本實用新型涉及具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)，屬于電機領(lǐng)域。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的定子和轉(zhuǎn)子鐵心的損耗較大，通風(fēng)冷卻效果較差，產(chǎn)生的熱量不能及時被周圍的冷卻流體帶走，導(dǎo)致定子和轉(zhuǎn)子鐵心的溫度較高。為了將汽輪發(fā)電機定轉(zhuǎn)子區(qū)域內(nèi)各部件的溫度限制在發(fā)電機絕緣材料所允許的溫升范圍內(nèi)，汽輪發(fā)電機額定運行或者進(jìn)相運行時各構(gòu)件的損耗需要以熱的形式被周圍流動的冷卻流體帶走，進(jìn)而達(dá)到降低汽輪發(fā)電機各構(gòu)件溫度的目的。

隨著汽輪發(fā)電機單機容量的增加，發(fā)電機內(nèi)部磁密明顯增加，發(fā)電機各構(gòu)件的電磁負(fù)荷和熱負(fù)荷逐漸增大，導(dǎo)致定子鐵心、定子繞組、轉(zhuǎn)子鐵心以及轉(zhuǎn)子繞組的溫度明顯升高，嚴(yán)重限制了汽輪發(fā)電機容量的進(jìn)一步增大，且發(fā)熱嚴(yán)重的定子鐵心會產(chǎn)生熱膨脹，受到發(fā)電機內(nèi)固定件的約束作用后定子鐵心因擠壓作用而翹曲和變形，從而導(dǎo)致定子鐵心松動。此外，定轉(zhuǎn)子區(qū)域沿軸向方向的溫差會使得轉(zhuǎn)子線棒和定子線棒產(chǎn)生熱變形和熱應(yīng)力，導(dǎo)致轉(zhuǎn)子繞組絕緣和定子繞組絕緣的使用壽命降低，影響到了汽輪發(fā)電機的穩(wěn)定運行。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的是提供具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)，以解決由于汽輪發(fā)電機定轉(zhuǎn)子區(qū)域通風(fēng)設(shè)計不合理而導(dǎo)致的定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組溫度過高的問題，從而提高汽輪發(fā)電機定轉(zhuǎn)子區(qū)域內(nèi)冷卻流體的利用率，有效地降低定子鐵心、轉(zhuǎn)子鐵心和轉(zhuǎn)子繞組的溫度，提高汽輪發(fā)電機長期穩(wěn)定運行的能力。

本實用新型的具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)，包括定子、轉(zhuǎn)子以及位于定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙，所述定子包括定子鐵心段、設(shè)置在定子鐵心段上的定子上層繞組和定子下層繞組、設(shè)置在定子上層繞組和定子下層繞組間的定子層間絕緣、定子槽楔、定位筋，所述定子鐵心段沿軸向等間距排布，相鄰定子鐵心段之間設(shè)置有定子徑向通風(fēng)溝，定子徑向通風(fēng)溝與所述氣隙相連通，還包括定子外環(huán)繞式水道和定子內(nèi)環(huán)繞式水道，所述定子外環(huán)繞式水道和定子內(nèi)環(huán)繞式水道分別緊密設(shè)置在定子鐵心段的軛背部和齒頂部；所述定子區(qū)域分為定子熱風(fēng)區(qū)和定子冷風(fēng)區(qū)，定子熱風(fēng)區(qū)和定子冷風(fēng)區(qū)沿軸向交替分布。

作為優(yōu)選，所述轉(zhuǎn)子包括轉(zhuǎn)子槽楔、轉(zhuǎn)子繞組、轉(zhuǎn)子齒、轉(zhuǎn)子軛，所述轉(zhuǎn)子槽楔和轉(zhuǎn)子繞組設(shè)置在轉(zhuǎn)子的槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子的槽底部設(shè)有轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔，所述轉(zhuǎn)子齒上設(shè)有轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道的風(fēng)道兩側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片。所述轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道沿圓周方向均勻分布，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道的截面為圓形或“燈泡”形。

作為優(yōu)選，所述的轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔的截面為長方形或梯形，梯形的長邊與轉(zhuǎn)子繞組相接觸。

所述定子內(nèi)環(huán)繞式水道包括定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口、多個定子內(nèi)環(huán)繞式水道管、多個定子內(nèi)環(huán)繞式水道連通管和定子內(nèi)環(huán)繞式水道出口，相鄰定子內(nèi)環(huán)繞式水道管通過定子內(nèi)環(huán)繞式水道連通管相連通；定子外環(huán)繞式水道包括定子外環(huán)繞式水道入口、多個定子外環(huán)繞式水道管、多個定子外環(huán)繞式水道連通管和定子外環(huán)繞式水道出口，相鄰定子外環(huán)繞式水道管通過定子外環(huán)繞式水道連通管相連通。所述定子外環(huán)繞式水道和定子內(nèi)環(huán)繞式水道的截面均為矩形，矩形的長度與定子鐵心段的厚度相等，矩形的長度為5 mm-10 mm，矩形的寬度為3 mm-6 mm。定子內(nèi)環(huán)繞式水道和定子外環(huán)繞式水道內(nèi)通有冷卻水，冷卻水的流速為1 m/s-3 m/s。定子內(nèi)環(huán)繞式水道和定子外環(huán)繞式水道由高導(dǎo)熱低導(dǎo)磁性材料制成。轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道的直徑為20 mm-35 mm。轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道沿圓周方向均勻地排布，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道在圓周方向的個數(shù)為20個-25個。在每個轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道的兩側(cè)分別沿軸向排布有2個-5個轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片。轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片的高度小于或者等于轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道的半徑。

所述定子熱風(fēng)區(qū)包括定子第一熱風(fēng)區(qū)、定子第二熱風(fēng)區(qū)和定子第三熱風(fēng)區(qū)，定子冷風(fēng)區(qū)包括定子第一冷風(fēng)區(qū)和定子第二冷風(fēng)區(qū)。

所述定子第一熱風(fēng)區(qū)、定子第一冷風(fēng)區(qū)、定子第二熱風(fēng)區(qū)、定子第二冷風(fēng)區(qū)、定子第三熱風(fēng)區(qū)的所有定子內(nèi)環(huán)繞式水道相互串聯(lián)，定子第一熱風(fēng)區(qū)、定子第一冷風(fēng)區(qū)、定子第二熱風(fēng)區(qū)、定子第二冷風(fēng)區(qū)、定子第三熱風(fēng)區(qū)的所有定子外環(huán)繞式水道相互串聯(lián)。

作為優(yōu)選，所述定子第一熱風(fēng)區(qū)、定子第二熱風(fēng)區(qū)和定子第三熱風(fēng)區(qū)的所有定子內(nèi)環(huán)繞式水道相互串聯(lián)，定子第一熱風(fēng)區(qū)、定子第二熱風(fēng)區(qū)和定子第三熱風(fēng)區(qū)的所有定子外環(huán)繞式水道相互串聯(lián)；定子第一冷風(fēng)區(qū)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道與定子第二冷風(fēng)區(qū)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道串聯(lián)；定子第一冷風(fēng)區(qū)的定子外環(huán)繞式水道和定子第二冷風(fēng)區(qū)的定子外環(huán)繞式水道串聯(lián)。在定子熱風(fēng)區(qū)中定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口和定子外環(huán)繞式水道入口中均通有流速為1.5 m/s的冷卻水；同時，在定子冷卻風(fēng)區(qū)中定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口和定子外環(huán)繞式水道入口中均通有流速為1 m/s的冷卻水。可以進(jìn)一步減小定子區(qū)域沿軸向方向的溫差和熱應(yīng)力。

作為優(yōu)選，所述定子第一熱風(fēng)區(qū)、定子第二熱風(fēng)區(qū)和定子第三熱風(fēng)區(qū)的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道管分別串聯(lián)；定子第一熱風(fēng)區(qū)、定子第二熱風(fēng)區(qū)和定子第三熱風(fēng)區(qū)的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子外環(huán)繞式水道管分別串聯(lián)；定子第一冷風(fēng)區(qū)和定子第二冷風(fēng)區(qū)的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道管分別串聯(lián)；定子第一冷風(fēng)區(qū)和定子第二冷風(fēng)區(qū)的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子外環(huán)繞式水道管分別串聯(lián)。在定子熱風(fēng)區(qū)中所有定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口和定子外環(huán)繞式水道入口中均通有流速為1.2 m/s的冷卻水；同時，在定子冷卻風(fēng)區(qū)中所有定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口和定子外環(huán)繞式水道入口中均通有流速為0.8 m/s的冷卻水?？梢缘窒ㄗ觾?nèi)環(huán)繞式水道和定子外環(huán)繞式水道中冷卻水溫度升高導(dǎo)致其冷卻效果變差造成的影響，使得定子熱風(fēng)區(qū)和定子冷卻風(fēng)區(qū)中定子鐵心段沿軸向方向的溫差和熱應(yīng)力進(jìn)一步減小以及定子下層繞組和定子上層繞組沿軸向方向的溫度更加均衡。

本實用新型的優(yōu)點：1、大型汽輪發(fā)電機定子鐵心齒和轉(zhuǎn)子表面的溫度往往較高，本實用新型通過在定子鐵心段的齒頂部和軛背部分別加裝定子內(nèi)環(huán)繞式水道和定子外環(huán)繞式水道，定子內(nèi)環(huán)繞式水道和定子外環(huán)繞式水道內(nèi)的冷卻水可以有效地帶走定子鐵心段的熱量，降低了定子鐵心段的溫度，減小了定子區(qū)域沿軸向方向的溫差和熱應(yīng)力，定子內(nèi)環(huán)繞式水道還可以降低定轉(zhuǎn)子之間氣隙內(nèi)冷卻流體的溫度。

2、在轉(zhuǎn)子齒內(nèi)開設(shè)有轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道，轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片安裝在轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道內(nèi)，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道增大了冷卻流體與轉(zhuǎn)子齒的接觸面積，轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片的旋轉(zhuǎn)加快了轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道內(nèi)冷卻流體的速度，提高了冷卻流體帶走轉(zhuǎn)子齒熱量的能力，明顯地降低了轉(zhuǎn)子齒的溫度。轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片還起到了增大汽輪發(fā)電機內(nèi)總流體流量的目的。

3、本實用新型能夠有效地增強定子區(qū)域和轉(zhuǎn)子區(qū)域的散熱能力，提高了汽輪發(fā)電機內(nèi)冷卻流體的利用率，明顯地降低了定子區(qū)域和轉(zhuǎn)子區(qū)域的最高溫度，提高了汽輪發(fā)電機安全穩(wěn)定運行的能力。

附圖說明：

為了易于說明，本實用新型由下述的具體實施及附圖作以詳細(xì)描述：

圖1為本實用新型所述具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)的軸向剖視圖；

圖2為本實用新型所述具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子的圓周方向剖視圖；

圖3為本實用新型所述具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)中定子環(huán)繞式水道的圓周方向剖視圖；

圖4為本實用新型所述具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)中定子內(nèi)環(huán)繞式水道的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖5為本實用新型所述具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)中定子外環(huán)繞式水道的立體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖6為本實用新型具體實施方式四所述的具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子的圓周方向剖視圖；

圖7為本實用新型具體實施方式五所述的具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)中轉(zhuǎn)子的圓周方向剖視圖；

圖中：1-定子鐵心段；2-定子徑向通風(fēng)溝；3-定子下層繞組；4-定子上層繞組；5-定位筋；6-定子槽楔；7-定子層間絕緣；8-定轉(zhuǎn)子之間氣隙；9-轉(zhuǎn)子；9-1為轉(zhuǎn)子齒；9-2為轉(zhuǎn)子軛；10-轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道；11-轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇；12-定子內(nèi)環(huán)繞式水道；12-1為定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口；12-2為定子內(nèi)環(huán)繞式水道管；12-3為定子內(nèi)環(huán)繞式水道連通管；12-4為定子內(nèi)環(huán)繞式水道出口；13-定子外環(huán)繞式水道；13-1為定子外環(huán)繞式水道入口；13-2為定子外環(huán)繞式水道管；13-3為定子外環(huán)繞式水道連通管；13-4為定子外環(huán)繞式水道出口；14-定子熱風(fēng)區(qū)；14-1為定子第一熱風(fēng)區(qū)；14-2為定子第二熱風(fēng)區(qū)；14-3為定子第三熱風(fēng)區(qū)；15-定子冷風(fēng)區(qū)；15-1為定子第一冷風(fēng)區(qū)；15-2為定子第二冷風(fēng)區(qū)；16-轉(zhuǎn)子槽楔；17-轉(zhuǎn)子繞組；18-副槽通風(fēng)孔。圖中箭頭所示為具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)中冷卻流體的流動方向。

具體實施方式：

為使本實用新型的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面通過附圖中示出的具體實施例來描述本實用新型。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本實用新型的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本實用新型的概念。

具體實施方式一：結(jié)合圖1，圖2，圖3，圖4和圖5說明本實施方式，本實用新型的具有水冷式定子和內(nèi)部風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)，包括定子、轉(zhuǎn)子9以及位于定子和轉(zhuǎn)子之間的氣隙8，所述定子包括定子鐵心段1、設(shè)置在定子鐵心段1上的定子上層繞組4和定子下層繞組3、設(shè)置在定子上層繞組4和定子下層繞組3間的定子層間絕緣7、定子槽楔6、定位筋5，所述定子鐵心段1沿軸向等間距排布，相鄰定子鐵心段1之間設(shè)置有定子徑向通風(fēng)溝2，定子徑向通風(fēng)溝2與所述氣隙8相連通，還包括定子外環(huán)繞式水道13和定子內(nèi)環(huán)繞式水道12，定子內(nèi)環(huán)繞式水道12緊貼在定子鐵心段1的齒頂部，定子外環(huán)繞式水道13緊貼在定子鐵心段1的軛背部；所述定子區(qū)域分為定子熱風(fēng)區(qū)14和定子冷風(fēng)區(qū)15，定子熱風(fēng)區(qū)14和定子冷風(fēng)區(qū)15沿軸向交替分布。

所述轉(zhuǎn)子9包括轉(zhuǎn)子槽楔16、轉(zhuǎn)子繞組17、轉(zhuǎn)子齒9-1、轉(zhuǎn)子軛9-2，所述轉(zhuǎn)子槽楔16和轉(zhuǎn)子繞組17設(shè)置在轉(zhuǎn)子9的槽內(nèi)，轉(zhuǎn)子9的槽底部設(shè)有轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔18，所述轉(zhuǎn)子齒9-1上設(shè)有轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10的風(fēng)道兩側(cè)設(shè)置有轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11。所述轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10沿圓周方向均勻分布，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10的截面為圓形。轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10的直徑為20 mm-35 mm，本實施例取為30 mm。轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10沿圓周方向均勻地排布，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10在圓周方向的個數(shù)為20個-25個，本實施例取為22個。在每個轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10的兩側(cè)分別沿軸向排布有2個-5個轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11，本實施例取為3個。轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11的高度小于或者等于轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10的半徑。所述的轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔18的截面為長方形。

所述定子內(nèi)環(huán)繞式水道12包括定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口12-1、多個定子內(nèi)環(huán)繞式水道管12-2、多個定子內(nèi)環(huán)繞式水道連通管12-3、定子內(nèi)環(huán)繞式水道出口12-4，相鄰定子內(nèi)環(huán)繞式水道管12-2通過定子內(nèi)環(huán)繞式水道連通管12-3相連通。定子外環(huán)繞式水道13包括定子外環(huán)繞式水道入口13-1、多個定子外環(huán)繞式水道管13-2、多個定子外環(huán)繞式水道連通管13-3、定子外環(huán)繞式水道出口13-4，相鄰定子外環(huán)繞式水道管13-2通過定子外環(huán)繞式水道連通管13-3相連通。定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13的截面均為矩形，矩形的長度與定子鐵心段1的厚度相等，矩形的長度為5 mm-10 mm，本實施例取為8 mm。矩形的寬度為3 mm-6 mm，本實施例取為4 mm。定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13內(nèi)通有冷卻水，冷卻水的流速為1 m/s-3 m/s，本實施例取為1 m/s。定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13由高導(dǎo)熱低導(dǎo)磁性材料制成。

所述定子熱風(fēng)區(qū)14包括定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1、定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3，定子冷風(fēng)區(qū)15包括定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1和定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2。每個熱風(fēng)區(qū)或冷風(fēng)區(qū)內(nèi)分別只有一個定子內(nèi)環(huán)繞式水道12、定子外環(huán)繞式水道13。定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1、定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1、定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2、定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2、定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3，這五個風(fēng)區(qū)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道12相互串聯(lián)。定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1、定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1、定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2、定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2、定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3，這五個風(fēng)區(qū)的定子外環(huán)繞式水道13相互串聯(lián)。

本申請在原來汽輪發(fā)電機定子“兩進(jìn)三出”的多風(fēng)路通風(fēng)冷卻系統(tǒng)中，定子鐵心段1的齒頂部和軛背部分別加裝了定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13，同時在轉(zhuǎn)子齒9-1內(nèi)開設(shè)有轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10，轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11安裝在轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10內(nèi)。汽輪發(fā)電機轉(zhuǎn)子旋轉(zhuǎn)時，發(fā)電機兩側(cè)的軸流式風(fēng)扇推動冷卻流體進(jìn)入到汽輪發(fā)電機的內(nèi)部，一路冷卻流體從轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔18的兩側(cè)進(jìn)入到轉(zhuǎn)子9的內(nèi)部，增大了轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)子繞組17的表面散熱系數(shù)，降低了轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)子繞組17的溫度，這部分冷卻流體通過轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道進(jìn)入到定轉(zhuǎn)子之間氣隙8；一路冷卻流體從轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10的兩側(cè)進(jìn)入到轉(zhuǎn)子齒9-1的內(nèi)部，在轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11的推動下轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10內(nèi)冷卻流體的速度明顯加快，提高了冷卻流體帶走轉(zhuǎn)子齒9-1熱量的能力，增大了冷卻流體與轉(zhuǎn)子齒9-1的接觸面積，明顯地降低了轉(zhuǎn)子齒9-1的溫度，同時，轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11還起到了增大汽輪發(fā)電機內(nèi)總流體流量的目的，這部分冷卻流體通過轉(zhuǎn)子徑向通風(fēng)道進(jìn)入到定轉(zhuǎn)子之間氣隙8；一路冷卻流體通過發(fā)電機定子鐵心段1外部的導(dǎo)風(fēng)管道分別進(jìn)入到定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1和定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2，對定子冷風(fēng)區(qū)15內(nèi)的定子鐵心段1進(jìn)行冷卻后進(jìn)入到定轉(zhuǎn)子之間氣隙8，這部分冷卻流體增大了定子鐵心段1的表面散熱系數(shù)，降低了定子冷風(fēng)區(qū)15內(nèi)定子鐵心段1的溫度；另一路冷卻流體直接進(jìn)入到定轉(zhuǎn)子之間氣隙8后再進(jìn)入到定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3，加快了定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3內(nèi)冷卻流體的速度，降低了定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3內(nèi)定子鐵心段1的溫度。前三路冷卻流體在定轉(zhuǎn)子之間氣隙8內(nèi)匯合后進(jìn)入到定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2，加快了定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2內(nèi)冷卻流體的速度，抵消了冷卻流體溫度變高導(dǎo)致其冷卻效果變差的影響，進(jìn)一步降低了定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2內(nèi)定子鐵心段1的溫度。定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13內(nèi)的冷卻水可以有效地帶走定子鐵心段1的熱量，降低了定子鐵心段1的溫度，減小了定子區(qū)域沿軸向的溫差和熱應(yīng)力。此外，定子內(nèi)環(huán)繞式水道12還可以降低定轉(zhuǎn)子之間氣隙8內(nèi)冷卻流體的溫度。

本實用新型通過在定子鐵心段的齒頂部和軛背部分別加裝定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13，同時在轉(zhuǎn)子齒9-1內(nèi)開設(shè)有轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10，轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11安裝在轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10內(nèi)的設(shè)置，形成了具有環(huán)繞水冷式定子和內(nèi)部自冷風(fēng)扇式轉(zhuǎn)子的新型汽輪發(fā)電機冷卻系統(tǒng)。定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13內(nèi)的冷卻水可以有效地帶走定子鐵心段1的熱量，降低了定子鐵心段1的溫度，減小了定子區(qū)域沿軸向方向的溫差和熱應(yīng)力，定子內(nèi)環(huán)繞式水道12還可以降低定轉(zhuǎn)子之間氣隙內(nèi)冷卻流體的溫度。此外，轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10增大了冷卻流體與轉(zhuǎn)子齒9-1的接觸面積，轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11的旋轉(zhuǎn)加快了轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10內(nèi)冷卻流體的速度，提高了冷卻流體帶走轉(zhuǎn)子齒9-1熱量的能力，明顯地降低了轉(zhuǎn)子齒9-1的溫度。轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11還起到了增大汽輪發(fā)電機內(nèi)總流體流量的目的。本實用新型能夠有效地增強定子區(qū)域和轉(zhuǎn)子區(qū)域的散熱能力，提高了汽輪發(fā)電機內(nèi)冷卻流體的利用率，明顯地降低了定子區(qū)域和轉(zhuǎn)子區(qū)域的最高溫度，提高了汽輪發(fā)電機安全穩(wěn)定運行的能力。

具體實施方式二：結(jié)合圖1，圖2，圖3，圖4和圖5，本實施方式與實施方式一的不同之處在于，所述定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1、定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3的所有定子內(nèi)環(huán)繞式水道12相互串聯(lián)，即這三個熱風(fēng)區(qū)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道相互串聯(lián)；定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1、定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3的所有定子外環(huán)繞式水道13相互串聯(lián)，即這三個熱風(fēng)區(qū)的定子外環(huán)繞式水道相互串聯(lián)。定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1的定子內(nèi)環(huán)繞式水道12與定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2的定子內(nèi)環(huán)繞式水道12串聯(lián)；定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1的定子外環(huán)繞式水道13和定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2的定子外環(huán)繞式水道13串聯(lián)。在定子熱風(fēng)區(qū)14中定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口12-1和定子外環(huán)繞式水道入口13-1中均通有流速為1.5 m/s的冷卻水；同時，在定子冷風(fēng)區(qū)15中定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口12-1和定子外環(huán)繞式水道入口13-1中均通有流速為1 m/s的冷卻水?？梢赃M(jìn)一步減小定子區(qū)域沿軸向方向的溫差和熱應(yīng)力。

具體實施方式三：結(jié)合圖1，圖2，圖3，圖4和圖5，本實施方式與實施方式一的不同之處在于所述定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1、定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道管12-2分別串聯(lián)；定子第一熱風(fēng)區(qū)14-1、定子第二熱風(fēng)區(qū)14-2和定子第三熱風(fēng)區(qū)14-3的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子外環(huán)繞式水道管13-2分別串聯(lián)；定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1和定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子內(nèi)環(huán)繞式水道管12-2分別串聯(lián)；定子第一冷風(fēng)區(qū)15-1和定子第二冷風(fēng)區(qū)15-2的各風(fēng)區(qū)內(nèi)的定子外環(huán)繞式水道管13-2分別串聯(lián)。在定子熱風(fēng)區(qū)14中所有定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口12-1和定子外環(huán)繞式水道入口13-1中均通有流速為1.2 m/s的冷卻水；同時，在定子冷卻風(fēng)區(qū)15中所有定子內(nèi)環(huán)繞式水道入口12-1和定子外環(huán)繞式水道入口13-1中均通有流速為0.8 m/s的冷卻水。可以抵消定子內(nèi)環(huán)繞式水道12和定子外環(huán)繞式水道13中冷卻水溫度升高導(dǎo)致其冷卻效果變差造成的影響，使得定子熱風(fēng)區(qū)14和定子冷卻風(fēng)區(qū)15中定子鐵心段1沿軸向方向的溫差和熱應(yīng)力進(jìn)一步減小以及定子下層繞組3和定子上層繞組4沿軸向方向的溫度更加均衡。其它具體實施方式與實施方式一相同，具體不再贅述。

具體實施方式四：結(jié)合圖1，圖3，圖4，圖5，圖6說明本實施方式，本實施方式與實施方式一的不同之處在于轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10的截面為“燈泡”形。截面為“燈泡”形的轉(zhuǎn)子軸向通風(fēng)道10增大了冷卻流體與轉(zhuǎn)子齒9-1的接觸面積，提高了冷卻流體帶走轉(zhuǎn)子齒9-1熱量的能力，進(jìn)一步降低了轉(zhuǎn)子齒9-1的溫度，同時還降低了轉(zhuǎn)子自冷式風(fēng)扇葉片11的安裝難度。其它具體實施方式與實施方式一相同，具體不再贅述。

具體實施方式五：結(jié)合圖1，圖3，圖4，圖5，圖7說明本實施方式，本實施方式與實施方式一的不同之處在于轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔18的截面為梯形，梯形的長邊與轉(zhuǎn)子繞組17相接觸。增加了進(jìn)入轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔18中冷卻流體的流量，加快了轉(zhuǎn)子副槽通風(fēng)孔18內(nèi)冷卻流體的速度，同時，還增大了冷卻流體與轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)子繞組17的接觸面積，進(jìn)一步降低了轉(zhuǎn)子9和轉(zhuǎn)子繞組17的溫度。其它具體實施方式與實施方式一相同，具體不再贅述。

以上顯示和描述了本實用新型的基本原理和主要特征和本實用新型的優(yōu)點。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實用新型不受上述實施例的限制，上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護的本實用新型范圍內(nèi)。本實用新型要求保護范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。