Системы охлаждения генераторов

Охлаждение можно производить воздухом, водородом, водой, маслом Отвод теплоты может осуществляться непосредственно от проводников обмотки по каналам, расположен­ным внутри пазов, или косвенно от поверхности ротора и ста­тора.

Рис. 2.2. Системы охлаждения генераторов:

КВЗ — косвенное воздухом; НВЗ — непосредственное воздухом; КВР — косвен­ное водородом; НВР - непосредственное водородом; НВ - непосредственное водой; НМ — непосредственное маслом

Воздушное охлаждение косвенное ротора и стато­ра. Проточная система охлаждения при­меняется для генераторов небольшой мощности (до 2 —4 MB-А). В этой системе воздух забирается из помещения и с помощью вентиляторов, насаженных на вал генератора, прогоняется через зазор между статором и ротором по вентиляционным каналам. При этом изоляция обмоток быстро загрязняется и срок службы гене­ратора уменьшается. Замкнутая система охлаждения предусмат­ривает циркуляцию одного и того же объема воздуха по замкнуто­му контуру: из камеры холодного воздуха с помощью вентилято­ров на валу генератора воздух нагнетается в машину, охлаждает поверхность статора и ротора, попадает в камеру горячего возду­ха, проходит через воздухоохладитель и вновь поступает в генера­тор. Для восполнения потерь воздуха за счет утечек предусматри­вается забор воздуха через масляные фильтры.

Водородное охлаждение косвенное турбогенерато­ров устроено по такой же схеме, как и воздушное. На рис. 2.4 пока­зана схема многоструйного водородного охлаждения.

Машины с водородным охлаждением должны иметь газоплот­ный корпус, масляные уплотнения вала, уплотнения токопроводов к обмоткам ротора и статора, уплотнения крышек газоохла­дителей, лючков и съемных торцевых щитов.

Рис. 2.5. Принципиальная схема газового хозяйства системы водородного

охлаждения:

1 — баллоны с водородом; 2 — редуктор; 3 — манометр; 4 — газоанализатор; 5 — реле давления; 6, 9 — верхний и нижний коллекторы; 7 — ротор; 8 — корпус генератора; 10 — баллоны с углекислым газом; // — баллоны сжатого воздуха; А— трубопровод в области за вентилятором; Б — трубопровод в области до вентилятора

На рис. 2.5 показана принципиальная схема газового хозяйства системы водородного охлаждения. При заполнении корпуса гене­ратора водородом воздух сначала вытесняется углекислым газом во избежание образования гремучей смеси. Затем углекислый газ под давлением подается из баллонов 10 в нижний коллектор 9, воздух вытесняется через верхний коллектор 6 и выпускается на­ружу. Когда весь объем корпуса генератора будет заполнен угле­кислотой с концентрацией около 90%, закрывается вентиль «Вы­пуск газа» и в верхний коллектор подается из баллонов / водо­род, который вытесняет углекислоту через нижний коллектор и открываемый вентиль «Выпуск углекислоты». Как только чистота водорода достигнет заданного уровня, закрывается вентиль «Вы­пуск углекислоты», и давление водорода доводится до нормаль­ного. При останове генератора для ревизии или ремонта сначала из корпуса вытесняется водород с помощью углекислоты, кото­рая затем вытесняется воздухом.

Турбогенераторы ТГВ-300 имеют непосредствен­ное водородное охлаждение обмоток статора и ротора. Циркуляция водорода создается компрессором, установ­ленным на валу генератора со стороны контактных колец. Стер­жень обмотки статора состоит из двух рядов элементарных про­водников прямоугольного сечения, между которыми уложены стальные трубки, в которых циркулирует водород. Обмотки рото­ра имеют также непосредственное охлаждение проводников. Газо­охладители встраиваются в корпус со стороны турбины или вы­носятся в специальную камеру в нижней части.