雙水內冷電機

雙水內冷電機

雙水內冷電機組甩負荷時的轉速上升率月值較大,一般大於45%,飛逸轉速可達額定轉速的2.5~3.5倍。與同容量立式水輪發電機相比,水輪機的轉輪直徑可縮小,因此燈泡式機組額定轉速可提高10%以上,發電機內徑可減少25%以上,整個機組的重量(包括水輪機)可減輕25%,是較經濟合理的一種機型,多用於工作水頭範圍為3~25m的低水頭水電站。

雙水內冷電機研究


上海電機廠製造二千瓦雙冷汽輪,台定子、轉子雙水內冷汽輪發電機。汽輪發電機是火力發電站的主機之一,它由兩個主要部分構成:靜止不動的部分,稱為定子(或稱靜子);隨同汽輪機高速旋轉的,稱為轉子。轉子和定子裡面都嵌有導線外麵包著絕緣層的線圈。發電機發電時,由於強大的電流通過導線,導線就會發熱,包紮在導線外面的絕緣層的溫度就會升高。為了提高發電機的發電能力,需用冷卻的方法為線圈散熱。
“冷”冷,即線圈導線凹凸形空吹銅線,線圈冷。冷,始空,改氫氣。本世紀50年代又出現了液體內冷,其中以水的冷卻能力為最高。國際上第一次出現水內冷是在1956年。當時的水內冷只是用在定子上。對於轉子水內冷,在國際文獻上雖然有過討論,但由於某些重大技術問題難以解決,在1958年以前,世界上還沒有哪一個國家實際採用過這種冷卻方法。
廠浙江大學科學技術人員的協助下,首先攻佔了這個技術堡壘。這個重大創造,把我國汽輪發電機的製造技術大大推進了一步,迎頭趕上和超過了世界先進水平。

雙水內冷電機故障及解決


水冷電機較常發生的故障是漏水、水路堵塞、定子線棒振動及“電腐蝕”、轉子“彎腳”斷裂及轉子層間短路等。漏水可能是由以下原因引起,如接頭鬆動;絕緣引水管老化、破裂;焊接質量不佳或振動大引起開裂;空心導線質量不佳;轉子繞組引水彎腳處在運行中受振動而折裂等等。
漏水現象可利用高阻檢漏計的信號和從窺視孔對端部的檢查中發現。有時從空氣冷卻器處也可發現有無漏水,此外還可以用提高風溫的方法來區別漏水和結露。漏水的後果,輕則絕緣變潮,線圈溫度升高;重則造成短路。漏水時的處理原則是這樣的,小漏應及時彙報,按計劃停機檢修;大漏,應立即停機檢修。

轉子繞組水路構成


水冷電機的轉子繞組採用正方形或長方形的空心銅導線製成。水冷電機轉子繞組在一個槽內放兩排導線,如下圖所示。
轉子繞組水路構成
轉子繞組水路構成
在每個槽內的兩排導線中,靠近本極大齒側的導線稱作“小圈”,離大齒遠的一排導線稱作“大圈”。轉子繞組的水路也和電路不同,一般一對槽中的一組線圈構成一條支路。每組線圈的兩端引到端部,經“彎腳”(即導線從槽內出來后拐彎的部分)和絕緣引水管相接。在每組線圈中,水是從最下層的一圈進去,從最上面的一圈出來,這種方式叫做中心進水,表面出水。其優點是可以利用轉子旋轉時所產生的離心力,將水由中心層甩向表面層。

轉子水路構成


轉子的水路如下圖所示。
轉子水路構成
轉子水路構成
冷卻水從勵磁機側進水支座進入高速旋轉的轉子中心孔,通過大軸和進水箱的徑向孔進入進水箱。進水箱的側面沿圓周均勻地分佈著小孔,這些孔與絕緣引水管的接頭相連,水從這些小孔經絕緣引水管、線圈彎腳通入下層線圈,帶走熱量的水從上層線圈出來后,經另一端的彎腳和絕緣引水管到達出水箱。出水箱的一側接絕緣引水管,另一側開有小孔,借轉子旋轉的離心力,把水從水箱的小孔甩到出水支座的內壁,然後流至;回水管道。