[實用新型]發電機集電環通風系統

有效

• 申請號: 201720816397.0
• 申請日: 2017-07-07
• 公開（公告）號: CN207082969U
• 公開（公告）日: 2018-03-09
• 發明（設計）人: 魏大帥;張旭升;黃乃平;周靖燾;王振明
• 申請（專利權）人: 大唐信陽發電有限責任公司
• 主分類號: H02K9/28
• 分類號: H02K9/28;H02K5/20
• 代理公司: 北京國電智臻知識產權代理事務所(普通合伙)11580
• 代理人: 孫小敏

技術領域

本實用新型屬于發電機刷架和集電環系統的通風散熱領域。

背景技術

汽輪發電機的刷架和集電環系統是供給轉子勵磁電流的動靜結合裝置，對發電機正常運行起關鍵作用。發電機刷架和集電環系統的電流密度、振動、溫度、濕度、粉塵和化學污染等對其安全運行有很大影響。現有發電機，例如哈電QFSN-660-2型發電機的集電環系統，均布置有一種通風冷卻風道系統，冷卻風的作用主要有：1)將碳刷磨損下的碳粉清掃干凈，并吹至室外，防止碳粉聚集在絕緣板上導致集電環或碳刷通過碳粉接地，造成轉子接地。2)對集電環和刷握進行冷卻，防止集電環超溫。此外，冷卻風過濾器濾網的作用主要是對冷卻風進行過濾，防止灰塵進入集電環室內，損壞集電環。所以，通風冷卻風道系統是解決集電環系統發熱問題，提高通流能力的有效途徑。

現有集電環風道進風采用下進風方式。例如，哈電660MW發電機集電環冷卻系統，其利用勵磁小軸上自帶的風扇作用，通過罩在刷架外的隔音罩，形成風路，對集電環冷卻。該發電機集電環風路進風采用了下進風方式，存在的問題是，利用勵磁封母外殼作為進風通道，取風點附近的熱源較多，而且與出風口沒有充分的距離。進風口僅為一層不銹鋼濾網，勵磁母排及支持件、集電環及刷架部分積灰嚴重，導致勵磁部分因絕緣低出現接地故障。該冷卻系統的冷卻風量小且取風溫度高，加之勵磁電流較大，造成集電環與刷握溫度較高，可達100℃以上，嚴重影響發電機安全運行。

發明內容

現有的集電環通風系統對溫度、濕度、粉塵和化學污染等控制不理想。原因在于：1)集電環進風口設計在運轉層底部，不能避開進風口處過多熱源，進、出風口的設計距離較近，冷熱風短路，集電環進風溫度相對較高；過高溫度導致集電環表面變色，改變集電環導電性能。2)集電環進風口濾網結構為一層不銹鋼濾網。進風雜質過濾效果不理想，集電環室內衛生較差，碳刷、集電環及刷架上灰塵及顆粒雜質較多；雜質卡嵌在碳刷與集電環的接觸面上，造成集電環表面受傷，碳刷打火，嚴重者造成集電環環火，設備損壞；刷架絕緣板、集電環與大軸的絕緣處積聚較多灰塵，會造成轉子一點接地，機組跳閘。3)集電環室利用勵磁封母外殼作為進風通道，勵磁母排及絕緣支架長期處于風路之中，積聚較多灰塵及雜質，發生母排沿絕緣板對地放電，導致造成轉子一點接地。4)勵磁封母外殼尺寸較小，外殼內有母排、絕緣支架，冷卻風通路空間較小，風量不足，對集電環及刷握冷卻效果不良。

本設計人發現有可能通過改進集電環風路的進風條件和過濾方式，控制好溫度、濕度、粉塵和化學污染等，取得提高進風潔凈度，增強進風濾網過濾效果，增大冷卻風量，改善集電環與碳刷運行環境，保障安全運行的綜合效果。

本實用新型提供一種改進的發電機集電環通風系統，包括出風風道、進風風道和風扇，出風風道設置在發電機運轉層底部隔音罩的下部，其特征在于，所述進風風道設置在集電環室上部，所述進風風道的進風口設置在集電環室外罩頂部，在所述進風風道的進風口處設有進風過濾器。另外，所述進風風道的進風口，可以為一個或多個，優選位于集電環室內的冷卻風扇的上方。所述過濾器的濾網圍繞著所述進風風道的進風口四邊設置或者環形設置，過濾器的濾網為立體結構，在所述濾網內可填充海綿碎塊。

經以上改進的本實用新型發電機集電環通風系統的集電環冷卻效果明顯改善；風路不再用勵磁母線外殼作為進風通道，此段母線及支架的污染基本消除，檢修期間母線清理工作量減少；在新的進風口處安裝專用過濾器后，濾網對水分、灰塵、油污等過濾情況均較好，集電環及刷架清潔、干凈，有效避免了電刷接觸不良而打火。

下面結合附圖和具體實施例進一步說明本實用新型。

附圖說明

圖1是現有汽輪發電機的集電環通風系統結構圖。其中，風道均設計在運轉層底部。

圖2是本實用新型的集電環通風系統結構圖。其中，重新設計制作了新型冷卻器進風通道、進風過濾器濾網，安裝在現有外罩上，即改為上部取風的上進風方式。

具體實施方式

對比實施例

采用哈電QFSN-660-2型發電機的集電環系統利用勵磁封母作為進風通道，進風口開在6.9米平臺上，即發電機基礎梁下方的勵磁封母上。進風口設有2個，每個約40*40cm，分別僅安裝了一層不銹鋼濾網。冷卻風從6.9m進風口進入勵磁封母至集電環室內，在集電環室內的冷卻風扇的作用下，經過集電環上的冷卻風道，排至出風口。采用專門出風道的引至室外。

實施例1