[实用新型]具有勺形结构式定子通风冷却系统的大型汽轮发电机

说明书

技术领域

本实用新型涉及具有勺形结构式定子通风冷却系统的大型汽轮发电机，属于电机领域。

背景技术

随着大容量汽轮发电机的容量不断地增加，汽轮发电机定子铜绕组中的电流逐渐升高，增大的电流导致定子铜绕组的损耗和温升急剧增加，尤其在发电机内电磁场作用下使得定子上层铜绕组的损耗和温度更高，容易超出定子绕组绝缘材料的温升极限，严重影响到了汽轮发电机的安全可靠运行。定子铜绕组过高的温度已经限制了汽轮发电机向更大容量发展，急需采用最合理经济的风量带走定子铜绕组的热量，为研究更大容量汽轮发电机提供技术支撑。

现有的汽轮发电机定子区域通风沟内的冷却流体没有被合理有效地利用，使得冷却流体对定子铜绕组的通风冷却效果较差，导致了定子铜绕组的发热较为严重。这就需要在不改变发电机性能的基础上，提高定子区域通风沟内冷却流体的利用率，降低定子铜绕组的温升和均衡定子铜绕组沿轴向方向的温度，是提高汽轮发电机安全性和可靠性的首选措施。

发明内容

本实用新型的目的是提供合理可行的具有勺形结构式定子通风冷却系统，以解决汽轮发电机由于定子铜绕组损耗高和定子铁心之间通风沟内冷却流体的利用率低而导致的定子铜绕组温度过高的问题，可以有效地提高定子铜绕组的冷却效果。

本实用新型的具有勺形结构式定子通风冷却系统的大型汽轮发电机，它包括定子铁心、定子通风沟、定子绕组、定位筋、转子、定转子之间的气隙、勺形金属隔板、槽楔和层间绝缘。定子绕组由定子铜绕组和定子绕组绝缘组成，勺形金属隔板由双“L”形导流隔板和导流尾棒组成。汽轮发电机定子铁心沿轴向等间距排布，相邻的定子铁心之间形成定子通风沟，定位筋安装在定子铁心的外径处，定子绕组安装在定子铁心的槽内。勺形金属隔板安装在汽轮发电机定子铁心之间的定子通风沟内，并通过两侧定子铁心夹紧固定。勺形金属隔板在圆周方向上均匀地安装在相邻的定子绕组之间。双“L”形导流隔板在靠近齿顶处留有H距离的间隙，H的取值范围为4 mm至10 mm。双“L”形导流隔板与两旁的定子铜绕组绝缘之间分别留有M距离的间隙，此间隙的距离需要根据汽轮发电机的容量以及定子铜绕组3-1中的电流大小来确定，M的取值范围为4 mm至10 mm。实际安装时应该尽量让双“L”形导流隔板在靠近齿顶处留有的H距离间隙与M距离间隙相等，便于冷却流体均匀地进入定子通风沟内。所述的勺形金属隔板的材料为钢。

作为优选，所述的双“L”形导流隔板在靠近定子铁心齿顶处采用弯曲状结构，便于冷却流体更流畅地进入定子通风沟内。

作为优选，所述的双“L”形导流隔板和导流尾棒为一个整体金属隔板，整体金属隔板在靠近定子铁心的齿顶处和齿根处分别留有前置通风孔和后置通风孔，可以有效地提高散热效果和勺形金属隔板安装的便捷性。

本实用新型的优点：将勺形金属隔板安装于汽轮发电机定子铁心之间的通风沟内，并通过两侧定子铁心夹紧固定。在不改变汽轮发电机原有运行性能的基础上，通过减小冷却流体径向流动的通风截面积来增加定子绕组周围冷却流体的速度，确保了定子绕组表面具有较大的散热系数，有效地提高了冷却流体带走定子铜绕组热量的能力，降低了定子铜绕组的温度，尤其对发热严重的定子上层铜绕组的冷却效果更加明显。同时，还有效地抑制了定子通风沟内流体涡流的产生。该实用新型结构简单，安装方便，可以明显提高汽轮发电机定子区域的冷却效果。

附图说明：

为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本实用新型所述电机的轴向剖视图。

图2为本实用新型中勺形定子通风冷却结构示意图。

图中：1-定子铁心；2-定子通风沟；3-定子绕组；4-定位筋；5-转子；6-定转子之间的气隙；7-勺形金属隔板；8-槽楔；9-层间绝缘。

具体实施方式：

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本实用新型。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本实用新型的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本实用新型的概念。