技术问答

技术问答问：发电机的冷却方式有哪几种？为何冷却介质的选取是发电机单机容量提高的关键因素？答：发电机的冷却方式有多种，按采用的冷却介质分，目前国内外主要有以下几种类型：水、水、空冷定子绕组用水内冷，转子绕组用水内冷，定子铁芯用空气冷却。如上海电机厂生产...     

蒸发冷却技术专题讲座 汽轮机定子绕组用强迫循环蒸发内冷的实验

汽轮发电机的冷却方式多种多样,从1956年英国开始采用净化水冷却发电机定子绕组,到目前,汽轮发电机的定子绕组采用水内冷已是相当普遍。但是水内冷电机水系统呈现出的堵和漏问题成为困扰水内冷电机发展的致命弱点。而汽轮发电机定子绕组内部的蒸发冷却是一种正在研究的新型冷却方式,这种冷却方式的热学原理是利用流体的沸腾传热来冷却电机的。由于采用了低沸点,高绝缘的冷却介质作为电机内冷的介质,使得这种冷却方式在继承了水内冷全部优点的情况下完全杜绝了因介质泄漏引起绝缘损坏故障的发生,成为汽轮发电机新型冷却方式应用的一个发展方向。一台50MW定子绕组蒸发内冷汽轮发电机在上海超高压输变电公司成功运行多年,它奠定了蒸发冷却技术在汽轮发电机上的工业应用基础。要确定蒸发冷却技术在汽轮发电机上的应用容量,300MW汽轮发电机定子绕组蒸发内冷的实验研究是十分必要和有意义的。 本文以哈尔滨电机厂设计的300MW汽轮发电机定子线棒     

定子绕组氟内冷水轮发电机

电机定子绕组氟内冷是目前一些国家继氢冷、水冷之后着手研究采用的一种新型的高效能的冷却方式。东方电机厂和中国科学院电工研究所合作研制,在云南大寨电站一万千瓦高速水轮发电机上采用了定子绕组氟内玲方式。试验电机于81年10月试制完毕,82年4月进行了厂内试验。83年9月正式投入运行。电机定子绕组氟内冷是在水内冷结构的基础上采用密闭自循环系统来取代水内冷的外部强迫循环开启式系统。冷却介质选用氟里昂来代替处理水。它避免了水内冷电机中一次水系统的沉淀、电解、电化学等问题,免除了水质的纯化处理,取消了外部水处理设备,能简化系统、节省设备投资,减少占用厂房面积。同时氟内冷靠汽化潜热带走热量。在沸腾换热条件下,随负荷或工况变化,冷却系统能自行调节,使电机绕组温度保持较低且均匀,延长使用寿命。运行方式类似空冷电机。该文介绍了电机定子绕组氟内冷的基本原理,以及在立式水轮发电机上根据压降平衡方程式建立半匝自循环的依据。同时介绍了试验电机结构、基本参数及厂内试验情况。通过试验,初步验证了设计和计算方法的正确,显示了电机定子绕组采用氟内冷具有理想的自调节能力。文章最后谈到了有待今后继续深入研究的课题。     

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.     

防止双水内冷发电机断水和断水保护装置的改进

双水内冷发电机的特点是定子,转子绕组都由水直接接触冷却。水源一般采用凝结水(或除盐水),通过独立的冷却水回路达到冷却定子绕组和转子绕组的目的。因为水内冷电机的电流密度和磁通密度比同容量空冷电机高4倍左右。所以,端部漏磁很大,使电机端部的压圈、铁芯严重发热,温度高达200℃以上。为了转移端部发热地点,在大容量水内冷电机的端部加装了磁屏闭环和电屏闭环。12.5万千瓦容量的水内冷电机压圈和30万千瓦容量的水内冷电机压圈及电屏闭环上埋入水冷却铜管,以将端部热量带走。不言而喻,水内冷发电机对冷却水供应系统的可靠性要求很高。如果发生冷     

清洗发电机冷却器的现代化方法

半个多世纪以来，我国发电机的单机容量几乎增大约100倍以上，主要手段就是冷却方式的更新换代：空气冷却→氢气冷却→水冷却（水轮发电机没有氢冷阶段）。我国最大的汽轮发电机（600MW）和水轮发电机（700MW）都采用定子绕组水冷。大型汽轮发电机还常常采用氢内冷，因为氢气的热容量是空气的7倍，冷却效率很高，而水冷效率就更高。氢冷的缺点是制氢设备昂贵，氢气与5％空气混合容易引起爆炸。所以又改用空冷，这种全空冷式发电机已发展到500MW。水冷的缺点是水处理设备昂贵，几万个水电接头工艺复杂，容易泄漏。最近有三峡（地下厂房）、溪洛渡、向家坝等巨型水电站共32台700MW的发电机都决定采用空冷。然而不论是氢冷、还是空冷，都需要冷却器对冷却介质（氢气或空气）进行热交换，以便把热量带出机外。     

大型空冷汽轮发电机绝缘研究

本文从改善大型空冷汽轮发电机散热、冷却的角度对电机定子绕组绝缘、定子铁心绝缘以及绕组的固定进行了研究。     

300MW发电机氢气系统运行异常的查找及判断

汉新公司4台QFSN-300-2型发电机,均采用水氢氢冷却方式,即定子绕组水内冷,转子绕组氢内冷,定子铁芯氢冷。其氢气的密封均采用双流环式密封瓦系统。     

氢内冷汽轮发电机大修阶段漏氢量的控制

氢内冷汽轮发电机漏氢量（率）直接影响机组的安全运行。因此,对发电机漏氢量的控制十分重要。国华宁海电厂3号汽轮发电机组为上海汽轮发电机有限公司生产的QFSN-600—2型发电机,采用“水氢氢”冷却方式,即定子绕组水内冷、转子绕组氢内冷、铁心及其他构件氢冷。     

瑞士ABB公司的直接并网高压发电机

瑞士ABB公司宣称,它成功地研制了世界第一台直接与当代电网并网的高压水轮发电机（样机）。样机的额定容量11MV·A,电压为45kV。俄罗斯的油（定子）／水（转子）冷透平型发电机的电压只达到36．75kV。这种新型发电机定子为深槽,槽中绕组为圆形高压电缆,最高电压可设计到400kV。由于绕组线棒为圆柱形,减少了绕组及铁心中的杂散损耗,以及绕组端部的电动力,并由此简化了端部固定结构。由于电压高,电流小,减少了绕组中的电阻损耗,降低了运行温度,不需要升压变压器及其联接用开关,大大节省了设备及其它安装空间,并由此提高了总…