48. Непосредственные системы охлаждения.

При использовании таких систем охлаждения, среда непосредственно соприкасается с медью обмоток. Поэтому, основная часть тепла, выделяемого в меди, отводится непосредственно к охлаждающей среде, минуя изоляцию и сталь, и лишь небольшая часть тепла отводится через изоляцию и сталью. Вследствие этого, при непосредственной системе охлаждения номинальная мощность генератора определяется, в основном, перепадом тепла с поверхности проводника не в изоляцию.

В качестве охлаждающей среды в непосредственных системах охлаждения используют водород, вакуум, масло. В эксплуатации находятся и выпускаются несколько серий турбогенераторов с непосредственной системой охлаждения обмоток :

СЕРИЯ ТВ – с косвенной замкнутой системой охлаждения водородом давлением 0,105-0,2 Мпа, нагнетаемым вентилятором в воздушный зазор машины и далее проходящим через радиальные каналы статора к водяным газоохладителям. Имеют мощность 30,50,60,100 и 150 МВт.

СЕРИЯ ТВФ – косвенное охлаждение статора и непосредственное охлаждение ротора водородом давления 0,3 Мпа. Генераторы мощностью 60,100,120 и 200 МВт .

СЕРИЯ ТГВ – с непосредственным охлаждением статора и ротора водородом давлением 0,4 Мпа. Генераторы мощностью 200 и 300 МВт .

СЕРИЯ ТВВ – с непосредственным охлаждением статора водой и ротора водородом давлением 0,4 Мпа. Генераторы мощностью 150,200,300,500 и 800 МВт.

СЕРИЯ ТГВ – с непосредственным охлаждением обмоток статора и ротора водой, а сердечника статора – водородом. Генераторы мощностью 500 МВт.

СЕРИЯ ТВМ – сердечник и обмотка статора имеют непосредственное масляное охлаждение, а обмотка ротора – непосредственное охлаждение водой.

СЕРИЯ ТЗВ – непосредственное охлаждение обмотки статора и ротора, сердечника статора водой. Генераторы мощностью 800 и 1000 МВт.

Синхронные компенсаторы мощностью 5;7,5;15; и 30 МВА имеют косвенную воздушную систему охлаждения, а компенсаторы мощностью 37,5;50;754100 и 160 МВА – косвенную замкнутую систему охлаждения водородом давлением 0,2 Мпа.

Гидрогенераторы имеют большие по сравнению с турбогенераторами геометрические размеры статора и ротора. Для них сложно создать надежные системы уплотнений для сред, работающих со значительным перепадом давлений. Поэтому, для гидрогенераторов нецелесообразно примерять в качестве охлаждающей среды водород. Гидрогенераторы, как правило, выпускаются с косвенной воздушной системой охлаждения.

В мощных вертикальных гидрогенераторах применяется охлаждение обмотки статора водой и форсированное охлаждение ротора воздухом. Находит применение также охлаждение водой статора и ротора гидрогенератора. Сравнительная оценка эффективности различных способов охлаждения генераторов может быть показана путем сопоставления мощностей при одних и тех же габаритах генераторов.

Таблица 1. Эффективность различных систем охлаждения.

Охлаждение турбогенераторов	Увеличение мощности, отн.ед
Воздушное	1
Косвенное водородное при избыточном давлении, Мпа 0,005 0,2	1,25 1,7
Непосредственное (внутренне) охлаждение статора и ротора водоводом	2,7
Непосредственное охлаждение обмотки статора маслом и обмотки ротора водой	3,6
Непосредственное охлаждение обмоток статора и ротора водой	4