[發明專利]具有軸徑向通風冷卻系統的汽輪發電機

有效

• 申請號: 201110005623.4
• 申請日: 2011-01-12
• 公開（公告）號: CN102064635A
• 公開（公告）日: 2011-05-18
• 發明（設計）人: 李偉力;管春偉;薛易
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K9/08
• 分類號: H02K9/08;H02K1/20
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 牟永林

技術領域

本發明涉及一種具有軸徑向通風冷卻系統的汽輪發電機，屬于大型空冷汽輪發電機冷卻技術領域。

背景技術

隨著大型汽輪發電機容量的提高，電機的線電流負荷隨之增大，線電流增大造成的電機內部損耗繼增大而造成了電機的溫升過高，嚴重影響電機的安全穩定運行。空冷汽輪發電機由于具有冷卻方式結構簡單、安全可靠、輔助技術要求低及制造周期短等優點而被廣泛應用在蒸汽燃氣聯合循環電站中。空冷汽輪發電機采用的冷卻方式為間接冷卻，其冷卻效果較直接冷卻要差，因此定子線圈的發熱成為限制間接氣體冷卻式汽輪發電機容量提高的主要決定因素，電機通風冷卻系統的設計優化成為大型電機制造的關鍵環節。目前，600MW以下的汽輪發電機主要采用強迫通風冷卻的方式進行間接冷卻，電機容量的增大要求采用最經濟的風量來最有效的把電機內部產生的熱散發出去。

發明內容

本發明的目的是為了提高大型空冷汽輪發電機定子繞組的散熱能力，提供一種具有軸徑向通風冷卻系統的汽輪發電機。

本發明所述的具有軸徑向通風冷卻系統的汽輪發電機是在定子齒部軸向開槽形成軸徑向通風冷卻系統，本發明所述的汽輪發電機的具體結構為：

它包括定子和轉子，定子的內圓表面和轉子的外圓表面之間為氣隙，定子由等間距設置的多段定子鐵心組成，所述多段定子鐵心沿轉子軸向排列，其中分別位于兩端的兩段定子鐵心為端部定子鐵心，其余的定子鐵心為中部定子鐵心，相鄰的兩段定子鐵心之間形成徑向通風溝，定子沿軸向設置有多個冷風區與多個熱風區，所述多個冷風區與多個熱風區相間布置，并且位于所述定子兩端的均為冷風區，定子上纏繞定子繞組，每段定子鐵心的內圓表面上沿圓周方向具有多個定子齒，

它還包括多個非導磁隔環，位于冷風區內的每個徑向通風溝的靠近轉子側的出口均為冷風出口，每個冷風出口處均設置有一個非導磁隔環實現封閉；

每個中部定子鐵心上的每個定子齒上均設置有四塊分段隔板，

所述中部定子鐵心上的每個定子齒上開有兩個軸向風孔，所述軸向風孔沿定子齒軸向貫通，兩個軸向風孔在每個定子齒上沿徑向排布，并且該軸向風孔在定子齒上的位置與定子繞組的纏繞位置相對應；

每個軸向風孔沿定子圓周方向的兩側鏡像對稱設置兩塊分段隔板；

所述所有徑向通風溝和所有軸向風孔組成軸徑向通風冷卻系統。

本發明的優點是：本發明在現有大容量空冷汽輪發電機的多路軸徑向通風冷卻系統的基礎之上，提出一種新型定子通風冷卻結構，它采用非導磁隔環將定子冷風區的出口堵住，然后在定子齒的徑向方向布置兩個軸向風孔，該結構增加了定子齒部的對流換熱能力，增大了定子齒部的總冷卻面積，減少了熱流從定子繞組到軸向風孔的傳熱路徑，同時增大了徑向通風溝的傳熱系數，提高了定子通風冷卻能力，進而提高了定子繞組的散熱能力，降低了定子繞組的最高溫度。

附圖說明

圖1為本發明的軸向剖視圖；

圖2為位于冷風區的中部定子鐵心上每個定子齒的結構示意圖，圖中箭頭所示為風的流向；

圖3為位于熱風區的中部定子鐵心上每個定子齒的結構示意圖，圖中箭頭所示為風的流向；

圖4為現有具有多路軸徑向通風冷卻系統的大型空冷汽輪發電機的結構示意圖，圖中A為轉子副槽，B為轉子槽楔；

圖5為圖4中轉子的放大圖，圖中A為轉子副槽，B為轉子槽楔。

具體實施方式

具體實施方式一：下面結合圖1至圖5說明本實施方式，本實施方式包括定子1和轉子2，定子1的內圓表面和轉子2的外圓表面之間為氣隙3，定子1由等間距設置的多段定子鐵心組成，所述多段定子鐵心沿轉子2軸向排列，其中分別位于兩端的兩段定子鐵心為端部定子鐵心1-2，其余的定子鐵心為中部定子鐵心1-1，相鄰的兩段定子鐵心之間形成徑向通風溝9，定子1沿軸向設置有多個冷風區4與多個熱風區5，所述多個冷風區4與多個熱風區5相間布置，并且位于所述定子1兩端的均為冷風區4，定子1上纏繞定子繞組6，每段定子鐵心的內圓表面上沿圓周方向具有多個定子齒1-11，

它還包括多個非導磁隔環7，位于冷風區4內的每個徑向通風溝9的靠近轉子2側的出口均為冷風出口9-1，每個冷風出口9-1處均設置有一個非導磁隔環7實現封閉；

每個中部定子鐵心1-1上的每個定子齒1-11上均設置有四塊分段隔板8，