Sünkroonmoondi jahutamine

Sinkronsete generaatorite jahutamine: meetodid, eelised ja piirangud

Jahutamise tähtsus

Jahutamine on sinkronsete generaatorite töö käigus kriitiline aspekt. Loomulikud jahutamismeetodid ei ole piisavad selleks, et vabastada alternatorites tekkinud suur hulk soojust. Selle probleemi lahendamiseks kasutatakse sunnitud õhujahutussüsteeme. Sellistes süsteemides pannakse õhk aktiivselt alternatori sisse, tagades, et suurem õhuhulk läbib selle pindu, tõhusalt eemaldades nii olulise koguse soojust. Kinnine ventilatsioonisüsteem on eriti tõhus sinkronsete generaatorite jahutamise parandamisel. Selles konfiguratsioonis jahutatakse alternatorist saadud kuuma, puhta õhku vees jahutatavas soojusevahetusseadmes ja seejärel toidetakse taas alternatori läbi ventilatooride abil.

Jahutava õhu kontaktipinna maksimeerimiseks on stator- ja rotor-tüve ning generaatori välismagnetvälikeedesse integreeritud kanalid. Need kanalid võivad olla paigutatud radiaalses või aksiaalses suunas, sõltuvalt soovitavast õhuvoolu musterist.

Radiaalne õhuvoolu ventilatsioonisüsteem

Kirjeldus

Radiaalses õhuvoolu ventilatsioonisüsteemis siseneb jahutav õhk kanalitesse statori õhupõhjast ja voolab radiaalselt statori tagapoolde poole, kus see seejärel eemaldatakse.

Eelised

• Madal energiahuk: Ventilatsioonile kuluv energia on minimeeritud, mis kaasa toob terviku efektiivsuse.

• Mitmekesisus: See süsteem sobib nii väikeste kui ka suurte masinate jaoks, muutes selle paindlikuks erinevatel generaatorite suurustel.

Piirangud

Suurus ja kompaktsus: Jahutuskanaalide olemasolu, mis võivad võtta umbes 20% armatuuri pikkusest, teeb masina vähem kompaktseks.

Soojuse vabastamine: Teiste jahutussüsteemidega võrreldes pakub radiaalne õhuvoolu süsteem suhteliselt madalamat soojuse vabastamist. Mõnikord võib süsteemi stabiilsus kannatada tuleva jahutava õhu hulga lõkkumuste tõttu.

Aksiaalne õhuvoolu ventilatsioonisüsteem

Kirjeldus

Selles meetodis sunditakse õhku voolama aksiaalselt statori ja rotorisse loodud aukestest.

Tehing ja piirangud

Aksiaalne õhuvoolu ventilatsioonisüsteem on väga tõhus, välja arvatud masinates, millel on oluline aksiaalne pikkus. Üks tema peamistest puudustest on mitteühene soojuse edastus. Masina õhuväljavoolu osa saab vähem jahutust, kuna õhk küteb, liigudes aksiaalsetes kanalides.

Ümbermõõdiline ventilatsioon

Kirjeldus

Ümbermõõdilises ventilatsioonis toidetakse õhku ühe või mitme punktist statori tuvi välispiirkonnast ja sunditakse seda voolama ümbermõõdiliselt lamineeritud kanalides läbi määratud väljavooluaukade. See meetod lubab suurendada kanalide pindala.

Kombineerimine ja kaalutlused

Mõnel juhul kombinatakse ümbermõõdiline ventilatsioon radiaalse õhuvoolu süsteemiga. Siiski tuleb hoida meeles, et vältida kahte õhuvoolu ristuvust. Ristuvuse vältimiseks sulgevad tavaliselt vastavate radiaalsete kanalide välised pinnad.

Jahutava õhu nõuded

Tõhusaks jahutamiseks peab kasutatav õhk olema puhas ja pruuneta. Pruunuained võivad tõsta kanalide läbilaskepinda, mis vähendab soojuse edastamise efektiivsust. Puhta õhu tagamiseks kasutatakse tavaliselt õhufiltere ja reebijafiltere. Mõningatel juhtudel pesitakse õhk sprae-kambris. Lisaks jätkatakse enamikul juhul õhu jahutamist veesojaabrite abil ja seejärel taaskasutatakse.

Õhujahutuse piirangud

Seadmed ja kulud: Suuremahuliste masinate puhul, mida vajatakse õhu ringlustamiseks, saavad ventilatoorid suuremaks ja tarvitavad olulist energiahulka. See vajab abiseadmete kasutamist, mis võivad olla kulukad.

Võimsuse piirangud: On olemas optimaalne reiting, millest alates õhujahutamine ei ole enam piisav, et säilitada temperatuur turvalistes töötlemispiirides.

Sinkronsete generaatorite vedeliku jahutamine

Vedeliku jahutamissüsteemis kasutatakse vedelikut jahutamiseks. Selle meetodi sügavamat uurimist leiate artiklist "Sinkronsete generaatorite vedeliku jahutamine."

Sinkronsete generaatorite otsemine veejahutamine

Rakendus

Vedeliku jahutamine on ebasobiv suurte turboalternatorite (500 MW või suuremate) soojuse eemaldamiseks. Nende masinate jaoks vajalik vedeliku hulk teeb selle kasutamise majanduslikult ebaviisilikuks. Sellisel juhul kasutatakse otseminet veejahutamist. Suurtes turbogeneraatorites jahutatakse tavaliselt rotoore vedeliku ja statori keelevede otsemine demineraliseeritud vee abil. Vesi ringlustatakse AC-mootoriga juhitavas sentrifugaalse pompaga, ja purjeainete eemaldamiseks kasutatakse patruunikafiltre. Need filtre on spetsiaalselt disainitud, et takistada metalliliste korroosioonipartiklite, mis tekivad keelevedes ja putukeses, sisenemist keelevede tühi joontesse.

Eelised vedeliku jahutamise üle

• Efektiivsus: Veejahutussüsteemid on kiiremad ja tõhusamad, kuna vee termiline juhtivus on suurem kui vedeliku omadega.

• Ruumi optimeerimine: Vee jaoks vajalik väiksem kanalide pindala lubab rohkem ruumi keelevede paigutamiseks slotides, optimeerides generaatori disaini.

Puudused

• Puhastuse nõuded: Jahutamiseks kasutatav vesi peab olema kõrge taseme puhastuses, et vältida selle juhtivuse tõusu, mis võib põhjustada elektrilisi probleeme.

• Kulu: Veejahutamine on tavaliselt kulukam kui vedeliku jahutamine, mis teeb selle kallimaks valikuna generaatori jahutamiseks.

Lõplikult öelda, sinkronsete generaatorite jahutamisel on mitmeid meetodeid, igaüks oma eelarvutustega ja piirangutega. Sobiva jahutusmeetodi valimine sõltub teguritest nagu generaatori suurus, võimsus ja töötingimused.