由于提高發(fā)電機的單機容量，靠變大發(fā)電機體積以增加銅線繞組和鐵芯容量的辦法，受到了加工、運輸、安裝等條件的限制，所以只有增加銅線繞組的電流密度。而繞組的電流密度愈大，由它所產生的熱量也愈多。因此，只有采用有效的冷卻介質，才能提高發(fā)電機的功率。

汽輪發(fā)電機的冷卻介質主要有氫氣和冷水兩種，而其冷卻方式又分為外冷式和內冷式汽輪發(fā)電機兩種。有關冷卻介質的性質在下面介紹。

1外冷式汽輪發(fā)電機

外冷式又稱表面冷卻式，其冷卻介質為氣體（空氣或氫氣），氣體在繞組導線和鐵芯的表面流過時與發(fā)熱體接觸，吸收發(fā)熱體表面的熱量后隨流動的氣體帶走。所以，表面表面冷卻只有發(fā)熱體產生的熱量全部導至物體表面時才能被氣體冷卻，為提高冷卻效果，應盡量變大接觸面積。

外冷式發(fā)電機是由安裝在轉子軸上的風扇壓入（稱壓入式）或抽出（稱抽出式）后，通過各部分的冷通道，對發(fā)電機進行冷卻。被加熱了的氣流又經過熱通道進入水冷卻器，熱量由水帶出，冷卻后的氣體再經過冷通道被風扇壓入或抽出，在發(fā)電機內部形成一個密閉式的循環(huán)通風系統(tǒng)。其中抽出式冷卻系統(tǒng)常用于定子，轉子線圈均采用水冷而鐵芯采用氫外冷的發(fā)電機組。

如果按氣流沿定子流動的主要方向來分，氫外冷又分為軸向通風、徑向通風和周向分區(qū)徑向通風三種。

目前氫外冷常用于單機容量為100MV以下的汽輪發(fā)電機組，氫壓一般為0.15~0.20Mpa，其冷卻效率比空氣冷卻提高百分之0.6~1.0。所以，100MW以上的汽輪發(fā)電機組多采用氫內冷或水內冷。

2內冷式汽輪發(fā)電機

內冷式又稱直接冷卻式，其冷卻介質為氣體（空氣或氫氣）或液體（水或油）。它是將定子和轉子的繞組導線做成中空式，讓氫氣或水通入導線內部直接將熱量帶出。而定子和轉子的鐵芯內冷則是利用開孔和開溝槽，將冷卻氣體用風扇壓入各個被冷卻部位，以提高冷卻效果。因為單機容量提高以后會伴隨著電壓等級提高和絕緣層厚度增加，從而使絕緣層上的溫降上升，繞組溫升變大，影響機組的長期運轉。

內冷式不僅能提高冷卻效果，而且擴大了冷卻介質的種類，如氫氣和純水，也可兩者同時應用。目前有以下四種類型的發(fā)電機組：

⑴定子氫外冷，轉子氫內冷式的發(fā)電機組

⑵定子和轉子都是氫內冷式的發(fā)電機組

⑶定子水內冷，轉子氫內冷的發(fā)電機組

⑷定子和轉子都采用水內冷式（雙水內冷式）的發(fā)電機組

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