发电机的冷却方法是什么

水轮发电机的冷却方式很多，但对于大型水轮发电机，目前成熟的冷却技术仅限于采用空气和清水作为冷却介质，即空气冷却和水内冷却。水轮发电机在300 MW及以下，利用空气作为冷却介质对定子、转子绕组和定子铁心表面进行冷却，是目前的主要冷却方式。当单台机器的容量增加到500 MW或更大时，有许多方法采用水冷。

水冷方式有两种:定子绕组直接水冷和转子绕组直接水冷(即“双水冷”)、定子绕组直接水冷和转子绕组强化风冷。由于技术、成本和可靠性的原因，水轮发电机基本上不再采用双水冷方式。本书“水冷”是指后者，即定子绕组的水冷。

此外，近来已经开发了“蒸发冷却”方法，其在流体沸腾时利用蒸发潜热。

( 1 )空冷机组的特点。

本发明运行可靠，操作简单，维护方便。空冷机组从制造角度看，其参数较好，额定点的效率稍高。无定子水接头、水处理等水冷机组附属设备，结构简单，易于制造。目前，大型发电机已不再在厂内拼装分体，然后运至现场接头安装方法，以及现场叠片拼装的安装方法。本发明安装工艺要求相对简单，安装周期短。空冷的主要问题是定子线棒轴向温度分布不均匀。定子铁心热膨胀引起的机械应力和定子叠片翘曲比水冷机组严重。对于后一个问题，也有一些良好的技术成功。空冷发电机结构相对简单，定子绕组无特殊接头，运行可靠。

( 2 )水冷的特点。

定子绕组采用水内冷却方式，绕组的热量直接被水带走。水的体积热容量是空气的3500倍，导热系数是空气的23倍，因此水的冷却效果非常好。水冷机组的极限容量可达到空冷机组的1.5～2倍。全风冷发电机的尺寸比相同容量的水冷发电机大约25 %。定子绕组水冷的主要优点是定子线棒内部温度可控制在65℃左右，降低定子温升，提高热应力；线棒沿定子铁心轴向的温度分布均匀，可减少热膨胀不均匀引起的变形，从而提高主绝缘的使用寿命，理论上整机的使用寿命应比空冷机组长。水冷单元定子铁芯的长度短于空冷单元，可以有效节约材料。所需的通风量小于空冷机组的通风量，也减少了相应的风损失。额定负荷下的效率虽然低于空冷机组，但空载损耗较小，额定容量下的效率较高。水冷单元的定子槽宽而浅，增加了定子铁心的刚度，减小了定子的振动。由于定子线棒结构复杂，一些制造和安装工艺也非常复杂。

水冷机组的主要问题是定子水接头的结构和水处理装置的可靠性。发电机附近突然短路或发电机异步分、合闸，定子线棒端部受很大电磁力影响，这里是绕组水路连接。水接头的焊接质量也是决定发电机运行可靠性的关键之一，它与制造商的制造水平有很大关系。另外，发电机定子绕组的冷却水必须是去除离子的清水，冷却水系统的可靠性也对可靠性构成一定的制约关系