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你知道发电机的冷却方式吗?

发布时间: 2021-11-23    作者:admin
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由于提高发电机的单机容量,靠变大发电机体积以增加铜线绕组和铁芯容量的办法,受到了加工、运输、安装等条件的限制,所以只有增加铜线绕组的电流密度。而绕组的电流密度愈大,由它所产生的热量也愈多。因此,只有采用有效的冷却介质,才能提高发电机的功率。

发电机

汽轮发电机的冷却介质主要有氢气和冷水两种,而其冷却方式又分为外冷式和内冷式汽轮发电机两种。有关冷却介质的性质在下面介绍。

1外冷式汽轮发电机

外冷式又称表面冷却式,其冷却介质为气体(空气或氢气),气体在绕组导线和铁芯的表面流过时与发热体接触,吸收发热体表面的热量后随流动的气体带走。所以,表面表面冷却只有发热体产生的热量全部导至物体表面时才能被气体冷却,为提高冷却效果,应尽量变大接触面积。

外冷式发电机是由安装在转子轴上的风扇压入(称压入式)或抽出(称抽出式)后,通过各部分的冷通道,对发电机进行冷却。被加热了的气流又经过热通道进入水冷却器,热量由水带出,冷却后的气体再经过冷通道被风扇压入或抽出,在发电机内部形成一个密闭式的循环通风系统。其中抽出式冷却系统常用于定子,转子线圈均采用水冷而铁芯采用氢外冷的发电机组。

如果按气流沿定子流动的主要方向来分,氢外冷又分为轴向通风、径向通风和周向分区径向通风三种。

目前氢外冷常用于单机容量为100MV以下的汽轮发电机组,氢压一般为0.15~0.20Mpa,其冷却效率比空气冷却提高百分之0.6~1.0。所以,100MW以上的汽轮发电机组多采用氢内冷或水内冷。

2内冷式汽轮发电机

内冷式又称直接冷却式,其冷却介质为气体(空气或氢气)或液体(水或油)。它是将定子和转子的绕组导线做成中空式,让氢气或水通入导线内部直接将热量带出。而定子和转子的铁芯内冷则是利用开孔和开沟槽,将冷却气体用风扇压入各个被冷却部位,以提高冷却效果。因为单机容量提高以后会伴随着电压等级提高和绝缘层厚度增加,从而使绝缘层上的温降上升,绕组温升变大,影响机组的长期运转。

内冷式不仅能提高冷却效果,而且扩大了冷却介质的种类,如氢气和纯水,也可两者同时应用。目前有以下四种类型的发电机组:

⑴定子氢外冷,转子氢内冷式的发电机组

⑵定子和转子都是氢内冷式的发电机组

⑶定子水内冷,转子氢内冷的发电机组

⑷定子和转子都采用水内冷式(双水内冷式)的发电机组

下面介绍几种氢内冷的通风系统:

⑴全轴向氢内冷通风系统。这种通风系统是冷却气体(氢气)在高压风扇的作用下,从定子线圈的一侧进入轴向风道,流入定子线棒全长后,从线圈另一端排出,并进入水冷却器降温。降温后的氢气一部分进入定子线圈轴向风道,二部分进入铁芯轴向风道,第三部分从护环下面进入转子线圈的轴向风道

⑵半轴向氢内冷通风系统。这种通风系统是将风扇安装在轴的两端,从轴向的两端进入冷却气体,同样分三部分,沿轴向分别进入定子、转子线圈和铁芯,然后从发电机中部排出进入水冷却器降温,

⑶经一轴向氢内冷通风系统。这种通风系统是冷却气体在高压风扇的作用下被压入水水冷却器降温后分成二路:一路由互环下进入转子轴的各风道,另一路进入定子铁芯背部。后者又分为三路:一路进入经向风沟冷却铁芯后由气隙排出;二路进入定子轴向风道冷却定子绕组线圈;第三路从转子轴的另一端互环下进入轴向风道,在转子中部由经向风沟排至气隙,再回到水冷却器。

以上就是关于发电机的冷却方式,感谢您的耐心观看,欢迎下方留言。