發(fā)電機(jī)空冷和水內(nèi)冷方式各有何特點(diǎn)?

答：(1)空冷機(jī)組的特點(diǎn)。

    全空冷的發(fā)電機(jī)具有運(yùn)行可靠、操作簡(jiǎn)單、維修方便的優(yōu)點(diǎn)。空冷機(jī)組從制造上考慮，其參數(shù)較好，額定點(diǎn)的效率略高。沒(méi)有水冷機(jī)組的如定子水接頭、水處理等附屬設(shè)備，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，制造上比較容易實(shí)現(xiàn)。目前大型發(fā)電機(jī)不再采用在工廠組裝分瓣，然后運(yùn)到工地合縫安裝的方式，而采用在現(xiàn)場(chǎng)疊片組裝的安裝方式。空冷機(jī)組具有安裝工藝要求相對(duì)比較簡(jiǎn)單、安裝周期短的優(yōu)勢(shì)。空冷的主要問(wèn)題是定子線棒軸向溫度分布不均勻，由熱引起的機(jī)械應(yīng)力、定子鐵芯熱膨脹引起定子疊片翹曲等問(wèn)題較水冷機(jī)組嚴(yán)重。對(duì)于后一問(wèn)題，目前技術(shù)上也有一些比較好的成功經(jīng)驗(yàn)。空冷發(fā)電機(jī)因結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，發(fā)電機(jī)定子繞組內(nèi)部無(wú)特殊接頭，在運(yùn)行可靠性方面具有優(yōu)勢(shì)。

    (2)水內(nèi)冷的特點(diǎn)。

    定子繞組采用水內(nèi)冷方式，繞組的熱量直接由水帶走。水的體積熱容量為空氣的3500倍，導(dǎo)熱系數(shù)為空氣的23倍，因此水冷卻的效果很好。水內(nèi)冷機(jī)組的極限容量可達(dá)空冷機(jī)組的1．5～2倍。全空冷的發(fā)電機(jī)尺寸比同容量的水冷發(fā)電機(jī)要大25％左右。定子繞組水內(nèi)冷的主要優(yōu)點(diǎn)是定子線棒的內(nèi)部溫度可控制在65℃左右，降低定子溫升，改善熱應(yīng)力；線棒沿定子鐵芯軸向的溫度分布均勻，可減少因熱膨脹不均引起的變形，這樣主絕緣的壽命得以增加，理論上其整機(jī)壽命應(yīng)長(zhǎng)于空冷機(jī)組。水冷機(jī)組定子鐵芯長(zhǎng)度比空冷機(jī)組短，能有效節(jié)省材料。需要的通風(fēng)量比空冷機(jī)組小，相應(yīng)風(fēng)損也減小。雖額定負(fù)荷下的效率較空冷機(jī)組低，但空載損耗較小，在低于額定容量運(yùn)行時(shí)的效率較高。水冷機(jī)組的定子槽寬而淺，增加了定子鐵芯剛度，使定子振動(dòng)得以減輕。由于定子線棒結(jié)構(gòu)復(fù)雜，使得某些制造工藝和安裝工藝也很復(fù)雜。

    水冷機(jī)組的主要問(wèn)題是定子水接頭結(jié)構(gòu)及水處理裝置的可靠性。發(fā)電機(jī)附近發(fā)生突然短路或發(fā)電機(jī)非同步分、合閘時(shí)，定子線棒端部要受到很大的電磁力的作用，而此處又是繞組的水路連接處。水接頭的焊接質(zhì)量也是發(fā)電機(jī)運(yùn)行可靠性的關(guān)鍵之一，這與廠家的制造水平有很大關(guān)系。此外，用于發(fā)電機(jī)定子繞組的冷卻水必須是去除離子的潔凈水，冷卻水系統(tǒng)的可靠性對(duì)發(fā)電機(jī)運(yùn)行的可靠性也構(gòu)成一定的制約關(guān)系。

    由水冷帶來(lái)的其他優(yōu)點(diǎn)：

    (1)因轉(zhuǎn)子重量降低，使廠房橋機(jī)的起重量降低。

    (2)因定子鐵芯高度降低，機(jī)組整體高度下降，因而廠房高度可以相應(yīng)降低。

    (3)轉(zhuǎn)子重量降低，使發(fā)電機(jī)推力負(fù)荷減少，便于推力軸承的運(yùn)行