特大型发电机组冷却方式介绍及运行可靠性分析

郭敏　焦江明　刘先科

摘 要：阐述了特大型水轮发电机冷却方式的分类和原理，对不同冷却方式进行了比较分析，并比较了其运行可靠性、经济性。

关键词：水轮发电机；冷却方式；蒸发冷却；齿压板

中图分类号：TM312 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2017.03.070

21世纪，我国已经建造了许多以大容量机组为主的水电站，包括长江三峡、向家坝、溪洛渡等水电站，其机组单机容量为700 MW甚至更大。大型水轮发电机组的面世极大地促进了国内对水轮发电机冷却技术的研究，并产生了大量的新型技术和专利。然而，冷却方式的区别导致其冷却机理、冷却效果、机组运行的安全性和经济性不尽相同。

1 特大型发电机冷却方式简介

1.1 全风冷冷却的原理

在特大型水轮发电机中，转子和定子铁心、定子线棒全部采用空气冷却的方式称为全风冷冷却。冷风经过转子磁轭和磁极的风道进入冷却器进行热交换，通过冷却水冷却热风将热量带走，冷却后的冷风再一次进入发电机定转子风道形成封闭式循环系统。在机组运行中，需要对定子线棒、定子铁心、齿压板、转子绕组等部位的温度进行监测，以保证水轮发电机组的安全运行。

1.2 半水冷冷却的原理

转子和定子铁心采用风冷，其结构与全空冷方式的结构基本相同，风道的设计略有不同。定子线棒采用纯水冷却称为半水冷，定子线棒由导电的实心导线和通水的多股空心股线组成，空心股线存在的目的是为了带走实心股线产生的热量。空心股线中通入经过离子交换器处理过的纯水（对纯水的导电率有严格要求，通过加压泵打入），吸收热量后的纯水进入冷却器与二次水进行热交换；……