氢冷式涡轮发电机简介

一种风力发电机(10)包括：一个舱(16)；一个由舱转动地承载的并包括至少一对风力涡轮叶片(14)的转毂(12)；一个产生电流的发电机，其包括承载在舱内的一个定子(22，26)和一个转子(24，28)。转子与毂相连并可旋转，随着风作用于叶片使得转子相对于定子转动从而产生电流。一个由舱(16)承载的冷却系统，其包括至少一个入口(46)，开向位于毂和叶片下游的舱表面，以及一个将气流从入口向着大致上游方向送往毂并冷却定子的输送管(44)。

模块化设计的W650继电器作为一种具有综合保护和控制功能的发电机控制装置，尤其适用于风轮发电机的保护和控制。依托650系列产品的先进技术，W650采用32位处理器平台提供完整的解决方案，该解决方案不仅可以满足现有系统的需要，而且，它的诸多保护与控制功能也可以满足未来系统的要求。W650使用的是数字傅立叶变换算法，该算法不受谐波和暂态的影响可以执行精确测量。W650集保护、测量、控制及记录功能于一体，所以使用W650可以简化风轮发电机的系统设计。由于W650采用模块化设计结构所以维护更加方便快捷，无论是中型发电机还是大型发电机使用W650均可以按实际需要选择增减配置保护和控制功能，从而实现具有优良性能价格比的解决方案。　从通讯角度而言，W650与现有的解决方案相比有很大的不同。装置最多可配置3个通讯端口，可同时使用。前部的RS232端口可通过标准电缆与笔记本电脑连接，借助于笔记本电脑可以进行调试和维护。后部的CAN端口可连接至上层控制，例如连接至PLC，这样PLC就可使其与开放的CAN装置相兼容。后部还可以配置一个RS485端口（可选），该端口与就地计算机配合使用可以实现完善的记录功能。所有W650装置都配备一个10/100BaseTX以太网端口，通过该端口可访问大量的信息，如录波、数据记录等等信息。光纤端口可选择配置，既可以选择单配置也可以选择冗余配置。如果应用场合根据环境要求（例如，在海边的工作环境中，对装置的可靠性要求极高，使用W650可节省总的使用成本）需要高性能，则应当选择冗余配置。2100433B

发电机漏氢的主要方式有外漏和内漏2种。密封瓦座衬垫制作安装工艺，密封瓦平行度以及密封瓦轴向和径向间隙，发电机大端盖、中间环、密封瓦安装位置，发电机注胶情况，法兰垫子安装情况，测温元件安装到位与否等都会对氢气泄露产生影响。

1.外漏

由于氢气扩散快、渗透能力强，加上密封油携带漏氢等，在实际运行过程中发电机内氢气是在持续外漏的。该种泄漏方式可通过肥皂液、卤素检漏仪等多种检漏方法找到漏点并加以消除。

造成氢气外漏的原因有如下几种：

a．发电机机壳或氢气管道焊接质量不良，存在沙眼或夹渣；

b．氢气管道法兰密封面不平整、有毛刺或辐向沟槽，螺栓未拧紧，密封垫存在缺陷等，导致法兰密封面密封差；

c．端盖水平结合面接触不良，端盖上密封填料的沟槽内壁有沟槽；

d．氢气管道阀门盘根密封不严，氢气管道因振动与其它部件摩擦导致磨穿后发生氢气泄漏；

e．密封瓦座和密封瓦水平接合面接触不好，未达到质量标准，密封瓦座与端盖的垂直接合面存在

错口；

f．定子引出线套管与瓷套法兰松动，或由于温度变化，膨胀不均造成氢气泄漏；

g．密封胶条质量不良，弹性与压缩量不够，当温度过高时变形，未将沟槽添满，导致密封不严。

2.内漏

氢气通过密封瓦漏入密封油系统中、转子导电螺钉等处，属于暗漏，漏点位置不明显，检查处理较为复杂，且处理时间较长，影响发电机定子线棒绝缘和使用寿命，威胁发电机长周期安全稳定运行。静态泄漏漏点可以通过测氢仪或肥皂水检测法找到漏点，动态泄漏漏点具体位置不明，检测和处理比较复杂，且处理时间较长，尚无好的解决办法。因此只能通过提高安装精度尽量避免此种现象的发生。造成该种泄漏的原因有：

a．转子滑环导电螺栓或中心孔堵板密封不严；

b．定子线棒空心股线断裂，定子端部接头螺栓松动，绝缘引水管或汇水管破损；

c．氢气冷却器铜管破损或断裂，氢气管道排地沟阀或排大气阀关不严；

d．密封瓦与轴径的径向间隙超标或差压阀控制精度差，造成密封油压超出规定值 。

水、水、空冷却的汽轮发电机是指发电机的定子绕组和转子绕组都是用水冷却，定子铁芯用空气冷却，这种类型的汽轮发电机在我国也常简称为“双水内冷”发电机。实际上“双水内冷”汽轮发电机除了水、水、空拎却方式外，还应有水、水、氢冷却方式。

双水内冷是指冷却水通过发电机转子、定子绕组的空心导线，将其产生的热量直接带走，这种方式冷却效果最好。发电机的冷却水系统是一个独立闭式系统原因：水内冷系统中的冷却水，除了不能含有杂质外，对水的电导率是有一定要求的。应采用纯水（凝结水或深度除盐水）作为冷却水。它包括水箱、水泵、水冷却器、过滤器、管道阀门等。凡冷却水直接流经的所有金属部件，应由不锈钢制成，或在材料表面进行有效的防锈处理。冷却纯水的冷却水可用循环水或工业水。双水内冷发电机的铁芯大都仍用空气冷却，因此，除水系统外．还有通风系统。

空冷式水轮发电机是指以空气为冷却介质，使其在发电机内部及外部流动。通过空气冷却器的热交换，降低发电机温度的水轮发电机 。