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　　刖言蒸發(fā)冷卻作為一種新型、高效的冷卻技術(shù)已經(jīng)成功地應(yīng)用于李家峽400MY水輪發(fā)電機(jī)的定子繞組內(nèi)冷中；50MY定子蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機(jī)已安全運(yùn)行了近十年，更大的機(jī)組正處于預(yù)研制中。事實(shí)證明這種冷卻不僅可行，而且比其他冷卻方式要安全、可靠、維護(hù)簡(jiǎn)單易行。采用蒸發(fā)冷卻的汽輪發(fā)電機(jī)在向高電壓、大容量發(fā)展的過(guò)程中，定子絕緣結(jié)構(gòu)如能改進(jìn)，對(duì)其冷卻系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及運(yùn)行維護(hù)的簡(jiǎn)易性、可靠性等方面將會(huì)有進(jìn)一步突破。

　　蒸發(fā)冷卻分為管道內(nèi)冷和浸潤(rùn)式冷卻。與水輪發(fā)電機(jī)相比，在汽輪發(fā)電機(jī)上采用管道內(nèi)冷式蒸發(fā)冷卻存在兩大不利：一個(gè)是汽輪發(fā)電機(jī)定子線棒屬于集中式發(fā)熱體，采用常規(guī)絕緣結(jié)構(gòu)時(shí)熱負(fù)荷高于同等容量的水輪發(fā)電機(jī)，冷卻效果遠(yuǎn)不及水輪發(fā)電機(jī)，而且應(yīng)用于汽輪發(fā)電機(jī)的管道內(nèi)蒸發(fā)冷卻，不能充分發(fā)揮蒸發(fā)冷卻介質(zhì)的較高絕緣性能和蒸發(fā)冷卻效果。另一個(gè)是汽輪發(fā)電機(jī)多為臥式結(jié)構(gòu)，定子線棒橫放置在槽中，管內(nèi)蒸發(fā)流動(dòng)的汽、液兩相流阻遠(yuǎn)大于豎直放置的水輪發(fā)電機(jī)定子線棒內(nèi)管道的流阻，這樣就需要大功率的液泵，并增加流動(dòng)液體的壓力平衡設(shè)施，結(jié)果使電機(jī)定子冷卻系統(tǒng)復(fù)雜化。浸潤(rùn)式冷卻則不存在以上弊端，同時(shí)最能充分利用蒸發(fā)冷卻的優(yōu)勢(shì)，但是以常規(guī)絕緣厚度的線棒采用浸潤(rùn)式冷卻會(huì)限制汽輪發(fā)電機(jī)向大容量發(fā)展，為此必須研制新的絕緣體系，打破其瓶頸制約�？梢哉f(shuō)，如果蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機(jī)的絕緣問(wèn)題徹底解決，該電機(jī)將處于世界領(lǐng)先水平。

　　中科院電工所蒸發(fā)冷卻組對(duì)此開(kāi)展過(guò)大量，2、3兩項(xiàng)是用環(huán)氧酚醛板外裹鋁皮制成的定子模擬導(dǎo)桿，放置在槽模擬裝置項(xiàng)1中。槽模擬裝置是由兩壁、上蓋和底板組成，為了觀察方便，兩壁內(nèi)壓入銅網(wǎng)來(lái)模擬定子槽，上蓋用有機(jī)玻璃制成，底板為鋁板，銅網(wǎng)與底板連接后通過(guò)螺釘接地。導(dǎo)桿2通過(guò)彈簧片項(xiàng)8，接到升壓變壓器的高壓端，即高壓瓷瓶項(xiàng)）導(dǎo)桿3―方面通過(guò)彈簧片接地，另一方面接到一內(nèi)加熱裝置，然后將整個(gè)槽模擬裝置安放于有機(jī)玻璃筒項(xiàng)6中，兩端用酚醛板項(xiàng)5壓以橡膠圈密封。項(xiàng)7為排氣閥門(mén)，壓力表項(xiàng)4用于測(cè)定有機(jī)玻璃筒內(nèi)部的壓力。

　　第一組為導(dǎo)桿半疊包一層綢布帶，以環(huán)氧板作架位；第二組為有機(jī)玻璃架位，在架位內(nèi)半疊包聚脂薄膜；第三組為有機(jī)玻璃架位，在架位內(nèi)半疊包聚酰亞胺薄膜。

　　試驗(yàn)時(shí)先調(diào)整試驗(yàn)?zāi)Ｐ蛢?nèi)的氣壓到760mmP+，然后將過(guò)濾好的F113其擊穿電壓為45kV/2.5mm以上）灌入模型內(nèi)。開(kāi)始采用外加熱以保持筒內(nèi)壓力恒定，即將整個(gè)室內(nèi)加熱，接下來(lái)為改善試驗(yàn)環(huán)境并加快速度，在項(xiàng)3導(dǎo)桿上纏繞電阻絲進(jìn)行內(nèi)部加熱。測(cè)試設(shè)備采用矯正過(guò)的50kV和65kV升壓器，外加熱用室內(nèi)電阻絲，內(nèi)加熱用調(diào)壓器和降壓變壓器，壓力表為2.5級(jí)。整個(gè)過(guò)程中模型內(nèi)介質(zhì)的壓力不斷升高，記下?lián)舸┗蚱饡炿妷旱臄?shù)值，改變導(dǎo)桿與槽壁距離相當(dāng)于改變主絕緣厚度），得出不同距離下?lián)舸�、起暈電壓和距離的關(guān)系。

　　"試驗(yàn)結(jié)果及分析根據(jù)冷卻介質(zhì)在試驗(yàn)過(guò)程中所處的狀態(tài)，分成氣態(tài)、液態(tài)、氣液混合態(tài)對(duì)試驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行整理與分析，得到了起暈電壓與介質(zhì)壓力、主絕緣距離的關(guān)系曲線，以及擊穿電壓與介質(zhì)壓力、主絕緣距離的關(guān)系曲線。系列1為綢布帶和環(huán)氧板組合、系列2為有機(jī)玻璃和聚脂薄膜的組合、系列3為有機(jī)玻璃和聚酰亞胺的組合。導(dǎo)桿及絕緣在模擬槽內(nèi)的固定如所示。選擇三組包導(dǎo)桿的絕緣和固定導(dǎo)桿的架位先后進(jìn)行試驗(yàn)，系列3 0氣液混合狀態(tài)下?lián)舸╇妷号c主絕緣距離的關(guān)系10關(guān)系曲線得出如下事實(shí)：1）氣態(tài)起暈電壓、擊穿電壓隨介質(zhì)氣體壓力升高而升高，這符合巴申定律，即壓力升高，氣體密度很大，引起電離的可能性大減。隨著主絕緣距離的增加，槽內(nèi)電場(chǎng)強(qiáng)度E下降，使氣態(tài)起暈電壓升高，距離每增加1mm，起暈電壓約升高2~3kV.氣態(tài)擊穿電壓隨主絕緣距離增加而提高。！）液態(tài)介質(zhì)只有在負(fù)壓下才出現(xiàn)電暈，且起暈電壓很高（大于！405），而在正壓下不見(jiàn)電暈，直接發(fā)生沿架位表面閃絡(luò)而擊穿。這因?yàn)殡姇灝a(chǎn)生要具備一定溫度和電場(chǎng)不均勻條件，F(xiàn)113沸點(diǎn)很低（47.69）分布在槽內(nèi)外能流通的地方，導(dǎo)致絕緣結(jié)構(gòu)整體溫度不高且均勻，而且F113較高的絕緣特性改善了電場(chǎng)分布條件。只要不是針尖電極的極端不均勻電場(chǎng)，在F113中產(chǎn)生電暈比較難。液態(tài)介質(zhì)的擊穿電壓隨壓力升高成接近直線關(guān)系地增加，隨距離的增加而增加。

　　在相同外部條件下，介質(zhì)氣、液混合態(tài)與純液態(tài)時(shí)的擊穿電壓相差不遠(yuǎn)，約低1！2kV，這有利于保證在溫度升高時(shí)的絕緣強(qiáng)度。

　　F113介質(zhì)擊穿后一般自恢復(fù)能力很好，只在連續(xù)擊穿2！3次后，絕緣強(qiáng)度才有所下降。

　　三組絕緣材料中，以第三組有機(jī)玻璃架位、包聚酰亞胺為最優(yōu)的絕緣配合。

　　4結(jié)論及說(shuō)明（1）試驗(yàn)證明，蒸發(fā)冷卻介質(zhì)在液態(tài)或氣液混合狀大型立式同步電機(jī)推力瓦燒損原因綜述史文斌，呂省三，朱玉兵江都水利工程管理處，江蘇江都225200）運(yùn)行中受力嚴(yán)重不均的設(shè)備缺陷，可以杜絕推力瓦燒損。

　　水犁t芡電人立Jt步E丨r.動(dòng)m的榷Jltr，均為餼企漢，丨及記行比U：嚶it山t，I叫。'卜，匕巧廣枸的，態(tài)丨，處」均勻戒flH-mj咯場(chǎng)屮h判i芽-w *.平。說(shuō)冰友冷電機(jī)Wi電mi：常行時(shí)。冷分萌罕液態(tài)或'鏑滟六態(tài)…丨以取f2）LV級(jí)汽輪4電丨jl.it時(shí)的占穿電e為達(dá)。

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