[實用新型]具有勺形結構式定子通風冷卻系統的大型汽輪發電機

有效

• 申請號: 201520268577.0
• 申請日: 2015-04-29
• 公開（公告）號: CN204559259U
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發明（設計）人: 姜金剛;韓繼超;李偉力;戈寶軍;陶大軍
• 申請（專利權）人: 哈爾濱理工大學
• 主分類號: H02K1/20
• 分類號: H02K1/20
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及具有勺形結構式定子通風冷卻系統的大型汽輪發電機，屬于電機領域。

背景技術

隨著大容量汽輪發電機的容量不斷地增加，汽輪發電機定子銅繞組中的電流逐漸升高，增大的電流導致定子銅繞組的損耗和溫升急劇增加，尤其在發電機內電磁場作用下使得定子上層銅繞組的損耗和溫度更高，容易超出定子繞組絕緣材料的溫升極限，嚴重影響到了汽輪發電機的安全可靠運行。定子銅繞組過高的溫度已經限制了汽輪發電機向更大容量發展，急需采用最合理經濟的風量帶走定子銅繞組的熱量，為研究更大容量汽輪發電機提供技術支撐。

現有的汽輪發電機定子區域通風溝內的冷卻流體沒有被合理有效地利用，使得冷卻流體對定子銅繞組的通風冷卻效果較差，導致了定子銅繞組的發熱較為嚴重。這就需要在不改變發電機性能的基礎上，提高定子區域通風溝內冷卻流體的利用率，降低定子銅繞組的溫升和均衡定子銅繞組沿軸向方向的溫度，是提高汽輪發電機安全性和可靠性的首選措施。

發明內容

本實用新型的目的是提供合理可行的具有勺形結構式定子通風冷卻系統，以解決汽輪發電機由于定子銅繞組損耗高和定子鐵心之間通風溝內冷卻流體的利用率低而導致的定子銅繞組溫度過高的問題，可以有效地提高定子銅繞組的冷卻效果。

本實用新型的具有勺形結構式定子通風冷卻系統的大型汽輪發電機，它包括定子鐵心、定子通風溝、定子繞組、定位筋、轉子、定轉子之間的氣隙、勺形金屬隔板、槽楔和層間絕緣。定子繞組由定子銅繞組和定子繞組絕緣組成，勺形金屬隔板由雙“L”形導流隔板和導流尾棒組成。汽輪發電機定子鐵心沿軸向等間距排布，相鄰的定子鐵心之間形成定子通風溝，定位筋安裝在定子鐵心的外徑處，定子繞組安裝在定子鐵心的槽內。勺形金屬隔板安裝在汽輪發電機定子鐵心之間的定子通風溝內，并通過兩側定子鐵心夾緊固定。勺形金屬隔板在圓周方向上均勻地安裝在相鄰的定子繞組之間。雙“L”形導流隔板在靠近齒頂處留有H距離的間隙，H的取值范圍為4?mm至10?mm。雙“L”形導流隔板與兩旁的定子銅繞組絕緣之間分別留有M距離的間隙，此間隙的距離需要根據汽輪發電機的容量以及定子銅繞組3-1中的電流大小來確定，M的取值范圍為4?mm至10?mm。實際安裝時應該盡量讓雙“L”形導流隔板在靠近齒頂處留有的H距離間隙與M距離間隙相等，便于冷卻流體均勻地進入定子通風溝內。所述的勺形金屬隔板的材料為鋼。

作為優選，所述的雙“L”形導流隔板在靠近定子鐵心齒頂處采用彎曲狀結構，便于冷卻流體更流暢地進入定子通風溝內。

作為優選，所述的雙“L”形導流隔板和導流尾棒為一個整體金屬隔板，整體金屬隔板在靠近定子鐵心的齒頂處和齒根處分別留有前置通風孔和后置通風孔，可以有效地提高散熱效果和勺形金屬隔板安裝的便捷性。

本實用新型的優點：將勺形金屬隔板安裝于汽輪發電機定子鐵心之間的通風溝內，并通過兩側定子鐵心夾緊固定。在不改變汽輪發電機原有運行性能的基礎上，通過減小冷卻流體徑向流動的通風截面積來增加定子繞組周圍冷卻流體的速度，確保了定子繞組表面具有較大的散熱系數，有效地提高了冷卻流體帶走定子銅繞組熱量的能力，降低了定子銅繞組的溫度，尤其對發熱嚴重的定子上層銅繞組的冷卻效果更加明顯。同時，還有效地抑制了定子通風溝內流體渦流的產生。該實用新型結構簡單，安裝方便，可以明顯提高汽輪發電機定子區域的冷卻效果。

附圖說明：

為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細描述。

圖1為本實用新型所述電機的軸向剖視圖。

圖2為本實用新型中勺形定子通風冷卻結構示意圖。

圖中：1-定子鐵心；2-定子通風溝；3-定子繞組；4-定位筋；5-轉子；6-定轉子之間的氣隙；7-勺形金屬隔板；8-槽楔；9-層間絕緣。

具體實施方式：

為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實施例來描述本實用新型。但是應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。