Temperaturanforderungen und Kühlung des Generators

Als Notstromquelle muss der Dieselgenerator während des Betriebs über einen langen Zeitraum ununterbrochen arbeiten. Bei einer so großen Last wird die Temperatur des Generators zum Problem. Um einen guten, unterbrechungsfreien Betrieb aufrechtzuerhalten, muss die Temperatur in einem tolerierbaren Bereich gehalten werden. Daher sollten wir die Temperaturanforderungen und Kühlmethoden verstehen.

1. Temperaturanforderungen

Je nach Isolationsgrad von Dieselgeneratoren sind die Anforderungen an den Temperaturanstieg unterschiedlich. Im Allgemeinen beträgt die Temperatur der Statorwicklung, der Feldwicklung, des Eisenkerns und des Kollektorrings etwa 80 °C, wenn der Generator in Betrieb ist. Bei Überschreitung liegt ein zu hoher Temperaturanstieg vor.

2. Kühlung

Unterschiedliche Generatortypen und -kapazitäten verfügen über unterschiedliche Kühlmodi. Als Kühlmedium kommen jedoch in der Regel Luft, Wasserstoff und Wasser zum Einsatz. Nehmen Sie als Beispiel den Turbinen-Synchrongenerator. Sein Kühlsystem ist geschlossen und das Kühlmedium wird im Kreislauf geführt.

① Luftkühlung

Bei der Luftkühlung wird Luft über einen Ventilator transportiert. Kühle Luft wird zum Anblasen des Endes der Generatorwicklung sowie des Generatorstators und -rotors verwendet, um die Wärme abzuleiten. Die kalte Luft nimmt Wärme auf und wird zu heißer Luft. Nach dem Zusammenführen werden sie durch den Luftkanal des Eisenkerns abgeführt und durch einen Kühler gekühlt. Die gekühlte Luft wird dann zum Generator geleitet, wo sie von einem Ventilator recycelt wird, um den Zweck der Wärmeableitung zu erreichen. Mittlere und kleine Synchrongeneratoren verwenden im Allgemeinen Luftkühlung.

② Wasserstoffkühlung

Bei der Wasserstoffkühlung wird Wasserstoff als Kühlmedium verwendet, und die Wärmeableitungsleistung von Wasserstoff ist besser als die von Luft. Beispielsweise nutzen die meisten Turbogeneratoren Wasserstoff zur Kühlung.

③ Wasserkühlung

Bei der Wasserkühlung wird die interne Doppelwasserkühlungsmethode für Stator und Rotor verwendet. Das Kaltwasser des Statorwassersystems fließt vom externen Wassersystem durch die Wasserleitung zum am Stator installierten Wassereinlassring und fließt dann durch die isolierten Rohre zu den Spulen. Nach der Aufnahme der Wärme wird diese über die isolierte Wasserleitung zum am Rahmen installierten Wasserauslassring gesammelt. Anschließend wird es zur Kühlung in das Wassersystem außerhalb des Generators eingeleitet. Die Kühlung des Rotorwassersystems gelangt zunächst in die am seitlichen Wellenende des Erregers installierte Wassereinlasshalterung, fließt dann in das zentrale Loch der rotierenden Welle, fließt entlang mehrerer meridionaler Löcher zum Wassersammeltank und fließt dann dorthin die Spulen durch das Isolierrohr. Nachdem das kalte Wasser Wärme absorbiert hat, fließt es durch das isolierte Rohr in den Auslasstank und dann durch das Abflussloch am Außenrand des Auslasstanks zur Auslasshalterung und wird durch das Auslasshauptrohr herausgeführt. Da die Wärmeableitungsleistung von Wasser viel höher ist als die von Luft und Wasserstoff, verwenden neue Großgeneratoren im Allgemeinen eine Wasserkühlung.