專利名稱：空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法。
背景技術(shù)：
1.空冷汽輪發(fā)電機(jī)端部冷卻技術(shù)目前，世界發(fā)電量約80 %由汽輪發(fā)電機(jī)提供。由于汽輪發(fā)電機(jī)冷卻系統(tǒng)以空冷系 統(tǒng)的設(shè)備最為簡單，易于維護(hù)，安全性好等優(yōu)點，對空冷電機(jī)的需求增加迅速，機(jī)組的單機(jī) 容量越來越大。汽輪發(fā)電機(jī)的發(fā)展在電力工業(yè)的發(fā)展中占有重要地位。汽輪發(fā)電機(jī)單機(jī)容量不斷增大，主要通過增加電磁負(fù)荷實現(xiàn)。但增加線負(fù)荷就同 時增加了線棒銅耗；機(jī)組的局部溫升相對較高，熱應(yīng)力和熱變形較大；與其他冷卻介質(zhì)相 比，空氣的熱導(dǎo)率、熱容量較低，密度較大，風(fēng)磨損耗大；與水輪發(fā)電機(jī)相比，其體積空間狹 小，單位體積熱源的數(shù)值大，繞組的溫升較大；當(dāng)溫度升高到一定程度首先將危及到絕緣材 料的安全，進(jìn)而危及金屬結(jié)構(gòu)件的安全，發(fā)電機(jī)將無法安全運(yùn)行?？绽淦啺l(fā)電機(jī)存在的主要技術(shù)問題是通風(fēng)冷卻的研發(fā)設(shè)計，采取措施，合理分 配風(fēng)量，加強(qiáng)高溫處繞組的冷卻；國內(nèi)外因電機(jī)部件發(fā)熱而引起轉(zhuǎn)子繞組匝間短路及結(jié)構(gòu) 嚴(yán)重變形，危及電機(jī)安全運(yùn)行的事故時有發(fā)生。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法及其結(jié)構(gòu)。上述的目的通過以下的技術(shù)方案實現(xiàn)空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，首先在端部弧段確定弧段進(jìn)風(fēng)孔位置， 開孔至弧段轉(zhuǎn)彎處的垂直距離不得超過弧段總長度的1/3處，然后確定開孔的寬度為大于 端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度的一半或等于端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度，進(jìn)風(fēng)口與端部直段進(jìn)入的空 氣的流動方向間的夾角采用10° -60°之間。所述的空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，所述的弧段進(jìn)風(fēng)孔位置開在直段 或者弧段上，備用時，所述的進(jìn)風(fēng)孔采用絕緣材料堵塞。所述的空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，預(yù)先設(shè)計出弧段進(jìn)風(fēng)孔，轉(zhuǎn)子溫 度測試時，根據(jù)溫升情況，打開頂部開始的1-8匝的弧段進(jìn)風(fēng)孔。這個技術(shù)方案有以下有益效果1.當(dāng)轉(zhuǎn)子通風(fēng)冷卻計算的結(jié)果偏低，實測出的轉(zhuǎn)子端部溫度超溫時，不需拆卸轉(zhuǎn) 子中的部件，只需停機(jī)，打開弧段部分或全部通風(fēng)孔，即可增加弧段超溫處的供風(fēng)量，需打 開通風(fēng)孔的個數(shù)根據(jù)實驗確定；2.該方法工藝簡單，操作便捷，節(jié)省工期；打開的弧段通風(fēng)孔越多，降溫效果越明 顯，是一種較好的端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，最終達(dá)到降低端部峰值溫度的目的，有益于空冷汽輪 發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部安全穩(wěn)定運(yùn)行?？绽淦啺l(fā)電機(jī)常用的通風(fēng)系統(tǒng)有很多種，當(dāng)轉(zhuǎn)子端部有獨(dú)立通風(fēng)風(fēng)路，一部分空氣經(jīng)轉(zhuǎn)子端部進(jìn)風(fēng)孔冷卻端部繞組，由線圈極中心線處的轉(zhuǎn)子本體大齒上的通風(fēng)槽排 出；并且經(jīng)前期數(shù)值計算及測試發(fā)現(xiàn)，端部線圈極中心線附近溫度較高。為避免超溫或降低 峰值溫度，第一個進(jìn)風(fēng)孔設(shè)計在直段的轉(zhuǎn)彎前部位置，預(yù)先設(shè)計出弧段進(jìn)風(fēng)孔，可進(jìn)行樣機(jī) 出廠前的風(fēng)量調(diào)節(jié)及轉(zhuǎn)子溫度測試，使轉(zhuǎn)子徑向及軸向的溫差小，進(jìn)一步降低峰值溫度，確 保電機(jī)安全穩(wěn)定運(yùn)行。


附圖1是空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子線圈端部弧段進(jìn)風(fēng)孔開設(shè)位置平面圖。其中，線圈 1、通風(fēng)道2、進(jìn)風(fēng)孔3、軸向擋塊4、進(jìn)風(fēng)口 5、扇形絕緣擋塊6、直段進(jìn)風(fēng)孔7。
本發(fā)明的
具體實施例方式實施例1:空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，首先在端部弧段確定弧段進(jìn)風(fēng)孔1位 置，開孔至弧段轉(zhuǎn)彎處得垂直距離不得超過弧段總長度的1/3處，然后確定開孔的寬度為 大于端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度的一半或等于端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度，進(jìn)風(fēng)口與端部直段進(jìn)入 的空氣的流動方向間的夾角采用10° -60°之間；所述的空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，所述的弧段進(jìn)風(fēng)孔位置不能開在 直段與弧段交界轉(zhuǎn)彎處，備用時，所述的進(jìn)風(fēng)孔可采用絕緣材料堵塞。所述的空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，預(yù)先設(shè)計出弧段進(jìn)風(fēng)孔，轉(zhuǎn)子溫 度測試時，根據(jù)溫升情況，可以打開頂部溫度較高的1-8匝繞組的弧段進(jìn)風(fēng)孔，也可全部打 開。實施例2:空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)，其組成包括轉(zhuǎn)子，所述的軸向?qū)ΨQ通風(fēng) 的轉(zhuǎn)子截面周期性開設(shè)32個槽，即共有32個線圈，其中端部弧段最長、最容易超溫的線圈 為8、9、24及25號線圈1，采用8、9、24及25號線圈1，每匝的通風(fēng)道2增設(shè)弧段進(jìn)風(fēng)孔3， 所述的線圈1軸向設(shè)有軸向擋塊4、所述的通風(fēng)道2設(shè)有軸向進(jìn)風(fēng)口 5，所述的線圈1縱向 設(shè)有扇形絕緣擋塊6，所述的通風(fēng)道2端部設(shè)有直段進(jìn)風(fēng)孔7。
權(quán)利要求
一種空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，其特征是首先在端部弧段確定弧段進(jìn)風(fēng)孔位置，開孔至弧段轉(zhuǎn)彎處的垂直距離不得超過弧段總長度的1/3處，然后確定開孔的寬度為大于端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度的一半或等于端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度，進(jìn)風(fēng)口與端部直段進(jìn)入的空氣的流動方向間的夾角采用10°--60°之間。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，其特征是所述的 弧段進(jìn)風(fēng)孔位置開在直段或者弧段上，備用時，所述的進(jìn)風(fēng)孔采用絕緣材料堵塞。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，其特征是預(yù) 先設(shè)計出弧段進(jìn)風(fēng)孔，轉(zhuǎn)子溫度測試時，根據(jù)溫升情況，打開頂部開始的1-8匝的弧段進(jìn)風(fēng) 孔。
全文摘要
空冷汽輪發(fā)電機(jī)轉(zhuǎn)子端部風(fēng)量調(diào)節(jié)方法，空冷汽輪發(fā)電機(jī)存在的主要技術(shù)問題是通風(fēng)冷卻的研發(fā)設(shè)計，采取措施，合理分配風(fēng)量，加強(qiáng)高溫處繞組的冷卻；國內(nèi)外因電機(jī)部件發(fā)熱而引起轉(zhuǎn)子繞組匝間短路及結(jié)構(gòu)嚴(yán)重變形，危及電機(jī)安全運(yùn)行的事故時有發(fā)生。首先在端部弧段確定弧段進(jìn)風(fēng)孔位置，開孔至弧段轉(zhuǎn)彎處得垂直距離不得超過弧段總長度的1/3處，然后確定開孔的寬度為大于端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度的一半或等于端部直段進(jìn)風(fēng)口的寬度，進(jìn)風(fēng)口與端部直段進(jìn)入的空氣的流動方向間的夾角采用10°-60°之間。本發(fā)明用于空冷汽輪發(fā)電機(jī)研發(fā)制造。
文檔編號H02K9/02GK101800454SQ20091007139
公開日2010年8月11日 申請日期2009年2月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月11日
發(fā)明者路義萍, 陰文豪, 韓家德 申請人:哈爾濱理工大學(xué)