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蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機(jī)的工作原理

發(fā)布時(shí)間:2023-08-07 點(diǎn)擊:230
上海發(fā)電機(jī)出租蒸發(fā)冷卻作為一種新型、高效的冷卻技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于李家峽400my水輪發(fā)電機(jī)的定子繞組內(nèi)冷中;50my定子蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機(jī)已安全運(yùn)行了近十年,更大的機(jī)組正處于預(yù)研制中。事實(shí)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(hù)簡(jiǎn)單易行。
采用蒸發(fā)冷卻的汽輪發(fā)電機(jī)在向高電壓、大容量發(fā)展的過(guò)程中,定子絕緣結(jié)構(gòu)如能改進(jìn),對(duì)其冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行維護(hù)的簡(jiǎn)易性、可靠性等方面將會(huì)有進(jìn)一步突破。 上海發(fā)電機(jī)出租蒸發(fā)冷卻分為管道內(nèi)冷和浸潤(rùn)式冷卻。
與水輪發(fā)電機(jī)相比,在汽輪發(fā)電機(jī)上采用管道內(nèi)冷式蒸發(fā)冷卻存在兩大不利:一個(gè)是汽輪發(fā)電機(jī)定子線(xiàn)棒屬于集中式發(fā)熱體,采用常規(guī)絕緣結(jié)構(gòu)時(shí)熱負(fù)荷高于同等容量的水輪發(fā)電機(jī),冷卻效果遠(yuǎn)不及水輪發(fā)電機(jī),而且應(yīng)用于汽輪發(fā)電機(jī)的管道內(nèi)蒸發(fā)冷卻,不能充分發(fā)揮蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的較高絕緣性能和蒸發(fā)冷卻效果。
另一個(gè)是汽輪發(fā)電機(jī)多為臥式結(jié)構(gòu),定子線(xiàn)棒橫放置在槽中,管內(nèi)蒸發(fā)流動(dòng)的汽、液兩相流阻遠(yuǎn)大于豎直放置的水輪發(fā)電機(jī)定子線(xiàn)棒內(nèi)管道的流阻,這樣就需要大功率的液泵,并增加流動(dòng)液體的壓力平衡設(shè)施,結(jié)果使電機(jī)定子冷卻系統(tǒng)復(fù)雜化。浸潤(rùn)式冷卻則不存在以上弊端,同時(shí)較能充分利用蒸發(fā)冷卻的優(yōu)勢(shì),但是以常規(guī)絕緣厚度的線(xiàn)棒采用浸潤(rùn)式冷卻會(huì)限制汽輪發(fā)電機(jī)向大容量發(fā)展,為此研制新的絕緣體系,打破其瓶頸制約。
可以說(shuō),如果蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機(jī)的絕緣問(wèn)題徹底解決,該電機(jī)將處于世界水平。 上海發(fā)電機(jī)出租中科院電工所蒸發(fā)冷卻組對(duì)此開(kāi)展過(guò)大量,兩項(xiàng)是用環(huán)氧酚醛板外裹鋁皮制成的定子模擬導(dǎo)桿,放置在槽模擬裝置項(xiàng)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(nèi)壓入銅網(wǎng)來(lái)模擬定子槽,上蓋用有機(jī)玻璃制成,底板為鋁板,銅網(wǎng)與底板連接后通過(guò)螺釘接地。
導(dǎo)桿通過(guò)彈簧片項(xiàng),接到升壓變壓器的高壓端,即高壓瓷瓶項(xiàng))導(dǎo)桿―方面通過(guò)彈簧片接地,另一方面接到一內(nèi)加熱裝置,然后將整個(gè)槽模擬裝置安放于有機(jī)玻璃筒項(xiàng)中,兩端用酚醛板項(xiàng)5壓以橡膠圈密封。項(xiàng)7為排氣閥門(mén),壓力表項(xiàng)用于測(cè)定有機(jī)玻璃筒內(nèi)部的壓力。 上海發(fā)電機(jī)出租組為導(dǎo)桿半疊包一層綢布帶,以環(huán)氧板作架位;第二組為有機(jī)玻璃架位,在架位內(nèi)半疊包聚脂薄膜;第三組為有機(jī)玻璃架位,在架位內(nèi)半疊包聚酰亞胺薄膜。
上海發(fā)電機(jī)出租試驗(yàn)時(shí)先調(diào)整試驗(yàn)?zāi)P蛢?nèi)的氣壓到760mmp+,然后將過(guò)濾好的f113其擊穿電壓為45kv/2.5mm以上)灌入模型內(nèi)。開(kāi)始采用外加熱以保持筒內(nèi)壓力恒定,即將整個(gè)室內(nèi)加熱,接下來(lái)為改善試驗(yàn)環(huán)境并加快速度,在項(xiàng)導(dǎo)桿上纏繞電阻絲進(jìn)行內(nèi)部加熱。測(cè)試設(shè)備采用矯正過(guò)的50kv和65kv升壓器,外加熱用室內(nèi)電阻絲,內(nèi)加熱用調(diào)壓器和降壓變壓器,壓力表為2.5級(jí)。
整個(gè)過(guò)程中模型內(nèi)介質(zhì)的壓力不斷升高,記下?lián)舸┗蚱饡炿妷旱臄?shù)值,改變導(dǎo)桿與槽壁距離相當(dāng)于改變主絕緣厚度),得出不同距離下?lián)舸⑵饡炿妷汉途嚯x的關(guān)系。 上海發(fā)電機(jī)出租試驗(yàn)結(jié)果及分析根據(jù)冷卻介質(zhì)在試驗(yàn)過(guò)程中所處的狀態(tài),分成氣態(tài)、液態(tài)、氣液混合態(tài)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析,得到了起暈電壓與介質(zhì)壓力、主絕緣距離的關(guān)系曲線(xiàn),以及擊穿電壓與介質(zhì)壓力、主絕緣距離的關(guān)系曲線(xiàn)。


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