 |
上海伊謄實(shí)業(yè)有限責(zé)任公司
主營(yíng)產(chǎn)品： 伊藤發(fā)電機(jī),靜音柴油發(fā)電機(jī),汽油發(fā)電機(jī)價(jià)格 |
會(huì)員1.png)
您現(xiàn)在的位置： 首頁(yè)> 公司動(dòng)態(tài)> 發(fā)電機(jī)冷卻裝置技術(shù)的改造
發(fā)電機(jī)冷卻裝置技術(shù)的改造
2017-11-7 閱讀(148)
1 發(fā)電機(jī)冷卻的必要性
發(fā)電機(jī)是電能的生產(chǎn)者，它在運(yùn)行過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生電磁損耗以及機(jī)械損耗，具體包括隨發(fā)電機(jī)負(fù)荷的變化而變化的定子繞組損耗、渦流以及高次諧波的附加損耗和固定的鐵損耗、軸承摩擦機(jī)械損耗、勵(lì)磁損耗和通風(fēng)損耗。
隨著損耗的增加，發(fā)電機(jī)內(nèi)部的溫度也不斷升高。發(fā)電機(jī)溫度越高，發(fā)電機(jī)的效率就會(huì)隨之降低，并且很可能會(huì)因發(fā)電機(jī)局部過(guò)熱而破壞定子線圈的絕緣，造成發(fā)電機(jī)事故。為保障發(fā)電機(jī)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，必須采取冷卻措施，將發(fā)電機(jī)在運(yùn)行中產(chǎn)生的熱量及時(shí)散發(fā)出去，以控制發(fā)電機(jī)各部的溫度，把溫升控制在一定的范圍內(nèi)，以確保發(fā)電機(jī)的安全可靠運(yùn)行，并延長(zhǎng)發(fā)電要的使用壽命。
2 空氣冷卻
20世紀(jì)30年代的時(shí)期，對(duì)運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)進(jìn)行冷卻只是簡(jiǎn)單地采用空氣冷卻法?？諝饫鋮s方式是利用流動(dòng)的空氣作為冷卻介質(zhì)，采用密閉通風(fēng)，用流動(dòng)的空氣把發(fā)電機(jī)本身產(chǎn)生的熱量帶出去。
空氣冷卻的原理是，密閉的發(fā)電機(jī)空間內(nèi)有一定體積的空氣，用發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子使發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部空氣流動(dòng)起來(lái)，冷空氣通過(guò)發(fā)電機(jī)的轉(zhuǎn)子線圈，經(jīng)過(guò)定子中的通風(fēng)溝，不斷吸收發(fā)電機(jī)內(nèi)各部位所產(chǎn)生的熱量，變成了熱空氣。然后利用發(fā)動(dòng)機(jī)四周的空氣冷卻器將熱空氣冷卻后，又變成冷空氣再進(jìn)入發(fā)電機(jī)的內(nèi)部繼續(xù)吸收發(fā)電機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量。
這種使用空氣功冷卻器進(jìn)行冷卻的方式，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，費(fèi)用低廉，運(yùn)行方便，維護(hù)也方便。所以空氣冷卻的方式在當(dāng)時(shí)得到了廣泛應(yīng)用和推廣。然而，空氣冷卻的方式，冷卻的效果對(duì)發(fā)電機(jī)的功率和效率都會(huì)產(chǎn)生很大影響。當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度低時(shí)，發(fā)電機(jī)的效率較高，功率也較大；當(dāng)進(jìn)風(fēng)溫度升高時(shí)，發(fā)電機(jī)的效率和功率也會(huì)降低。
空氣冷卻的另一個(gè)不足之處在于：采取空氣冷卻方式進(jìn)行冷卻，空氣冷卻發(fā)電機(jī)的熱量和溫度分布不均勻，發(fā)電機(jī)的定子繞組絕緣內(nèi)導(dǎo)體的發(fā)熱量必須要通過(guò)鐵芯傳導(dǎo)后向空氣散熱或者是通過(guò)絕緣外表向空氣散熱，定子繞組絕緣內(nèi)導(dǎo)體的溫度也會(huì)升高，定子線棒的溫度升高，鐵芯與機(jī)座之間的熱應(yīng)力增大，容易造成硅鋼片拱曲，內(nèi)膛產(chǎn)生變形，這樣當(dāng)甩負(fù)荷時(shí)轉(zhuǎn)子的直徑比正常運(yùn)行時(shí)大，很容易發(fā)生定轉(zhuǎn)子相撞的事故。還有，在負(fù)荷變化較大、頻繁起停的調(diào)峰機(jī)組中，定子線棒在運(yùn)行的過(guò)程中很容易發(fā)生熱變形，由于定子線的銅導(dǎo)體和外包絕緣的溫度熱膨脹系數(shù)不同，容易引起絕緣脫殼和老化，從而產(chǎn)生內(nèi)部電暈，破壞絕緣。因此，采用空氣冷卻的方式，也會(huì)因?yàn)闊崃亢蜏囟确植季a(chǎn)生一些影響發(fā)電機(jī)可靠運(yùn)行的問(wèn)題。
3 水冷卻
水冷卻是采用內(nèi)冷技術(shù)降低繞組溫升，將定子線棒的內(nèi)部溫度控制在65℃左右，使整個(gè)發(fā)電機(jī)的定子繞組溫度分布均勻，有效地減小了繞組線棒的溫差，解決了空氣冷卻的溫度差問(wèn)題導(dǎo)致的運(yùn)行不穩(wěn)定的問(wèn)題，延長(zhǎng)了絕緣壽命。同時(shí)，采用水冷卻的技術(shù)對(duì)發(fā)電機(jī)的內(nèi)部進(jìn)行冷卻控溫，發(fā)電機(jī)的定子繞組的熱量散發(fā)，不再依靠定子鐵芯，定子鐵芯的溫升是由于其自身?yè)p耗所生產(chǎn)的熱量，這與使用空氣冷卻方式相比，定子鐵芯的溫度已經(jīng)大幅度下降。這樣，鐵芯和機(jī)座之間的溫度差相對(duì)而言就比較小，鐵芯的熱應(yīng)力比較容易控制，導(dǎo)體與絕緣之間的熱應(yīng)力大幅度地減小，也能有效避免絕緣脫殼和內(nèi)部電暈。內(nèi)冷技術(shù)的應(yīng)用，提高了發(fā)電機(jī)的電磁負(fù)荷，減少了結(jié)構(gòu)尺寸，特別是減少了轉(zhuǎn)子的重量，有效降低了推力負(fù)荷和轉(zhuǎn)子機(jī)械應(yīng)力，提高了發(fā)電機(jī)的效率。
水是很好的冷卻介質(zhì)，水冷卻的部件冷卻效果非常顯著。但由于水冷卻需要設(shè)置純水處理系統(tǒng)，純水處理系統(tǒng)需安裝工藝要求較高、安裝工期較長(zhǎng)、維護(hù)檢修工作量較大，而且水冷的接頭多，壓力高，漏水的可能性很大，水在線棒的銅質(zhì)空心股線內(nèi)流動(dòng)時(shí)會(huì)對(duì)銅產(chǎn)生一定的腐蝕作用，腐蝕后將在空心導(dǎo)體壁上結(jié)垢，阻礙冷卻水的暢通，影響冷卻效果。水冷卻雖然有效提高了發(fā)電機(jī)的效率，但是運(yùn)行可靠性比空氣冷卻低。
4 蒸發(fā)冷卻
蒸發(fā)冷卻，是一項(xiàng)新型的發(fā)電機(jī)冷卻技術(shù)。蒸發(fā)冷卻技術(shù)是利用水輪發(fā)電機(jī)立式結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，通過(guò)高絕緣、低沸點(diǎn)液體的沸騰吸收、汽化發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生的熱量，從而實(shí)現(xiàn)發(fā)電機(jī)內(nèi)部的自循環(huán)冷卻。
蒸發(fā)冷卻發(fā)電機(jī)的定子繞組是采用實(shí)心銅線和空心銅線相結(jié)合的方法組合而成。冷卻發(fā)動(dòng)機(jī)各部位所用的蒸發(fā)介質(zhì)就是通過(guò)空心銅線來(lái)傳輸?shù)?。在發(fā)電機(jī)運(yùn)行的時(shí)候，發(fā)電機(jī)內(nèi)各部件產(chǎn)生熱量，蒸發(fā)冷卻線棒內(nèi)的液態(tài)冷卻介質(zhì)受熱汽化，汽化的冷卻介質(zhì)通過(guò)線棒上端的集汽管進(jìn)入冷凝器，重新液化，然后又返回到了線棒下端的集液管，并再一次進(jìn)入線棒的空心銅線，進(jìn)行新一輪的蒸發(fā)冷卻，不斷循環(huán)，把運(yùn)行的發(fā)電機(jī)內(nèi)部所產(chǎn)生的熱量帶走。
蒸發(fā)冷卻不同于水冷卻，它是利用液體汽化時(shí)的汽化吸熱來(lái)帶走運(yùn)行中的發(fā)電機(jī)內(nèi)部的熱量，并且可以比水冷卻具有更小的熱交換面積。蒸發(fā)冷卻線棒中冷卻介質(zhì)的蒸發(fā)量會(huì)隨著熱量的增大而增大，電機(jī)繞組各部分之間的溫差較小，因而大大減少了定子和線棒因溫差大而產(chǎn)生的摩擦和變形，絕緣壽命大大延長(zhǎng)，故障率也比較小。并且它是通過(guò)液相與汽液雙相的比重差來(lái)完成冷卻介質(zhì)的無(wú)泵自循環(huán)的，發(fā)電機(jī)停機(jī)時(shí)基本上是負(fù)壓的狀態(tài)，蒸發(fā)介質(zhì)發(fā)生泄露的可能性較小。還有，蒸發(fā)冷卻采用的冷卻介質(zhì)是采用經(jīng)過(guò)勞保部門測(cè)試的化學(xué)穩(wěn)定性好、無(wú)腐蝕性、無(wú)毒、不燃、不爆的絕緣性能較好的介質(zhì)，即使有一點(diǎn)泄漏，也不會(huì)引起絕緣的損壞，有效地解決了水冷卻方案產(chǎn)生泄漏而引發(fā)大事故的可能性。
5 結(jié)論
隨著科技的進(jìn)步，發(fā)電機(jī)的冷卻裝置技術(shù)得到不斷的改造和發(fā)展，從一開(kāi)始單一的空氣冷卻，到水冷卻，再發(fā)展到蒸發(fā)冷卻，以及空調(diào)冷卻的技術(shù)。通過(guò)對(duì)發(fā)電機(jī)的冷卻裝置技術(shù)的改造，不斷克服現(xiàn)有發(fā)電機(jī)冷卻方式存在的問(wèn)題，保證發(fā)電機(jī)的可靠運(yùn)行和運(yùn)行，提高發(fā)電機(jī)的壽命，從而保障火電廠的良好運(yùn)行。
