[发明专利]具有定子多回路往复式通风系统的汽轮发电机

说明书

技术领域

本发明涉及一种具有定子多回路往复式通风系统的汽轮发电机，属于大型空冷汽轮发电机冷却技术领域。

背景技术

随着大型汽轮发电机容量的提高，电机的线电流负荷随之增大，线电流增大造成的电机内部损耗增大继而造成了电机的温升过高，严重影响电机的安全稳定运行。定子绕组线圈的发热已成为限制间接气体冷却式汽轮发电机容量提高的主要决定因素，目前，600MW以下的汽轮发电机主要采用强迫通风冷却的方式进行间接冷却，电机容量的增大要求采用最经济的风量来最有效的把电机内部产生的热散发出去。

目前，大容量汽轮发电机采用多路通风系统进行散热，其定子铁心带有径向通风沟，在定子轴向上冷热风区交替布置。冷却气体首先从定子轭背部进入冷风区，依次冷却定子铁芯轭部，定子绕组与定子齿部，然后从定子内圆处排出，与冷却转子从转子出风口出来的气体混合后进入热风区，最后从定子外圆处排出，进入冷却器。该类型通风冷却系统的缺点在于：电机在轴向上温度分布不均匀，热风区部分的温度明显要高于冷风区部分的温度。

发明内容

本发明是为了增强大型汽轮发电机定子齿部与定子绕组之间的传热能力，来解决定子轴向温度分布不均匀的问题，提供了一种具有定子多回路往复式通风系统的汽轮发电机。

本发明包括机壳、定子和转子，机壳的内圆表面与定子的外圆表面之间为通风区，定子的内圆表面与转子的外圆表面之间为气隙，

定子由等间距设置的多段定子铁心组成，所述多段定子铁心沿转子轴向排列，每相邻两段定子铁心之间形成一个径向通风沟，

每段定子铁心的内圆表面上沿圆周方向设有n个定子齿，n为50-80之间的整数，

它还包括2n个轴向隔板，每个径向通风沟内均设置有2n个齿间径向隔板、n个冷风区径向隔板和n个热风区径向隔板，

2n个轴向隔板将所述通风区沿圆周方向均分为2n个空气腔，2n个空气腔分为n个冷风腔和n个热风腔，冷风腔和热风腔相间设置，每个冷风腔的径向中心线与一个定子齿的中心线重合，

每个径向通风沟由2n个齿间径向隔板沿圆周方向均分为2n个定子风区，该2n个定子风区与所述2n个空气腔一一对应，该2n个定子风区中与冷风腔相通的为定子冷风区，与热风腔相通的为定子热风区，

每个定子冷风区由一个冷风区径向隔板沿圆周方向均匀分为两个冷风区段，每个定子热风区由一个热风区径向隔板沿圆周方向均匀分为两个热风区段，每个冷风区段与相邻的热风区段形成U形槽气流通路，

所有所述U形槽气流通路组成定子多回路往复式通风系统。

本发明的优点是：本发明通过齿间径向隔板、冷风区径向隔板和热风区径向隔板的设置，形成的U形槽气流通路，能够有效的减小定子径向通风沟内的流体涡流损失，增强汽轮发电机的通风冷却效果，有效的降低了定子轴向的温差，同时使定子的圆周方向温度分布更均匀。本发明所述的定子多回路往复式通风系统能够提高定子齿部的散热能力，增强定子齿部与定子绕组之间的传热能力，进而降低了定子绕组线圈的最高温度。

附图说明

图1为本发明的轴向剖视图；

图2为实施方式一所述的汽轮发电机定子的圆周方向局部剖视图，图中箭头所示为U形槽气流通路中的气流方向；

图3为实施方式二所述的汽轮发电机定子的圆周方向局部剖视图，图中箭头所示为U形槽气流通路中的气流方向。

具体实施方式

具体实施方式一：下面结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式包括机壳1、定子2和转子3，机壳1的内圆表面与定子2的外圆表面之间为通风区，定子2的内圆表面与转子3的外圆表面之间为气隙4，

定子2由等间距设置的多段定子铁心2-1组成，所述多段定子铁心2-1沿转子3轴向排列，每相邻两段定子铁心2-1之间形成一个径向通风沟5，

每段定子铁心2-1的内圆表面上沿圆周方向设有n个定子齿2-11，n为50-80之间的整数，

它还包括2n个轴向隔板8，每个径向通风沟5内均设置有2n个齿间径向隔板9-1、n个冷风区径向隔板9-2和n个热风区径向隔板9-3，

2n个轴向隔板8将所述通风区沿圆周方向均分为2n个空气腔，2n个空气腔分为n个冷风腔10-1和n个热风腔10-2，冷风腔10-1和热风腔10-2相间设置，每个冷风腔10-1的径向中心线与一个定子齿2-11的中心线重合，

每个径向通风沟5由2n个齿间径向隔板9-1沿圆周方向均分为2n个定子风区，该2n个定子风区与所述2n个空气腔一一对应，该2n个定子风区中与冷风腔10-1相通的为定子冷风区，与热风腔10-2相通的为定子热风区，