水轮发电机冷却技术的发展

水电厂运行中，发电机的冷却技术是发电机安全可靠运行的重要保证，文章对水轮发电机空气冷却、水冷却、蒸发冷却3种不同冷却方式的原理及技术特点作了简要的论述，指出了其优缺点，为以后水轮发电机冷却技术提供了参考意见。     

水轮发电机自循环蒸发冷却技术解说

大型水轮发电机的定子绕组采用内冷方式，已成为最有前途的发展潮流。章以此为开篇，详细说明了内冷技术之一的自循环蒸发冷却的工作原理和运行特点；对冷却介质做了重点阐述，并给出了几种符合环保要求和满足使用性能的新型介质；简述了系统主要部件和工艺特点；最后就可靠性和经济性作了概括论述。     

蒸发冷却技术的发展与应用

蒸发冷却与空冷或水内冷相结合组成的新型冷却方式,为发电机的大型化或特殊用途电机的技术提升发挥重要作用,也有利于进入WTO后所面临的国际性竞争。     

三峡工程发电机采用蒸发冷却技术的可行性

在总结国内几台蒸发冷却发电机组运行经验．了解国外大型水轮发电机组运行状况的基础上．对水轮发电机组采用蒸发冷却技术进行了分析。认为三峡发电机组采用蒸发冷却技术是可行的，实现的可能性很大。并提出将其作为与空冷技术竞争的一种冷却方案。     

大型汽轮发电机采用蒸发冷却技术的可行性

蒸发冷却技术是继水内冷技术之后出现的一种新式冷却技术。该技术效率高，冷却均匀，解决了其它冷却方式难以解决的铁心冷却问题，且结构简单，维护方便，运行安全性好，因此受到国内外有关行业的关注。近２０年来，我国在１０ＭＷ、５０ＭＷ水轮发电机和１２００ｋＶＡ、５０ＭＷ汽轮发电机上进行了蒸发冷却技术的试验研究，并取得成功。根据这些经验可以证明：将蒸发冷却技术应用于大容量汽轮发电机是可行的。     

蒸发冷却技术在李家峡水电站水轮发电机组的应用

主要从设计、制造、安装、试验等一系列重要环节进行分析，论证了李家峡水电站大型水轮发电机组在保留有空冷基础，保持机组基本结构尺寸不变的情况下，初次在400MW水轮发电机组中进行蒸发冷却技术的可行性，并结合李家峡4＃机组近两年的运行情况，对蒸发冷却技术在水电站大型机组的设计与应用方面提出了一些设想。     

三峡地下电厂水轮发电机蒸发冷却模拟试验研究

通过对三峡地下电厂蒸发冷却真机模拟试验台的研制,完成了一系列全面的模型试验,掌握了负荷、压力、液位、二次水流量等与温度的关系,系统地提出了蒸发冷却系统的液位、流量、压力等主要参数在各种正常工况下的合理设定值(范围)以及故障工况下的报警值、极限值。科学地指导了蒸发冷却系统设计以及冷凝器、管路接头、卡套等重要部件的合理选型。     

水轮发电机内冷技术的发展

水内冷技术已发展３０余年，国际上已有总结性评论。蒸发冷却是继水冷之后的内冷技术，具有高的可靠性，其优越性已被三台机组共２６台年的安全运行所证实。蒸发介质由不发展到Ｒ－１１，Ｒ－１３，现在已有替代Ｒ－１１３的“绿色冷却液”－新氟碳化合物，模型及工业机组实验表明，此技术已经成熟，可以应用于大型水轮发电机上。内冷技术已发展到了新的阶段。     

立式水轮发电机蒸发冷却转子振动特性研究

随着水轮发电机向大容量、高转速发展,对转子冷却技术提出了更高的要求。蒸发冷却技术是一种依靠冷却介质相变吸热的高效冷却技术,但目前的蒸发冷却转子方案要求在转子上存储一定量的液态冷却介质。为研究蒸发冷却转子上液态冷却介质与转子振动特性之间的关系,本文基于某水电站立式水轮发电电动机真机模型初步建立了管道内冷式转子蒸发冷却结构,研究了不同液位高度下蒸发冷却介质对转子固有频率的影响。结果表明,随着液位高度的增加,冷却介质对管道壁面的压力逐渐增大,对转子自身的固有频率无显著影响。本文所做工作对后续进行转子蒸发冷却结构优化设计以及进一步研究液态冷却介质与转子振动特性之间的耦合关系具有一定的指导意义。     

水轮发电机定子自循环蒸发冷却仿真计算与实验

本文简要介绍了处循环蒸发冷却的技术原理和一套在此基础之上开发的仿真软件。这套软件完善了蒸发冷却系统的计算模型，从而提高了计算稳定性，扩大了计算范围。同时考虑到蒸发冷却电机在实际中可能运行的不平衡工况（线棒间负荷分布不均匀），在仿真计算中增加了对不平衡情况的计算，最后，为了全证这套软件的计算可靠性与精度，在李家峡400MW水轮发电机定子模型上进行了实验测试比较。     

蒸发冷却技术的发展、应用和展望

电气装备与电子设备的蒸发冷却技术是拥有我国自主知识产权的创新技术,该技术从原理研究、中试验证到产业化应用历时50余年,在电工领域应用取得了诸多丰硕成果。该文重点介绍了该技术在水力发电、大科学研究装置和电力电子器件领域应用的案例。鉴于其高效换热、可靠运行和低功耗的技术特点,展望了蒸发冷却技术未来在抽水蓄能、数据中心以及高压直流输电领域应用的广阔前景。     

蒸发冷却技术在变频器中的应用

介绍了我国自主创新的新型冷却技术—蒸发冷却技术的发展过程,提出了蒸发冷却技术在电力设备上应用的新思路,重点介绍了新型蒸发冷却变频器的研究、实施过程,展示了该项技术的广泛应用前景。     

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.     

蒸发冷却技术在变频器中的应用研究

针对一台110kW变频器,在夏日满负荷运行情况下,频频过热报警甚至跳闸的问题,提出了一种风冷与蒸发冷却相结合的新型冷却方式.通过3个月的现场运行,该冷却方式降低了变频器对环境温度及工作场合的要求,同时保证功率器件的基板工作温度在50℃左右,远远优于风冷方式.该冷却方式的应用将为变频器的冷却提供很好的参考价值.     

定子蒸发冷却转子空冷的汽轮发电机

本文针对中小型机组的性能特点,结合蒸发冷却和空冷的技术优势,提出一种定子采用蒸发冷却方式进行冷却,转子空冷的汽轮发电机.     

50MW蒸发冷却汽轮发电机运行状况

介绍了由我国开发、研制成功的50MW蒸发冷却汽轮发电机并网投入作调相机的运行情况和10年多的运行过程中所取得的运行、维护经验.结果表明,电机定子冷却采用全浸式蒸发冷却技术,具有冷却效果好、效率高、运行可靠和维修简便等优点.     

蒸发冷却技术在大功率模块冷却中的应用

以特殊场合电力电子变流装置中器件的冷却为出发点,详细论述了蒸发冷却技术在一套800kVA变流装置中的应用,给出了其运行原理、实现方法和试验数据。现场调试运行结果表明,该套装置具有体积小、安全可靠、冷却效率高等特点。同时,由于去掉了风机,降低了噪声,而且基于蒸发冷却本身的特点,使得该套装置中的器件(IGBT)壁面温度不受外界环境的影响,保持在45℃左右(可通过改变腔体内部的压力来调节)。整个装置运行取得了较好的冷却效果,满足了特殊场合的需要,从而为大功率器件的冷却提供了一种有效的实现方法,具有较好的应用和推广价值。     

大型蒸发冷却水轮发电机的关键问题--定子空心导线内两相流摩擦阻力放大倍数的比较及修正建议

蒸发冷却水轮发电机400MW机组的成功运行,标志着蒸发冷却技术已迈入了大容量的等级.为了进一步提高容量,应该准确掌握蒸发冷却技术中的关键问题一两相流的计算,特别是两相摩擦阻力放大倍数的确定.本文就2.5×9.6的矩形空心导线采用仿真计算和模型实验两种手段对目前推荐使用的几种流阻放大倍数计算方法进行了比较,最后对其中的Friedel[1]方法作了修正.结果显示修正后的Friedel方法用于仿真计算,其计算流量和实验测量流量之间的误差小于10%.这说明修正后的放大倍数计算方法是合理的,可以用于大容量机组的循环计算.     

蒸发冷却通风降温系统在空冷配电间中的地区适用性分析

为了判断蒸发冷却通风降温系统在各地区空冷配电间的适用性,用夏季通风室外计算参数计算室外空气经过直接蒸发冷却、间接-直接两级复合蒸发冷却、间接蒸发冷却-机械制冷通风降温系统的出风温度,提出适用性分析的方法和步骤,并根据空冷配电间的设计要求选择适合该地区的蒸发冷却通风降温方案,并对各方案进行负荷计算和能耗分析。适用直接蒸发冷却、间接-直接两级复合蒸发冷却通风降温系统地区机组的能效比范围分别为4.3~13.1、5.1~6.4;间接蒸发冷却-机械制冷通风降温地区系统中间接段制冷量占总制冷量的26.3%~48%。研究结果对全国各地区空冷配电间蒸发冷却通风降温系统的选择与设计提供借鉴。     

蒸发冷却技术在高电荷态ECR离子源磁体上的应用——LECR4

高电荷态ECR离子源磁体的功率密度高、发热量大,磁体线圈的高效冷却是制约性能进一步提升的关键技术之一,是离子源磁体技术研究的重要内容。本文介绍了基于蒸发冷却技术的近代物理研究所第四代高电荷态ECR离子源(LECR4)的研制工作。该离子源磁体线圈采用饼式单元结构,利用线饼单元间的窄隙作为冷却工质的流动通道,液态蒸发冷却工质在通道内吸收线圈热量并汽化,气态的工质向上流动进入冷凝器而冷凝。基于冷却工质的相变过程,建立自循环蒸发冷却热力循环,实现对磁体线圈热量的传输。设计制作完成的LECR4离子源进行了系统试验,试验结果表明,采用自循环蒸发冷却方式的离子源磁体线圈长期稳定运行在60℃左右,各项磁场指标均达到设计要求。