半径方向的温度分布情况,并粗略估计冷却能力,旨在为蒸发冷却汽轮发电机向更大容量发展、探索新的冷却结构提供技术参考.     

蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的模拟试验及分析

本文针对蒸发冷却汽轮发电机的发展现状，介绍汽轮发电机定子绝缘改进的可行性方案以及汽、液、固相绝缘配合的实验模型和数据，为蒸发冷却汽轮发电机向更大容量发展、探索新的绝缘体系、充分发挥蒸发冷却的效益提供有价值的技术参考。     

新型浸润式蒸发冷却电机定子三维温度场的研究

浸润式蒸发冷却优越于其它冷却方式，为电机定子的运行提供了安全、可靠、高效的绝缘及传热的整体大环境，其对应的温度分布状况值得深入研究。文中以一台高功率密度、高速整流异步发电机的定子为研究对象，根据制造企业的工艺允许条件，提出一种适合于浸润式蒸发冷却电机定子的新型绝缘结构，对该结构中的气、液、固三相电绝缘体系的温度场分布等问题进行了系统的理论仿真计算与模型试验，基于仿真和试验两方面的结果，对这一结构给予了可行性分析，确定了其运行时的额定负荷，为以后同类型电机的设计提供理论依据。     

24KV蒸发冷却汽轮发电机定子绝缘结构的可行性研究

国产大型汽轮发电机，很难做到24kV电压等级。电压高，定子绕组槽内电场分布的改善及耐电晕等技术处理难度大。该文采用理论计算与模型实验两方面的仿真手段，详尽地分析了蒸发冷却方式下形成的气、液、固三态绝缘体系的耐电晕、耐击穿的可靠性，提出一种适合于该冷却方式的、应用于高电压等级的新型定子绝缘结构，系统地研究了结构的绝缘特点及规律，并得出这一新型绝缘体系对24kV电压等级是可行的结论。     

冷却方式对抽水蓄能机组定子绝缘特性的影响

抽水蓄能机组中,发电-电动机具有频繁起停、负荷变化剧烈的特点。近年来其大容量、高水头发展进程使电机频繁负荷变化所产生的热应力对电机安全可靠性的影响越来越不可忽视。热应力不仅与热负荷变化速率、电机结构特征有关,还与发电-电动机的冷却方式直接相关。首先对几种冷却方式应用于发电-电动机中的优缺点进行定性分析,继而提出以对比分析冷却方式对主绝缘冷热循环老化影响为目的的冷热循环实验设计原则,最后通过冷热循环老化实验的形式、以最大局部放电量为绝缘性能的表征参数,定量研究冷却方式对抽水蓄能机组中定子绝缘特性的影响。结果表明,采用蒸发冷却技术的定子线棒抗冷热循环老化性能要明显优于采用通风冷却的定子线棒。     

大型水轮发电机蒸发冷却实验研究及理论分析

介绍了400MW水轮发电机定子线棒空心导线蒸发冷却实验,得到了各种情况下线棒的温度分布.在此基础上,对蒸发冷却自然循环形成条件进行了理沦分析,为蒸发冷却发电机设计提供了依据.     

300 MW汽轮发电机强迫循环蒸发冷却定子绕组温升计算

电机定子绕组内部蒸发冷却技术是中国自主创新技术,目前尚处于研究阶段,该文介绍了利用相变吸热原理实现电机定子绕组内部蒸发冷却的工作原理,并以300 MW汽轮发电机设计数据为依据,采用分相模型计算两相流动阻力,采用热量守恒方程计算蒸发点,经多次迭代,确定蒸发点位置、单相段和沸腾两相段绕组温度,并与试验值对比分析,说明相变传热方式冷却效果比无相变传热好,同时分析了通过流量调节可以控制蒸发点位置,防止两相流动阻力过大而引起气阻现象。该文提供的定子绕组温度计算方法为定子绕组内部蒸发冷却技术进一步应用于大型发电机提供理论依据。