Ilmaħħad ta' Ġeneratur Sinċronu

Raffredament ta’ Ġeneraturi Sinjroni: Metodi, Vantaggi u Limiti

Importanza tal-Raffredament

Il-raffredament huwa aspett kritiku ta’ l-operazzjonijiet ta’ ġeneraturi sinjroni. Il-mekanismi naturali tar-raffredament mhux sufficjenti biex jidħilu l-kwanta sostanzjali ta’ ħalq li jingeneraw fir-rotor. Biex jiġi affrontat dan, jsiru sistema ta’ raffredament forzat tal-ħawa. Fis-sistemi kieku, l-ħawa għaddeġġa attivament fil-rotor, assigurandu b’hekk li kvantità akbar ta’ ħawa tipassja fuq is-surfaci tiegħu, rimovendu b’effettivament ammont sustanzjali ta’ ħalq. Sistem ta’ ventilazzjoni ta’ ċirkwit moxxen huwa partikularment effettivu biex j żid ir-raffredament ta’ ġeneraturi sinjroni. F’dan is-settagġ, l-ħawa ħot, ħalin fuq mill-rotor, jirraffreda minn mekkanismu ta’ scambio tal-ħalq mirraffreda bil-għasfur, u mmissieg f’toro’ permezz ta’ ventile.

Biex jintensifikaw is-superficji fl-ippunt mal-ħawa raffredant, inkorporaw duktijiet fil-qalb tas-stator u tal-rotor, kif ukoll fil-kavetti tal-kamp tal-ġeneratur. Dawn id-duktijiet jistgħu jiġu konfigurati fid-direzzjoni radjali jew assiali, skont it-tip ta’ flus tal-ħawa desirat.

Sistema ta’ Ventilazzjoni ta’ Flus Radjali

Descrizjoni

Fis-sistema ta’ ventilazzjoni ta’ flus radjali, l-ħawa raffredant jintroduċi fit-tdukti permezz tal-foss tal-ħawa fil-stator u tflejg radjalment lejn l-aħħar tas-stator, minn fejn jiġi wara eliminat.

Vantaggi

• Perda Energetika Taliżża: L-enerġija meħtieġa għall-ventilazzjoni tintegmin, kontribwenda għal effiċjenza komplessiva.

• Versatilità: Dan is-sistema jistgħu jiġi applikat għal mašini żgħar u kbira, li jagħmilu t-tixtri fleksibbli għal differenti sizes ta’ ġeneraturi.

Limiti

Daqs u Kompattizzazzjoni: Il-presenza ta’ duktijiet ventilanti, li jistgħu joqghdu għal approssimativament 20% tal-daqs tal-armature, jgħammil il-mašina iktar qishom.

Dispersion tal-Ħalq: Minflok lis-sistemi oħra tar-raffredament, is-sistema ta’ flus radjali tgħaddi dispersjon relativament inferjur tal-ħalq. F’dawn is-situazzjonijiet, istabbiltà tas-sistema tista’ tkun kompromessa minħabba varjazzjonijiet fil-kwantitá tal-ħawa raffredant li jipassa permezz tal-mašina.

Sistema ta’ Ventilazzjoni ta’ Flus Assiali

Descrizjoni

F’dan il-metodu, l-ħawa għaddeġġa assialment permezz ta’ passiġġi kreati minn xiber fis-stator u rotor.

Performanż u Limiti

Is-sistema ta’ ventilazzjoni ta’ flus assiali huwa effettivament, eccetto għal mašini bl-aħwa assiali signifikanti. Wieda minn dawn il-problemi huwa trasferiment mhux unifiku tal-ħalq. Is-sezzjun tal-outlet tal-ħawa tal-mašina solitament jirċevew inqas raffredament minħabba l-ħawa tiftaħ minflok permezz tad-dukta assiali.

Ventilazzjoni Ċirkonferenzjali

Descrizjoni

Fil-ventilazzjoni ċirkonferenzjali, l-ħawa jin furnit f’punt jew aktar fuq ip-periferji esterni tal-qalb tas-stator u missieg permezz tad-dukta bejn il-lamini għal outlets designati. Dan il-metodu jpermetti ziddien fil-area tad-dukta.

Kombinazzjonijiet u Kunsiderazzjonijiet

F’dawn is-situazzjonijiet, il-ventilazzjoni ċirkonferenzjali tistgħu jiġi kombinata mis-sistema ta’ flus radjali. Imma, għandu jkun magħmul ftit aħwa biex jiviti interfeżni bejn l-flus ta’ ħawa. Biex jpreveni dan, is-surfa esterna tad-dukta radjali alternanti solitament tkun mogħla.

Requisiti tal-Ħawa Raffredant

Għar-affektivu raffredament, l-ħawa meħtieġ huwa lini u priva ta’ ħwieles. Iċ-ċrieki tal-ħwieles jistgħu jiġu blokkati, ngħaqdu l-area sezjonali tagħhom, u, b’mod konsegwent, jidherxu l-effiċjenza tal-trasferiment tal-ħalq permezz tal-kunduzzjoni. Biex jinsibu l-ħawa lin, huma soventi jistgħu jiġu usati filtri tal-ħawa u filtri tal-kotija. F’dawn is-situazzjonijiet, l-ħawa jkun mitħassal fil-kaxxa tas-spray. F’dawk il-każi, l-ħawa jkun mirraffreda minn coolers tal-ilma u mmisseġ għal riutilizzazzjoni.

Limiti tar-Raffredament tal-Ħawa

Ekwippament u Kost: Għal mašini kbiri, l-ventile meħtieġa biex jmissieg l-ħawa jkunu akbar u jkunu jgħoddhu quantitajiet konsiderevoli ta’ potenza. Dan jinfarda l-użu tal-ekwippament ausiliarju, li jistgħu jkunu kostosi.

Konstraints Capacity: Hemm rating optimali għal mašini, dil-limita, il-raffredament tal-ħawa ma jkun wiċċ suficienti biex jimmantenji t-tempertura fi limiti operattivi sħihin.

Raffredament ta’ Ħidrogen ta’ Ġeneraturi Sinjroni

F’sistema mirraffreda bil-ħidrogen, il-gass tal-ħidrogen serve bħala medium tar-raffredament. Esplorazzjoni ikbar ta’ din il-metodu tista’ timmeta’ l-artiklu "Raffredament ta’ Ħidrogen ta’ Ġeneratur Sinjroni."

Raffredament Dirett tal-Ilma fil-Ġeneraturi Sinjroni

Aplikazzjoni

Ir-raffredament tal-ħidrogen juri mhux sufficjenti biex jiġbor ħalq minn turbo-alternators kbiri b’kapacita’ ta’ 500 MW jew akbar. Il-volum konsiderevoli ta’ gass tal-ħidrogen meħtieġ għal dawn il-mašini jista’ jiġi ekonomiku mhux viabili. F’dawn il-każi, ir-raffredament dirett tal-ilma jiġi impiegat. Fil-turbogeneratori kbiri, l-rotor solitament jiġi raffredat bl-ħidrogen, mentri l-kavetti tas-stator jiġu raffredati bl-ilma demineralizzat. Il-ilma jiġi missieg permezz pumpa centrifugali drivjata mill-motor AC, u filtri kartridg jiġu użati biex jiġbor impuritajiet. Dawn il-filtri huma disegnat speċjalment biex jprevenu partiċelli korrosivi metalika miktuna fil-kavetti u piping minn entrata fil-konduktör hollow tal-kavetti.

Vantaggi fuq ir-Raffredament tal-Ħidrogen

• Effiċjenza: Is-sistemi mirraffreda bl-ilma huma akbar effiċjenti u veloci minħabba l-konduttività termika akbar tal-ilma rispetto lill-ħidrogen.

• Ottimizzazzjoni ta’ Spazju: Il-area minuri tad-dukta meħtieġa għal l-ilma jpermetti aktar spazju biex jikkommodaw il-konduktör fit-slots, ottimizzandu d-disinn tal-ġeneratur.

Svantaggi

• Riċerka ta’ Purifikazzjoni: Il-ilma meħtieġ għar-raffredament huwa meħtieġ purifikat ta’ mod superlativ biex jiġbor l-aument ta’ l-kondutività, li jista’ jgħadi l-problemi elektriki.

• Kost: Ir-raffredament tal-ilma huwa għalokom kostos akbar mill-raffredament tal-ħidrogen, li jagħmelu opzjoni kostosa għar-raffredament tal-ġeneratur.

Fl-aħħar, ir-raffredament ta’ ġeneraturi sinjroni involvi diversi metodi, kull wieħed għandu l-vantaggi u l-limiti tiegħu. Is-scelta tal-metodu ta’ raffredament propju dipendi minn fatturi kif is-siġġ, kapacita’, u requisiti operattivi tal-ġeneratur.