[发明专利]一种隐极式汽轮发电机水内冷转子的出水结构

说明书

本发明涉及一种动力电机有补充冷却媒质，具有防止冷却介质泄漏的装置的冷却系统。

常用的隐极式汽轮发电机水内冷转子的出水结构，与励磁绕组空心铜管相焊接的出水金属管布置在电机转轴槽内，用槽楔固定，经护环后需串联一段绝缘引水管，通过布置在一个不锈钢环上的若干甩水孔甩水，或将来自绝缘引水管的水通过汇水箱上的辐向孔经转轴中心管出水，或从汇水箱上的甩水孔甩出。

在现有的隐极式汽轮发电机水内冷转子的出水结构中，设有一段绝缘引水管，该绝缘引水管的爬电电阻完全取决于绝缘引水管内水柱的长度，根据水的体电阻值，工业上采用的绝缘引水管其管内水柱长度达到300～400mm是安全的，最常用的是380mm。

上述设有绝缘引水管和汇水箱的出水结构存在如下缺点：

1、为保证各出水管之间有足够大的爬电电阻，而在出水结构中布置绝缘引水管，该引水管中心线的回转半径较大，在高转速下由于离心力的作用，该管的内壁受到高达数十个大气压的压力，加上出水管内水温较高，致使绝缘引水管容易皴裂漏水，影响出水结构的使用寿命，它是出水结构中的薄弱环节，需要及时更换绝缘引水管，更换期为2～3年，且更换较为麻烦。

2、绝缘引水管和出水汇水箱或出水钢环布置在转轴的本体上，使转轴轴向尺寸增大，重量增加，刚度下降。

美国专利US    3034003提供一种汽轮发电机转子的水路系统，其出水由一组与绕组相通的径向管道和与径向管道串接的径向通道引至转轴的中心孔，于出水端中心出水口出水，为了电绝缘和防止漏水，与径向通道相衔接处的径向管道外包有带凸缘的绝缘套筒，用反扣螺母对将绝缘套筒的凸缘压紧。这种水路系统的出水结构的缺陷是：径向通道中的水与转子本体直接接触，既锈蚀转子本体又污浊水质;采用反扣螺母对压紧绝缘套筒的凸缘，在每分3000转和每秒100周挠曲弯折的运行条件下，这种压紧方式容易失效;用于防止各进出水管漏电的水柱长度仅10余厘米;水质又被污染，管壁生锈，由此导致漏电严重，且进一步污染水质。

本发明的任务在于设计一种结构紧凑，使用寿命长的隐极式汽轮发电机水内冷转子的出水结构。

本发明利用汽轮发电机水内冷转子出水结构的每一出水管甩水口甩出的水各自形成水柱，各水柱具有足够大的爬电电阻，摒弃绝缘引水管以及出水汇水箱（或出水钢环）的结构，将原有的出水金属管-绝缘引水管-出水汇水箱（或出水钢环）的结构改进为皆用外包绝缘的金属管替代之，其埋设方式也作了相应的改进，以达到既简化结构又大幅度地延长使用寿命的目的。

图面说明：

附图1为本发明的隐极式汽轮发电机水内冷转子的出水结构示意图。图中1-护环，2-中心环，3-励磁绕组，4-出水管，5-外包绝缘，6-绝缘套管，7-固定环，8-槽楔，9-套环，10-出水罩，11-转轴，12-埋设出水管用的转轴槽。

附图2为图1的M-M剖视图，图中标志与图1相同。

以下结合附图说明本发明的具体内容：

本发明在紧靠转轴槽的转轴（11）上设置一个固定环（7），固定环（7）上开若干个布置出水管（4）用的轴向凹槽，与励磁绕组（3）端部连接的出水管（4）平直地埋设在转轴槽（12）和固定环（7）的轴向凹槽内，外包绝缘的出水管（4）的甩水口处与固定环（7）端面之间的距离为5～10mm，即外包绝缘的出水管（4）伸出于超过固定环（7）端面5～10mm。出水管（4）是外部敷设外包绝缘的金属管，其中末端段外部装有绝缘套管（6）埋设在固定环（7）的轴向凹槽内，用与轴向凹槽相配合的槽楔（8）固定。自励磁绕组（3）端部出来的冷却水经外包绝缘的出水管（4）于甩水口甩出，在出水罩（10）内形成长度大于380mm的空间水柱，随后从出水罩（10）下部排出。

本发明的关键在于巧妙地利用空间水柱本身存在爬电电阻这一特点，当该爬电电阻足够大时，即在出水罩（10）内形成空间水柱其长度大于常用的绝缘引水管管内水柱的长度（380mm）时，则可省去了沿用至今的绝缘引水管。

埋设在固定环（7）上轴向凹槽内的各出水管（4），其外部采用绝缘套管（6）绝缘，如采用依次涂上防水腐蚀的绝缘胶、套上氟橡胶管、再涂上防水腐蚀的绝缘胶，最后套上聚四氟乙烯 管。放置带绝缘套管（6）的出水管（4）后的固定环（7）轴向凹槽内，其空隙处用填料填紧，各轴向凹槽的开口处采用槽楔（8）固定，它们的外部套上套环（9）。所用的绝缘套管（6）的长度应超过轴向凹槽的长度。