專利名稱：具有主副冷凝器的水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種巨型水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)。
背景技術：
目前國際上600MW以上的大型水輪發(fā)電機(被稱為巨型機組)有三種 冷卻方式，一為全空氣冷卻方式；二為蒸發(fā)冷卻方式；三為水內冷方式，其中蒸發(fā)冷卻方式 中有不包括匯流環(huán)及極間連接線的，也有包括的，在包括的中由于空間限制，不能額外加裝 冷凝器，定子線棒冷卻回路與匯流環(huán)及極間連接線冷卻回路在冷凝器部份是聯(lián)通的，不獨 立的，互相干擾，易造成匯流環(huán)及極間連接線回路中介質不足，發(fā)生故障。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種穩(wěn)定可靠，定子線棒冷卻回路與匯流銅環(huán)和 極間連接線冷卻回路之間獨立運行，互不影響的具有主副冷凝器的水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻系 統(tǒng)，本發(fā)明的技術方案為其特征是它主要包括定子線棒的冷卻裝置及發(fā)電機匯流銅環(huán) 和極間連接線的冷卻裝置，定子線棒的冷卻裝置由主回液管一端連接主冷凝器另一端在下 部連接，另一端連接下部的主集液罐，主集液罐與主集汽罐之間由定子線棒連接，主回汽管 兩端分別連接主冷凝器與主集汽罐從而構成定子線棒的獨立循環(huán)一次冷卻回路；發(fā)電機匯 流銅環(huán)和極間連接的冷卻裝置輔冷凝器連接輔集汽罐，輔集汽罐由銅環(huán)、極間連接線分別 連接輔回液罐，輔回液罐再與輔回液管連接，輔回液管結回到輔冷凝器，構成匯流銅環(huán)和極 間連接線的獨立循環(huán)一次冷卻回路。主冷凝器與輔冷凝器之間為水箱，使定子線棒的冷卻 循環(huán)與匯流銅環(huán)和極間連接線的冷卻循環(huán)隔絕，互相獨立。
本發(fā)明的主冷凝器、輔冷凝器及水箱構成一個主輔冷凝器，其中主冷凝器、輔冷凝 器之間在各自的一次冷卻回路中是獨立的，與水箱組成的二次冷卻水系統(tǒng)是相通的，它們 構成二次冷卻回路，該系統(tǒng)保證定子線棒的冷卻回路與匯流銅環(huán)和極間連接線的冷卻回路 之間各自獨立，互不影響，它們共用一個二次冷卻回路。本發(fā)明既解決了主回路與輔回路 內的介質在兩回路之間的互竄，易造成電機冷卻事故的問題，同時也解決了蒸發(fā)冷卻元件 在電機內的布置問題。本發(fā)明已在哈爾濱大電機研究所電機室的蒸發(fā)冷卻試驗臺上進行 了驗證性試驗，試驗采用六根試驗線棒，試驗電流為3000A至7500A范圍，主回液管流量為 0. 05L/s至0. 15L/s之間，主回路中的線棒溫度保持在70°C以下，冷卻介質流量及線棒溫度 非常穩(wěn)定，與之相應的匯流環(huán)試驗電流也在3000A至7500A范圍，輔回液管流量為0. OlL/ s至0. 02L/s之間(匯流銅環(huán)相應較短，容量相對較小)，匯流銅環(huán)的溫度在60°C以下，冷 卻介質流量及匯流環(huán)溫度非常穩(wěn)定，能滿足電機的長期安全可靠運行，主輔冷凝器的冷卻 水流量為4. 85m3/h，冷凝器采用主輔冷凝器適合于發(fā)電機采用蒸發(fā)冷卻技術電站的實際要 求，對各種冷卻元件的布置提供了非常便利的安裝保證，對蒸發(fā)冷卻技術在巨型水輪發(fā)電 機上的應用奠定了基礎。


圖1為本發(fā)明整體結構剖視圖
圖2為圖1的左視剖視圖
具體實施例方式
如圖1所示的本發(fā)明為一種具有主副冷凝器的水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征 是它主要包括定子線棒的冷卻裝置及發(fā)電機匯流銅環(huán)和極間連接線的冷卻裝置，定子線 棒的冷卻裝置由主回液管12 —端連接主冷凝器1另一端在下部連接，另一端連接下部的主 集液罐7，主集液罐7與主集汽罐5之間由定子線棒6連接，主回汽管13兩端分別連接主冷 凝器1與主集汽罐5從而構成定子線棒的獨立循環(huán)一次冷卻回路；發(fā)電機匯流銅環(huán)和極間 連接的冷卻裝置輔冷凝器9連接輔集汽罐2，輔集汽罐2由銅環(huán)3、極間連接線4分別連接 輔回液罐8，輔回液罐8再與輔回液管11連接，輔回液管11結回到輔冷凝器9，構成匯流銅 環(huán)和極間連接線的獨立循環(huán)一次冷卻回路。主冷凝器1與輔冷凝器9之間為水箱10，使定 子線棒的冷卻循環(huán)與匯流銅環(huán)和極間連接線的冷卻循環(huán)隔絕，互相獨立。
在電機運行前先由主冷凝器1和輔冷凝器9注入蒸發(fā)冷卻介質，該介質常壓下蒸 發(fā)溫度在55°C至60°C之間，定子線棒的液位高度為超過線棒的直線高度，匯流環(huán)及極間連 接線的高度為在其最高點上方500mm，當電機運行時，發(fā)電機定子線棒及匯流銅環(huán)及極間連 接線發(fā)熱升溫，當它們的溫度達到蒸發(fā)冷卻介質的蒸發(fā)點溫度時，一次冷卻介質開始蒸發(fā)， 對于主冷卻回路，線棒6內的介質蒸發(fā)后變成汽態(tài)，沿回路上升到主集汽罐5，不同線棒內 的汽體在此匯合后沿主回汽管13進入到主冷凝器1中，經冷卻后變成液態(tài)沿主回液管12 向下進入主集液罐7，經主集液罐7分流進入不同的連接線棒6，繼續(xù)冷卻線棒，完成一冷卻 循環(huán)，對于輔冷卻回路，如圖2所示，匯流銅環(huán)3及極間連接線4內的介質蒸發(fā)后變成汽態(tài)， 沿回路上升到輔集汽罐2，不同匯流銅環(huán)及極間連接線內的汽體在此匯合后沿輔回汽管14 進入到輔冷凝器9中，經冷卻后變成液態(tài)沿輔回液管11向下進入輔集液罐8，經輔集液罐8 分流進入不同的連接匯流環(huán)3及極間連接線4，繼續(xù)冷卻匯流銅環(huán)及極間連接線，完成一冷 卻循環(huán)，此時由于主輔冷卻器的原因，使主回路的冷卻介質與輔回路內的介質隔絕，互相獨 立，互不干擾，不會造成介質互流，使某一回路的介質缺少，致使電機局部溫度過高的問題， 由于采用了主輔冷凝器，用一組進出水同時解決了定子線棒的冷卻及匯流銅環(huán)和極間連接 線的冷卻，解決了冷卻元件在電機內的布置問題。
權利要求
1. 一種具有主副冷凝器的水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，其特征是它主要包括定子線棒 的冷卻裝置及發(fā)電機匯流銅環(huán)和極間連接線的冷卻裝置，定子線棒的冷卻裝置由主回液管 (12) 一端連接主冷凝器(1)另一端在下部連接，另一端連接下部的主集液罐(7)，主集液罐 (7)與主集汽罐( 之間由定子線棒(6)連接，主回汽管(1 兩端分別連接主冷凝器(1) 與主集汽罐( 從而構成定子線棒的獨立循環(huán)一次冷卻回路；發(fā)電機匯流銅環(huán)和極間連接 的冷卻裝置輔冷凝器(9)連接輔集汽罐O)，輔集汽罐O)由銅環(huán)(3)、極間連接線(4)分 別連接輔回液罐(8)，輔回液罐(8)再與輔回液管(11)連接，輔回液管(11)結回到輔冷凝 器(9)，構成匯流銅環(huán)和極間連接線的獨立循環(huán)一次冷卻回路。主冷凝器(1)與輔冷凝器 (9)之間為水箱(10)，使定子線棒的冷卻循環(huán)與匯流銅環(huán)和極間連接線的冷卻循環(huán)隔絕， 互相獨立。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種具有主副冷凝器的水輪發(fā)電機蒸發(fā)冷卻系統(tǒng)，主冷凝器、輔冷凝器及水箱構成一個主輔冷凝器，其中主冷凝器、輔冷凝器之間在各自的一次冷卻回路中是獨立的，與水箱組成的二次冷卻水系統(tǒng)是相通的，它們構成二次冷卻回路，該系統(tǒng)保證定子線棒的冷卻回路與匯流銅環(huán)和極間連接線的冷卻回路之間各自獨立，互不影響，它們共用一個二次冷卻回路。本發(fā)明既解決了主回路與輔回路內的介質在兩回路之間的互竄，易造成電機冷卻事故的問題，同時也解決了蒸發(fā)冷卻元件在電機內的布置問題。
文檔編號H02K9/20GK102035307SQ20101061074
公開日2011年4月27日 申請日期2010年12月29日 優(yōu)先權日2010年12月29日
發(fā)明者于濤, 安志華, 李廣德, 秦光宇 申請人:哈動國家水力發(fā)電設備工程技術研究中心有限公司, 哈爾濱電機廠有限責任公司