氢气的制取和发电机的冷却 氢气的制取和发电机的冷却 第一节 发电机的冷却方式 1. 发电机冷却的重要性 发电机运转时要发生能量消耗,这是有一种能(机械能)转变为另一种能(电能)时所不可避免的。这些损耗的能量,最后都变成了热量,致使发电机的转子、定子、定子绕组等各部件的温度升高。 因为发电机的部件都是有铜质和铁质材料制成的,所以把这种能量消耗叫做铜损和铁损。为了保证发电机能在绕组绝缘材料允许的温度下长期运行,必须及时地把铜损和铁损所产生的热量导出,使发电机各主要部件的温升经常保持在允许的范围内。否则,发电机的温升就会继续升高,使绕组绝缘老化,出力降低,甚至烧坏,影响发电机的正常运行。因此,必须连续不断地将发电机产生的热量导出,这就需要强制冷却。 2. 发电机常用的冷却方式 发电机的冷却是通过冷却介质将热量传导出去来实现的。常用的冷却方式有: 2.1 空气冷却。 容量小的发电机(两万千瓦以下)多采用空气冷却,即使空气有发电机内部通过,将热量带出。这种冷却方式效率差,随着发电机容量的增大已逐渐被淘汰。 2.2 水 冷却。 把发电机转子和定子绕组线 圈 的铜线 作 成空心 ,运行中 使高纯 度的水 通过铜线 内部,带出热量使发电机冷却。这种冷却方式比 空气冷却效果 好 ,但 必须有一套 水 质处 理 系 统 和良 好的机械密 封 装 置 。目 前 ,大型 机组多采用这种冷却方式。 2.3 氢气冷却。 氢气对 热的传导率是空气的六 倍 以上 ,加 以它 是最轻 的一种气体 ,对 发电机转子的阻 力最小,所以大型 发电机多采用氢气冷却方式,即将氢气密 封 在发电机内部,使其 循 环 。循环 的氢气再 由 另设 的冷却器 通水 冷却。氢气冷却有可分 为氢气与 铜线 直 接 接 触 的内冷式(直 接 冷却)和氢气不直 接 与 铜线 接 触 的外 冷式两种。 当 前 除 了小容量(25MW 及以下)汽 轮 发电机仍 采用空气冷却外 ,功 率超 过50MW 的汽 轮 发电机都广 泛 采用了氢气冷却,氢气、水 冷却介质混 用的冷却方式。在冷却系 统 中 ,冷却介质可以按 照 不同 的方式组合 ,归 纳 起 来一般 有以下几 种: 2.3.1 定、转子绕组和定子铁芯 都采用氢表 面 冷却,即氢外 冷; 2.3.2 定子绕组和定子铁芯 采用氢表 面 冷却,转子绕组采用直 接 冷却(即氢内冷); 2.3.3 定、转子绕组采用...