発電機の温度要件と冷却

非常用電源として、ディーゼル発電機は使用中に長時間にわたって中断なく動作する必要があります。このような大きな負荷では、発電機の温度が問題になります。中断のない良好な動作を維持するには、温度を許容範囲内に維持する必要があります。この中で、温度要件と冷却方法を理解する必要があります。

1. 温度要件

ディーゼル発電機の断熱グレードの違いに応じて、温度上昇要件も異なります。一般に、発電機運転時の固定子巻線、界磁巻線、鉄心、集電リングの温度は約80℃になります。それを超えると温度上昇が高すぎます。

2. 冷却

発電機のタイプと容量が異なると、冷却モードも異なります。ただし、使用される冷却媒体は一般に空気、水素、水です。タービン同期発電機を例に挙げます。冷却システムは密閉されており、冷却媒体は循環して使用されます。

①空冷

空冷はファンを使って空気を送ります。発電機の巻線の端、発電機のステーター、ローターに冷風を吹き付けて熱を放散します。冷たい空気は熱を吸収し、温かい空気に変わります。合流後は鉄心のエアダクトから排出され、冷却器で冷却されます。冷却された空気は発電機に送られ、ファンによって再利用され、熱放散の目的を達成します。中小型の同期発電機は一般に空冷を使用します。

②水素冷却

水素冷却は冷却媒体として水素を使用しており、空気に比べて水素の放熱性能が優れています。たとえば、ほとんどのターボ発電機は冷却に水素を使用します。

③水冷

水冷はステーターとローターの二重水冷内部冷却方式を採用。ステータ水系の冷水は外部水系から水管を通ってステータに設置された水入口リングに流れ、断熱管を通ってコイルに流れます。熱を吸収した後、断熱された水パイプによってフレームに取り付けられた水出口リングに収集されます。その後、冷却のために発電機の外側の水システムに放出されます。ローター水システムの冷却は、まず励磁機の側軸端に設置された水入口サポートに入り、次に回転軸の中心穴に流れ込み、いくつかの子午線穴に沿って集水タンクに流れ、その後、コイルを絶縁チューブに通します。冷水は熱を吸収した後、断熱管を通って出口タンクに流入し、出口タンク外縁の水抜き穴を通って出口サポートに流れ、出口主管から導出されます。水の放熱性能は空気や水素に比べてはるかに高いため、新型の大型発電機では水冷が採用されるのが一般的です。