[发明专利]发电机机座通风系统

说明书

本发明涉及发电机通风结构领域，旨在解决现有的通风结构存在使转子/定子轴向各处散热速度不等，引起定子/转子上的热应力的问题，提供发电机机座通风系统，包括两个端罩、外皮及多个环板。两个端罩分别设置于转子的两端。端罩内设冷却空腔。外皮围于定子外周，并和定子的外周面之间限定环形空腔。环形空腔的两端分别连通对应端的冷却空腔。多个环板沿定子的轴向依次间隔设置，以将环形空腔分隔成多个沿定子的轴向依次排列的子空腔。各子空腔中位于轴向中间部分的中部子空腔通过连接于其一侧的风管直接连通对应端处的冷却空腔，和/或通过连接于其另一侧的风管直接连通对应端处的冷却空腔。本发明的有益效果是定子/转子的轴向散热速度均衡。

技术领域

本发明涉及发电机通风结构领域，具体而言，涉及发电机机座通风系统。

背景技术

对于单风区全径向出风的汽轮发电机，为了有效地实现电机冷却，发电机风路设计成中心对称的两个风路，冷却器布置在端罩的四角。冷却气体由安装在转子两端的风扇驱动，分别从汽、励两端冷却器出口往发电机中心鼓入，从定子铁芯径向风沟出来的热风，在风压作用下返回至汽、励端端腔，周而复始，形成两端对称的通风路循环。

然而，在上述方式中，定子/转子的轴向中心位置的散热速度低于两端的散热速度，这将使得定子/转子在中间位置累积较多热量而温度高于两端的温度，这将使定子/转子上存在热应力，影响转子/定子的性能。另外，在冷却器事故工况下，退出运行冷却器的电机周边气体温度由于热量未被带走而升高；反之，在运行冷却器的电机周边则气体温低，直接后果是发电机定、转子两端温度不均匀性加大，进而可能导致机组振动变差，给发电机运行带来风险。

发明内容

本发明旨在提供一种发电机机座通风系统，以解决现有的通风结构存在使转子/定子轴向各处散热速度不等，引起定子/转子上的热应力的问题。

本发明的实施例是这样实现的：

一种发电机机座通风系统，其包括两个端罩、外皮及多个环板。两个端罩分别设置于转子的两端。端罩内设冷却空腔。外皮围于定子外周，并和定子的外周面之间限定环形空腔。环形空腔的两端分别连通对应端的冷却空腔。多个环板沿定子的轴向依次间隔设置，以将环形空腔分隔成多个沿定子的轴向依次排列的子空腔。各子空腔中位于轴向中间部分的中部子空腔通过连接于其一侧的风管直接连通对应端处的冷却空腔，和/或通过连接于其另一侧的风管直接连通对应端处的冷却空腔。

该处的“直接连通”是指，子空腔的气体可直接通过风管通入到冷却空腔，而不需要经过该子空腔和冷却空腔之间的其他子空腔。本申请中，将各子空腔按位置分为端部子空腔和中部子空腔，其中，端部子空腔为最靠近两端的冷却空腔的一个或多个子空腔，中部子空腔为两端的端部子空腔之间的其他子空腔。

本方案中，通过设置直接连通中部子空腔和冷却空腔的风管，使得中间子空腔的热量可以直接地进入冷却空腔中，而避免中间子空腔的热量对经过的其他子空腔位置的定子和转子加热，导致冷却空腔附近的子空腔温度低，而中间部分的其他子空腔的温度高的问题。

在本申请公开的实施方式中，各子空腔中分布于轴向两端处的端部子空腔通过开设于环板上的风孔连通对应端的冷却空腔。

在本申请公开的实施方式中，风管穿过其所经过的各环板，并和环板之间形成密封配合。风管和环板的设置方式可以为，在环板上开设容许风管穿过的通孔，且风管的外周面和通孔的孔壁之间密封配合，以避免该环板两侧的子空腔通过风孔连通。

在本申请公开的实施方式中，各中部子空腔和冷却空腔的连通通道的截面面积，与该中部子空腔的散热距离正相关。该设置方式下，可平衡不同位置的中部子空腔的散热速度，使得具有较大散热距离的中部子空腔能够通过截面面积较大的散热通道连通冷却空腔进行散热，从而实现平衡不同位置的中部子空腔的散热效率，提高发电机定子和转子在轴向上的温度的均匀程度，避免局部定子和转子的不同位置因温差而累积过高热应力。