发电机单管式与双管式空气冷却器设计对比
发电机单管式与双管式空气冷却器设计对比
引言
“ ”空气冷却器（简称 空冷器 ）是水电站中发电机系统的重要组成部分，发电机在工作时由于存
在铜损和铁损，铁芯和线圈的温度会逐渐升高。为了降低线圈绝缘老化的速度，延长其寿命，
线圈的温度要控制在一定范围内，因此必须采取措施，将线圈和铁芯产生的热量及时带走，才
能维持线圈绝缘的温度不超过规定的数值。比较常用的发电机冷却方式包括空冷、氢冷和水
冷。
目前水电站发电机冷却多采用空冷方式，相应的空气冷却器一般采用强迫式水循环结构型式，
这就要求空气冷却器各处具有良好的密封性能，不得发生渗漏。但在空气冷却器实际使用中，
由于其结构设计、管材选择、制造缺陷或使用不当等方面的原因，仍存在较多的渗漏。空气冷
却器一旦发生渗漏，若不能及时发现，渗漏将继续恶化最终演变为泄漏，导致发电机机系统设
备的停运，严重时会直接导致发电机设备烧毁等恶性事件。国内某电站就曾发生过因空气冷却
器泄漏导致发电机定子线棒烧损、机组甩负荷的事件。
1 单管式空气冷却器常见渗漏点及渗漏特点
根据 GEA 热交换器公司统计，目前在水电厂中较常使用的单管式空气冷却器，渗漏一般发生
在以下部位：（1）冷却管壁；（2）冷却管与管板连接处；（3）密封垫、螺栓孔处。
其中，如图 1所示，绝大多数的渗漏都发生冷却管管壁或冷却管与管板连接处，也有少部分渗
漏发生在端盖密封垫、螺栓孔处。一般来说，端盖密封垫和螺栓孔处的渗漏较容易发现并处
理，但发生在空气冷却器内部的冷却管管壁、冷却管与管板连接处的渗漏却难以发现且不易处
理。【图 1】
目前，单管式空气冷却器在使用过程中，由于前期微量渗漏受高温气体作用下发生蒸发，较难
发现和监测，随着渗漏的持续发展，当发生泄漏时一般已给主机设备造成各种难以预料的损毁
和破坏。
2 双管式空气冷却器特点及设计结构
随着社会和经济的迅猛发展，电力供应的稳定性、设备运行的可靠性及自动化程度的要求都越
来越高，因此如何通过解决空气冷却器渗漏前期及时发现设备缺陷、将缺陷消除在渗漏初期是
不可回避的问题。
为解决空气冷却器常见渗漏问题，保护设备的可靠运行，双管式空气冷却器应运而生。双管式
空气冷却器具有以下优点：
（1）漏水报警功能，及时发现渗漏；（2）漏水监测功能，可实现远端监测；（3）隔离保护
功能，避免泄漏水直接接触定、转子等设备；（4）漏水收集、排水功能，当发现空气冷却器
少量漏水时，在发电机冷却容量足够的条件下，设备可以继续运行。
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发电机单管式与双管式空气冷却器设计对比引言“”空气冷却器（简称空冷器）是水电站中发电机系统的重要组成部分，发电机在工作时由于存在铜损和铁损，铁芯和线圈的温度会逐渐升高。为了降低线圈绝缘老化的速度，延长其寿命，线圈的温度要控制在一定范围内，因此必须采取措施，将线圈和铁芯产生的热量及时带走，才能维持线圈绝缘的温度不超过规定的数值。比较常用的发电机冷却方式包括空冷、氢冷和水冷。目前水电站发电机冷却多采用空冷方式，相应的空气冷却器一般采用强迫式水循环结构型式，这就要求空气冷却器各处具有良好的密封性能，不得发生渗漏。但在空气冷却器实际使用中，由于其结构设计、管材选择、制造缺陷或使用不当等方面的原因，仍存...
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作者：闻远设计
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