[发明专利]转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机

权利要求书

1.一种转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，主要包括采用全浸式或定子铁心浸润式与绕组内强迫循环冷却结合的蒸发冷却方式的定子(10)和空冷的转子(20)，其特征是转子(20)采用轴向通风的空气冷却方式；定子(10)内壁采用隔离套筒(30)与转子(20)隔开，隔离套筒(30)的内表面与转子(20)的外表面间为气隙；冷却空气由转子两端的风扇(50)增压后全部进入转子端部护环(60)，进入护环(60)的冷却空气分两路流动，第一路冷却空气在冷却端部绕组后经设在护环(60)上的护环径向通风孔(601)进入气隙，第二路冷却空气直接进入转子空心导线(701)，并沿轴向流动；沿轴向流动的冷却空气流过转子(20)中部后经过渡径向风路(80)进入气隙，并流到端部与另一端由护环(60)进入气隙的冷却空气汇合，然后经过端部的风道(120)进入到冷却器(110)；通过冷却器(110)冷却后的冷空气由风道(120)进入汽轮发电机的端部，然后在风扇(50)作用下进入转子护环(60)。

2.根据权利要求1所述的转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，其特征是在风扇(50)的出口与护环支圈(602)之间设置导风环(40)，导风环(40)的一侧与风扇(50)的出口侧直接相连，另一侧与护环支圈(602)相连；与风扇(50)的出口侧相连的导风环(40)一侧内径与风扇(50)的叶片外径相等；与护环支圈(602)相连的导风环(40)此侧内径与护环支圈(602)的内径相等。

3.根据权利要求1所述的转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，其特征是冷却空气由转子(20)两端进入空心导线(701)的冷却空气的流动方向相反，并且流路在转子(20)的中部交错；在过渡段处将空心导线(701)中的流道由导线内部逐渐转移到导线外侧，导线由空心导线(701)过渡到实心导线(702)，在结构变化的过程中绕组的导电截面积不变；在过渡段将转子齿(201)铣出一个轴向沟道，该轴向沟道与空心导线(701)过渡到实心导线(702)在两侧释放的空间共同组成过渡径向风道(802)，各径向风道(802)之间用导风板(803)隔开；空心导线(701)中的冷却空气流道沿轴向由小半径过渡到大半径，最后与气隙连通。

4.根据权利要求3所述的转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，其特征是过渡径向风道(802)的出口为过渡径向风路出口(801)，根据转子(20)旋转方向有不同的设计，沿旋转方向将位于转子绕组(70)前侧的过渡径向风路出口(801)设在槽楔(202)上，位于后侧的过渡径向风路出口(801)设在转子齿(201)上。

5.根据权利要求4所述的转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，其特征是槽楔(202)或转子齿(201)上的过渡径向风路出口(801)为沿轴径向的流线型结构，并与导风板(803)相连接。

6.根据权利要求1所述的转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，其特征是在气隙轴向中部设置环型挡风板(90)，环型挡风板(90)固定在隔离套筒(30)上。

7.根据权利要求1所述的转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，其特征是在转子的端部设置有两条风道(120)，两风道(120)在端部以转子轴(100)为中心布置，热风道(121)和冷风道(122)分别在轴(100)的两侧向下引出风道与位于汽轮发电机下部的冷却器(110)相连接。

8.根据权利要求1所述的转子空冷定子蒸发冷却的汽轮发电机，其特征是两条风道(120)的两个冷却器(110)并列布置，并在沿风速方向的冷却器(110)中部设置等压连通风道(111)，两个冷却器(110)的进出水相对独立，冷却水的流向相反流量相等。