[科普中国]-水内冷发电机

水内冷发电机（water-cooled generator）用水通过导线内部进行冷却的发电机。发电机的极限容量常受到温升的限制，在风冷发电机中绕组导线的热量经绝缘材料传出，由空气带走。由于绝缘材料的导热较差，空气热容量较小，限制了允许通过导线的电流。把导线做成空心的，水直接通到导线内部进行冷却，大大提高了冷却效果，使单位截面导线允许通过的电流大大提高，从而可减小发电机体积。但一般的水有杂质，必须经过专门的处理才能使用。只对定子线圈进行水内冷的常称为单水内冷；既对定子线圈，又对转子线圈进行水内冷的常称为双水内冷。若还对铁芯、推力瓦等进行直接水内冷则称为全水内冷。

双水内冷发电机特点水、水、空冷却的汽轮发电机是指发电机的定子绕组和转子绕组都是用水冷却，定子铁芯用空气冷却，这种类型的汽轮发电机在我国也常简称为“双水内冷”发电机。实际上“双水内冷”汽轮发电机除了水、水、空拎却方式外，还应有水、水、氢冷却方式。

双水内冷是指冷却水通过发电机转子、定子绕组的空心导线，将其产生的热量直接带走，这种方式冷却效果最好。发电机的冷却水系统是一个独立闭式系统原因：水内冷系统中的冷却水，除了不能含有杂质外，对水的电导率是有一定要求的。应采用纯水（凝结水或深度除盐水）作为冷却水。它包括水箱、水泵、水冷却器、过滤器、管道阀门等。凡冷却水直接流经的所有金属部件，应由不锈钢制成，或在材料表面进行有效的防锈处理。冷却纯水的冷却水可用循环水或工业水。双水内冷发电机的铁芯大都仍用空气冷却，因此，除水系统外．还有通风系统。

发电机内冷水系统在发电机运行中，线圈和铁芯都会产生热量，为了防止发电机的温度过高，必须对发电机进行冷却。由于水的冷却能力比空气大50倍，所以一般大型发电机常常用水冷却方式。国产200MW发电机定子采用水冷却，转子和铁芯采用氢冷却，水内冷系统的循环回路如下：

水箱→定子水泵→过滤器→水冷却器→定子绕组→水箱

为了维持水的电导率在规定范围内，有的机组设有离子交换器。从冷却器出口主管路上引出一支管接到离子交换器人口，系统中的一部分水就可以进入离子交换器内进行离子交换处理，处理后回到水箱。离子交换器内装有已经再生完毕的强酸阳离子交换树脂和强碱阴离子交换树脂，其各种树脂按比例混合，再生方式根据需要通过小型试验确定。离子交换器投人前，必须将内部各种类型的树脂充分混合，成为一个小混床，当其出水水质的电导率大于1.5μS/cm时，离子交换器停运，进行再生处理。1

水内冷发电机的起动·1、起动前的检查

双水内冷发电机组起动前，除了应做好上述空冷（氢冷）机组起动前的检查工作外，还应检查水冷却系统是否严密，水质是否合格，待检查完毕后，即可起动机组。

2、起动步骤

(1)先起动冷却系统，在冷水进入发电机前应作短时间的排污旁路循环。

(2)打开定、转子进水阀门，定子水压控制在1961～2941Pa，转子水压控制在1961Pa；并看电机内部有无渗水、漏水情况。

(3)起动发电机，注意保持冷却水压力，直至发电机转速达到额定值。此时的水压一般在981~2941Pa。

(4)发电机运转后，应继续观察冷却水系统有无异常现象。必须在带负荷前投入水冷却系统，并注意检查对地绝缘电阻。

(5)发电机起动后刚开始带负荷时，由于转子绕组开始通电时导线与定子铁心出现温差，加之汽轮发电机的高速离心力，使导线转子本体压紧不能自由膨胀而产生弹性变形，经多次起动后，会损坏励磁绕组。为此，在转子起动后应预热一段时间。2

本词条内容贡献者为:

王沛 - 副教授、副研究员 - 中国科学院工程热物理研究所