MW級鼠籠發電機匹配冷卻器和試驗

李倩倩

(上海電氣集團上海電機廠有限公司，上海 200240)

0 引言

電機溫升與其匹配的冷卻器有著不可分離的緊密關系。匹配良好的冷卻器不僅可以帶走電機內部發熱、降低溫升，提高電機使用壽命，同時還可以降低電機整體成本。因此冷卻器對于解決電機溫升問題至關重要[1]。

隨著電機效率的提高，提升了電機的單機容量，其電負荷和磁負荷也會隨之增加，導致電機的各項損耗隨之增大。這一系列參數變化會直接導致電機產生嚴重發熱，將電機內部熱量及時有效地傳遞到電機外部顯得至關重要[2]，對提高電機通風冷卻系統的散熱效率，提出新的挑戰。

近年來，國內外許多學者在電機冷卻介質溫升計算、電機冷卻器優化設計、內外風路流場分析等方面做了大量的研究和實驗工作。文獻[3]中采用CFD方法對電機通風冷卻系統進行分析。吳徳義學者對135 MW空冷汽輪發電機進行流場分析，方法采用電機得定子和轉子整體仿真，計算電機本體的介質流速，并通過實驗驗證了整體建模的必要性以及可靠性[4]。文獻[5]通過給定冷卻氣體不同初始溫度并結合仿真實驗，分析了電機內部流體流動方式的不同而產生的變化。

上述國內外學者的研究大都針對電機本體的參數進行研究，而未考慮電機與冷卻器的匹配問題，并未達到真正意義上的整體仿真。由于電機和冷卻器整體仿真難度較大，對電腦以及網格劃分有較高要求，所以一般電機和冷卻器分開進行三維仿真。……