蒸發冷卻汽輪發電機的工作原理

上海發電機出租蒸發冷卻作為一種新型、高效的冷卻技術已經成功地應用于李家峽400my水輪發電機的定子繞組內冷中；50my定子蒸發冷卻汽輪發電機已安全運行了近十年，更大的機組正處于預研制中。事實證明這種冷卻不僅可行，而且比其他冷卻方式要安全、可靠、維護簡單易行。
采用蒸發冷卻的汽輪發電機在向高電壓、大容量發展的過程中，定子絕緣結構如能改進，對其冷卻系統結構及運行維護的簡易性、可靠性等方面將會有進一步突破。 上海發電機出租蒸發冷卻分為管道內冷和浸潤式冷卻。
與水輪發電機相比，在汽輪發電機上采用管道內冷式蒸發冷卻存在兩大不利：一個是汽輪發電機定子線棒屬于集中式發熱體，采用常規絕緣結構時熱負荷高于同等容量的水輪發電機，冷卻效果遠不及水輪發電機，而且應用于汽輪發電機的管道內蒸發冷卻，不能充分發揮蒸發冷卻介質的較高絕緣性能和蒸發冷卻效果。
另一個是汽輪發電機多為臥式結構，定子線棒橫放置在槽中，管內蒸發流動的汽、液兩相流阻遠大于豎直放置的水輪發電機定子線棒內管道的流阻，這樣就需要大功率的液泵，并增加流動液體的壓力平衡設施，結果使電機定子冷卻系統復雜化。浸潤式冷卻則不存在以上弊端，同時較能充分利用蒸發冷卻的優勢，但是以常規絕緣厚度的線棒采用浸潤式冷卻會限制汽輪發電機向大容量發展，為此研制新的絕緣體系，打破其瓶頸制約。
可以說，如果蒸發冷卻汽輪發電機的絕緣問題徹底解決，該電機將處于世界水平。 上海發電機出租中科院電工所蒸發冷卻組對此開展過大量，兩項是用環氧酚醛板外裹鋁皮制成的定子模擬導桿，放置在槽模擬裝置項1中。槽模擬裝置是由兩壁、上蓋和底板組成，為了觀察方便，兩壁內壓入銅網來模擬定子槽，上蓋用有機玻璃制成，底板為鋁板，銅網與底板連接后通過螺釘接地。
導桿通過彈簧片項，接到升壓變壓器的高壓端，即高壓瓷瓶項）導桿―方面通過彈簧片接地，另一方面接到一內加熱裝置，然后將整個槽模擬裝置安放于有機玻璃筒項中，兩端用酚醛板項5壓以橡膠圈密封。項7為排氣閥門，壓力表項用于測定有機玻璃筒內部的壓力。 上海發電機出租組為導桿半疊包一層綢布帶，以環氧板作架位；第二組為有機玻璃架位，在架位內半疊包聚脂薄膜；第三組為有機玻璃架位，在架位內半疊包聚酰亞胺薄膜。
上海發電機出租試驗時先調整試驗模型內的氣壓到760mmp+，然后將過濾好的f113其擊穿電壓為45kv/2.5mm以上）灌入模型內。開始采用外加熱以保持筒內壓力恒定，即將整個室內加熱，接下來為改善試驗環境并加快速度，在項導桿上纏繞電阻絲進行內部加熱。測試設備采用矯正過的50kv和65kv升壓器，外加熱用室內電阻絲，內加熱用調壓器和降壓變壓器，壓力表為2.5級。
整個過程中模型內介質的壓力不斷升高，記下擊穿或起暈電壓的數值，改變導桿與槽壁距離相當于改變主絕緣厚度），得出不同距離下擊穿、起暈電壓和距離的關系。 上海發電機出租試驗結果及分析根據冷卻介質在試驗過程中所處的狀態，分成氣態、液態、氣液混合態對試驗數據進行整理與分析，得到了起暈電壓與介質壓力、主絕緣距離的關系曲線，以及擊穿電壓與介質壓力、主絕緣距離的關系曲線。


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