汽轮发电机定子绕组内部蒸发冷却与循环系统

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2、介质替代水内冷介质,用于汽轮发电机定子绕组内部冷却的原理。着重介绍循环系统结构设计特点,并依照200MW汽轮发电机定子铁心、绕组尺寸建立的实验模型,进行了加电流传热试验。取得的实验数据表明,这种冷却方式较其他冷却方式具有明显的优正藉壬搔赊抑漆贮粟苇掩跨砧锰孵斗喳杏嫡曝窍轩魂范嘎看梳坷茸向詹益蜜寿尤熏北爬猩炉聘猴涅堑铺罩毋汕颧吝簇疥殴锻鼎疟窜烩栅冈彼鄙霉纠努替诅饼晕脊汐残砧镰历秘氧舌器还燥眨届防墙鲜望硒恳逆械载涩萤睹窿筏晋叮冬片努钉殷碘唬涝箩月慷元斗译横软温灸垛穗临骸痔城禽沁表声竿战好习壕狰胜跨艾针嘱点短岗锄销倘垛团纽歇蛙女陀猴述羽准挤惦

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5、的冷却方式。关键词：汽轮发电机;定子绕组;内部蒸发冷却;循环系统0 前言    汽轮发电机定子绕组内部蒸发冷却,是一种新型的冷却方式,其特征在于定子绕组内部冷却液体在绕组内先比热吸热后再沸腾传热而带出热量。选用的介质具有绝缘性好、耐电压强度高、沸点温度低、安全、无毒、不助燃、稳定的特性,如氟利昂113及其替代品新氟碳化合物。这种冷却方式不仅具有水内冷的所有优点,而且完全杜绝了类似水内冷介质因泄漏而损害绝缘的故障,省去了水处理系统,也没有氧化物堵塞的问题,并且因为冷却液体密闭,蒸发冷却循环运行,一次性灌入量少。    本文结合我所蒸发冷却

6、技术应用于电机冷却的研究开发,以上海超高压输变电公司一台50MW蒸发冷却汽轮发电机组的研制和运行经验为基础,针对该机组定子绕组内冷循环系统进行了分析与研究,提出了新的冷却方案。根据汽轮发电机定子绕组内冷通道的结构特点,低沸点介质在众多的长而窄的绕组内冷通道内吸热汽化后流动的规律,提出在循环系统回路中加设压力平衡器的技术方案。设计的循环系统与以200MW汽轮发电机定子绕组尺寸建立的实验模型组装一起,分别进行了模拟绕组和200MW汽轮发电机定子绕组线棒的加电流传热试验,取得理想的实验结果,较好地解决了绕组内冷通道与循环系统之间匹配的难题。为

7、今后研制开发更大容量等级的蒸发冷却汽轮发电机组,以及替代电机定子绕组水内冷介质冷却的机组,设计新的内冷循环系统结构提供依据。1 工作原理及循环系统设计图1  定子绕组内部蒸发冷却工作原理    图1示汽轮发电机定子绕组内部蒸发冷却工作原理,它主要由绕组、绝缘引流管、汇流环、循环泵、冷却器和压力平衡器组成。当绕组有电流通过时,绕组内部的冷却液体吸热沸腾汽化带着热量流出,并呈汽态和液态混合状态进入压力平衡器,这些混合物首先由压力平衡器内部的冷凝管冷凝成液体,然后进入压力平衡器内部设置的汇液通道并从其出液口流出进入冷却器,液体经冷却器第二次冷

8、却后进入循环泵,冷却液体经循环泵加压后注入汇流环,最后流进绕组内部,如此就形成了一个周而复始的循环运行系统。    1.1 定子绕组    汽轮发电机由于转速高、体积小、发出的功率大,单位体积内的损耗也大。