CN102842992A - 汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置 - Google Patents

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Abstract

汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，本发明涉及一种电屏蔽装置。目的是为了解决汽轮发电机的电屏蔽的结构不能有效的降低自身温度的问题。它包括圆筒挡风板、圆环挡风板和屏蔽板；圆筒挡风板的一端端口与圆环挡风板的外边缘固定连接，圆筒挡风板与汽轮发电机的与机座焊接；该屏蔽板由两等厚度的空心内层金属板和空心外层金属板，两层金属板中间留有间隙，使发电机端部冷却气体流进两金属板之间的风沟。屏蔽板与汽轮发电机的压圈之间留有间隙，以确保端部流体流入、冷却屏蔽板的内壁和汽轮发电机的压圈。它用于降低汽轮发电机压圈和自身的温度。

Description

汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置
技术领域
本发明涉及一种电屏蔽装置，特别涉及一种汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置。
背景技术
大型汽轮发电机电屏蔽是抵制端部区域漏磁场、保护端部压圈、压指等结构的重要构件。随着电机容量的增加，发电机电磁负荷增加；发电机运行时，端部寄生漏磁，电屏蔽感应涡流以削弱端部漏磁，引起自身损耗发热；这种发热如果得不到良好的冷却，往往会引起局部过热。特别是，如果温度分布不均匀，还会造成热不平衡引起的机械振动。
发电机端部电屏蔽自身损耗较大，约占端部总损耗的70%左右,又因其厚度较薄，铜屏蔽的热源密度是压圈的几十倍以上，端部总损耗包括铜屏蔽涡流损耗、压圈涡流损耗和压指涡流损耗。
为解决该问题，在安装金属屏蔽时，其与压圈之间留有间隙，使冷却介质流经金属屏蔽压圈间的通风道，既冷却了电屏蔽，又可以降低压圈温度，然而仅靠这种单一通风道的结构仍然不足以降低金属屏蔽的温度。
发明内容
本发明的目的是为了解决汽轮发电机的电屏蔽的结构不能有效的降低自身温度的问题，本发明提供一种汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置。
本发明的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，
它包括圆筒挡风板、圆环挡风板和屏蔽板；
圆筒挡风板的一端端口与圆环挡风板的外边缘固定连接，该圆筒挡风板的另一端端口与汽轮发电机的机座固定连接,筒圆挡风板的内径大于或等于汽轮发电机的外径；
所述屏蔽板的中间设置有圆孔，屏蔽板设置在圆环挡风板和汽轮发电机的机座之间；所述屏蔽板的外边缘为圆形，该屏蔽板的外径大于圆环挡风板的内径，且屏蔽板的外边缘与圆环挡风板的内边缘固定连接；
屏蔽板包括等厚度的空心内层金属板和空心外层金属板，所述空心内层金属板与空心外层金属板沿汽轮发电机的轴向排布设置，二者之间留有均匀的间隙；
屏蔽板还和汽轮发电机的压圈固定连接，并且屏蔽板与汽轮发电机的压圈的外表面之间留有均匀间隙；
所述圆筒挡风板、圆环挡风板和屏蔽板同轴设置。
本发明避免了传统结构电屏蔽温度高，耗材量大的缺陷。通过对某厂330MW汽轮发电机端部电磁-温度-流体综合物理场的联合计算，结果表明：发电机额定负载运行时，由于采用空心结构屏蔽变薄，损耗增大，但是端部屏蔽能够得到充分的冷却，热源密度的增加并未使电屏蔽温度变高，反而电屏蔽最高温度由实心结构的60.2℃降至空心结构的55.9℃。除了有效的降低了屏蔽的温度之外，采用空心内冷式的电屏蔽可以节省端部电屏蔽的用量，若以当前工业纯铜市场价格计算，单台大型汽轮发电机可以节省电屏蔽两端材料价格约合人民币数万元。本专利通过采用空心内冷式电屏蔽，使电屏蔽得到充分的冷却，进而降低电屏蔽温度,保证大型发电机的安全、可靠和经济运行，从而延长其使用寿命。
附图说明
图1为本发明所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的结构示意图。
图2为图1的A-A剖面图。
图3为本发明具体实施方式三所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的部分结构组合示意图。
图4为本发明具体实施方式四所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的部分结构组合示意图。
图5为本发明具体实施方式七所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的结构示意图。
图6为本发明具体实施方式八所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的结构示意图。
具体实施方式
具体实施方式一：结合图1和图2说明本实施方式，本实施方式所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，它包括圆筒挡风板1、圆环挡风板2和屏蔽板5；
圆筒挡风板1的一端端口与圆环挡风板2的外边缘固定连接，该圆筒挡风板1的另一端端口与汽轮发电机的机座固定连接,筒圆挡风板1的内径大于或等于汽轮发电机的外径；
所述屏蔽板5的中间设置有圆孔，屏蔽板5设置在圆环挡风板2和汽轮发电机的机座之间；所述屏蔽板5的外边缘为圆形，该屏蔽板5的外径大于圆环挡风板2的内径，且屏蔽板5的外边缘与圆环挡风板2的内边缘固定连接；
屏蔽板5包括等厚度的空心内层金属板5-1和空心外层金属板5-2，所述空心内层金属板5-1与空心外层金属板5-2沿汽轮发电机的轴向排布设置，二者之间留有均匀的间隙；
屏蔽板5还和汽轮发电机的压圈固定连接，并且屏蔽板5与汽轮发电机的压圈的外表面之间留有均匀间隙；
所述圆筒挡风板1、圆环挡风板2和屏蔽板5同轴设置。
圆筒挡风板1与汽轮发电机的与机座焊接，其两半接缝处也应对正焊好，焊缝以将其坡口填满为原则。该屏蔽板5由两等厚度的空心内层金属板5-1和空心外层金属板5-2，两层金属板中间留有间隙，使发电机端部冷却气体流进两金属板之间的风沟。
保证屏蔽板5与汽轮发电机的压圈之间留有间隙，以确保端部流体流入、冷却屏蔽板5内壁和汽轮发电机的压圈。
具体实施方式二：本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，
所述屏蔽板5还包括多个固定块8，所述多个固定块8以屏蔽板5的圆心为中心沿圆周方向均匀分布设置并固定在空心内层金属板5-1和空心外层金属板5-2之间。
具体实施方式三：结合图3说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，所述固定块8与空心内层金属板5-1、空心外层金属板5-2组成一体结构。
具体实施方式四：结合图4说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，它还包括多个风道垫片3，
所述多个风道垫片3设置并固定在屏蔽板5和汽轮发电机的压圈之间，所述多个风道垫片3以屏蔽板5的圆心为中心沿圆周方向均匀分布。
汽轮机发电机的压圈与屏蔽板5风沟内也装有风道垫片3，使风道垫片3固定于屏蔽板5与汽轮机发电机的压圈间通风沟。
具体实施方式五：本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，所述圆环挡风板2、屏蔽板5和汽轮发电机的压圈之间通过螺钉4固定连接。
所述螺钉4依次穿过圆环挡风板2的内边缘的一侧、所述屏蔽板5的外边缘的一侧和汽轮发电机的压圈的外表面的侧壁、且与所述侧壁螺纹连接。
具体实施方式六：本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，它还包括密封条7，所述圆筒挡风板1与圆环挡风板2的连接处设置有密封条7。
具体实施方式七：本实施方式是对具体实施方式一、二、三、四、五或六所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，空心外层金属板5-2上设置多个轴向通孔6，所述多个轴向通孔6以空心外层金属板5-2的圆心为中心沿圆周方向均匀分布。
本实施方式为轴-径向多风路通风的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，如图5所示。该结构金属屏蔽采取顶端打孔和圆周径向半开放式通风方式对空心屏蔽进行冷却；
所述轴向通孔6将空心屏蔽板5的均匀间隙与外界环境连通。
具体实施方式八：结合图6说明本实施方式，本实施方式是对具体实施方式一所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，所述屏蔽板5还包括固定圈，所述固定圈与空心内层金属板5-1同心固定在空心内层金属板5-1和空心外层金属板5-2之间，该固定圈的内径大于圆环挡风板2的内径且小于屏蔽板5的外径，空心外层金属板5-2上设置多个轴向通孔6，所述多个轴向通孔6以空心外层金属板5-2的圆心为中心沿圆周方向均匀分布。
本实施方式提供一种外缘封闭，上层屏蔽周向打孔式屏蔽，使得冷却气体从外层通风口流通，进而冷却屏蔽。
具体实施方式九：本实施方式是对具体实施方式八所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置的进一步说明，固定圈与空心内层金属板5-1和空心外层金属板5-2为一体结构。
固定圈与空心内层金属板5-1和空心外层金属板5-2固定为一体，使屏蔽板更牢固。
本发明不局限于上述各具体实施方式所记载的具体结构，还可以是上述各实施方式所限定的技术特征的任意合理组合。

Claims (9)

1.汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，它包括圆筒挡风板（1）、圆环挡风板（2）和屏蔽板（5）；
圆筒挡风板（1）的一端端口与圆环挡风板（2）的外边缘固定连接，该圆筒挡风板（1）的另一端端口与汽轮发电机的机座固定连接,筒圆挡风板1的内径大于或等于汽轮发电机的外径；
所述屏蔽板（5）的中间设置有圆孔，屏蔽板（5）设置在圆环挡风板（2）和汽轮发电机的机座之间；所述屏蔽板（5）的外边缘为圆形，该屏蔽板（5）的外径大于圆环挡风板（2）的内径，且屏蔽板（5）的外边缘与圆环挡风板（2）的内边缘固定连接；
屏蔽板（5）包括等厚度的空心内层金属板（5-1）和空心外层金属板（5-2），所述空心内层金属板（5-1）与空心外层金属板（5-2）沿汽轮发电机的轴向排布设置，二者之间留有均匀的间隙；
屏蔽板（5）还和汽轮发电机的压圈固定连接，并且屏蔽板（5）与汽轮发电机的压圈的外表面之间留有均匀间隙；
所述圆筒挡风板（1）、圆环挡风板（2）和屏蔽板（5）同轴设置。
2.根据权利要求1所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，所述屏蔽板（5）还包括多个固定块（8），所述多个固定块（8）以屏蔽板（5）的圆心为中心沿圆周方向均匀分布设置，并固定在空心内层金属板（5-1）和空心外层金属板（5-2）之间。
3.根据权利要求2所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，所述固定块（8）与空心内层金属板（5-1）、空心外层金属板（5-2）组成一体结构。
4.根据权利要求1所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，它还包括多个风道垫片（3），
所述多个风道垫片（3）设置并固定在屏蔽板（5）和汽轮发电机的压圈之间，所述多个风道垫片（3）以屏蔽板（5）的圆心为中心沿圆周方向均匀分布。
5.根据权利要求1所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，所述圆环挡风板（2）、屏蔽板（5）和汽轮发电机的压圈之间通过螺钉4固定连接。
6.根据权利要求1所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，它还包括密封条（7），所述圆筒挡风板（1）与圆环挡风板（2）的连接处设置有密封条（7）。
7.根据权利要求1、2、3、4、5或6所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，空心外层金属板（5-2）上设置多个轴向通孔（6），所述多个轴向通孔（6）以空心外层金属板（5-2）的圆心为中心沿圆周方向均匀分布。
8.根据权利要求1所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，
所述屏蔽板（5）还包括固定圈，所述固定圈与空心内层金属板（5-1）同心固定在空心内层金属板（5-1）和空心外层金属板（5-2）之间，该固定圈的内径大于圆环挡风板（2）的内径且小于屏蔽板（5）的外径，空心外层金属板（5-2）上设置多个轴向通孔（6），所述多个轴向通孔（6）以空心外层金属板（5-2）的圆心为中心沿圆周方向均匀分布。
9.根据权利要求8所述的汽轮发电机端部的空心内冷式电屏蔽装置，其特征在于，固定圈与空心内层金属板（5-1）和空心外层金属板（5-2）为一体结构。
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