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　　刖言蒸發(fā)冷卻作為一種新型、高效的冷卻技術已經成功地應用于李家峽400MY水輪發(fā)電機的定子繞組內冷中；50MY定子蒸發(fā)冷卻汽輪發(fā)電機已安全運行了近十年，更大的機組正處于預研制中。事實證明這種冷卻不僅可行，而且比其他冷卻方式要安全、可靠、維護簡單易行。采用蒸發(fā)冷卻的汽輪發(fā)電機在向高電壓、大容量發(fā)展的過程中，定子絕緣結構如能改進，對其冷卻系統(tǒng)結構及運行維護的簡易性、可靠性等方面將會有進一步突破。

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

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

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

　　試驗時先調整試驗模型內的氣壓到760mmP+，然后將過濾好的F113其擊穿電壓為45kV/2.5mm以上）灌入模型內。開始采用外加熱以保持筒內壓力恒定，即將整個室內加熱，接下來為改善試驗環(huán)境并加快速度，在項3導桿上纏繞電阻絲進行內部加熱。測試設備采用矯正過的50kV和65kV升壓器，外加熱用室內電阻絲，內加熱用調壓器和降壓變壓器，壓力表為2.5級。整個過程中模型內介質的壓力不斷升高，記下?lián)舸┗蚱饡炿妷旱臄?shù)值，改變導桿與槽壁距離相當于改變主絕緣厚度），得出不同距離下?lián)舸�、起暈電壓和距離的關系。

　　"試驗結果及分析根據(jù)冷卻介質在試驗過程中所處的狀態(tài)，分成氣態(tài)、液態(tài)、氣液混合態(tài)對試驗數(shù)據(jù)進行整理與分析，得到了起暈電壓與介質壓力、主絕緣距離的關系曲線，以及擊穿電壓與介質壓力、主絕緣距離的關系曲線。系列1為綢布帶和環(huán)氧板組合、系列2為有機玻璃和聚脂薄膜的組合、系列3為有機玻璃和聚酰亞胺的組合。導桿及絕緣在模擬槽內的固定如所示。選擇三組包導桿的絕緣和固定導桿的架位先后進行試驗，系列3 0氣液混合狀態(tài)下?lián)舸╇妷号c主絕緣距離的關系10關系曲線得出如下事實：1）氣態(tài)起暈電壓、擊穿電壓隨介質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，槽內電場強度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。�。┮簯B(tài)介質只有在負壓下才出現(xiàn)電暈，且起暈電壓很高（大于！405），而在正壓下不見電暈，直接發(fā)生沿架位表面閃絡而擊穿。這因為電暈產生要具備一定溫度和電場不均勻條件，F(xiàn)113沸點很低（47.69）分布在槽內外能流通的地方，導致絕緣結構整體溫度不高且均勻，而且F113較高的絕緣特性改善了電場分布條件。只要不是針尖電極的極端不均勻電場，在F113中產生電暈比較難。液態(tài)介質的擊穿電壓隨壓力升高成接近直線關系地增加，隨距離的增加而增加。

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

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

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

　　4結論及說明（1）試驗證明，蒸發(fā)冷卻介質在液態(tài)或氣液混合狀大型立式同步電機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）運行中受力嚴重不均的設備缺陷，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咯場屮h判i芽-w *.平。說冰友冷電機Wi電mi：常行時。冷分萌罕液態(tài)或'鏑滟六態(tài)…丨以取f2）LV級汽輪4電丨jl.it時的占穿電e為達。

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