水轮发电机定子现场装配工艺导则

余江成、王天宇等。 2100433B

中国水利水电科学研究院、长江三峡技术经济发展有限公司等。

水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置专利目的

《水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置》在于提供了一种水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置，充分利用定子绕组和汇流环的蒸发冷却特点，将两套冷却系统接入同一套冷凝器系统实现蒸发介质的自循环运行 。

水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置技术方案

一种水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置，包括浸有蒸发介质的定子绕组发热体和与冷却介质蒸汽进行热交换的冷凝器系统，其特征在于还包括浸有蒸发介质的定子汇流环发热体，所述定子绕组发热体的一端通过第一总集液管、第一回液管与冷凝器底部连通，其另一端与第一总集汽管连通，第一总集汽管再通过第一集汽管与冷凝器的上部连通；所述定子汇流环发热体的一端通过第二总集液管、第二回液管与冷凝器底部连通，其另一端与第二总集汽管连通，第二总集汽管再通过第二集汽管与冷凝器的上部连通。

所述冷凝器系统包括两个或两个以上的冷凝器，且在冷凝器之间设置有使各个冷凝器相互连通的均压环管。

所述定子绕组发热体呈立式结构，所述定子汇流环发热体呈卧式结构。所述第一、第二回液管设置为高低回液管，第二回液管底部高于第一回液管底部，第二回液管顶部低于第一回液管的顶部。

所述第二总集液管低于汇流环底部。

所述第一、第二总集液管和第一、第二总集汽管均可以设置成与定子圆周同心的环状结构。

《水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置》充分利用定子绕组和汇流环的蒸发冷却特点，将两套冷却系统接入同一套冷凝器实现蒸发介质的自循环运行。采用该装置后，结构简单，循环可靠、节约空间，且成本低廉。由于定子绕组发热体为立式结构，在保证蒸发介质有一定液位的条件下就可以实现自循环运行，而汇流环为水平放置，其内部必须在蒸发介质全浸条件下才能实现自循环运行，采用联合循环方式就必须同时满足以上两个条件。同时冷凝器采用了高低两个回液管，高回液管供定子绕组蒸发冷却系统用，低回液管供汇流环蒸发冷却系统用，由于汇流环蒸发冷却系统的回液管低，冷凝器内的蒸发介质总是优先供给汇流环，汇流环灌满后，再供给定子绕组蒸发冷却系统，这样就同时满足了两套系统的需求，而在运行时，无论定子绕组的液位怎样变化，汇流环也总是处于全浸的状态。冷凝器系统设置有均压环管，使各冷凝器之间相互连通，实现整个蒸发冷却系统的压力均匀，使定子和汇流环对应的冷却并联支路运行状况一致，各冷凝器带走的热量更均匀，即保证了发电机定子绕组沿轴向和周向温度分布更均匀 。

水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置改善效果

《水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置》的优点：1、采用联合循环方式，解决了立式的定子绕组发热体和呈卧式的定子汇流环发热体两种不同布置方式部件的蒸发冷却问题；2、冷凝器布置高低回液管，保证两套蒸发冷却的自循环运行；3、设置集液管，实现了呈卧式布置的定子汇流环发热体蒸发冷却自循环系统；4、在冷凝器系统上布置的均压环管，使各冷凝器之间相互连通。实现整个蒸发联合循环系统的压力均匀，使定子绕组发热体和定子汇流环发热体对应的冷却并联支路运行状况一致，各冷凝器带走的热量更均匀，即保证了发电机定子绕组、汇流环沿轴向和周向温度分布更均匀 。

水轮发电机定子是水轮发电机的静止部件 。由机座、铁芯、绕组、铜环及基础螺杆等组成。机座是固定铁芯的结构件，铁芯和绕组是定子为了产生旋转磁场和保证磁通及电流通路必备的电磁部分，绕组由许多线棒按一定规律排列而成，线棒通常分两层嵌入铁芯的槽内，以一定的接线方式连接成回路，通过铜环引线汇流后输出电功率。

《水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置》涉及水轮发电机定子的冷却装置，特别是一种水轮发电机定子蒸发冷却联合循环装置 。