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。