（国家电投集团东北电力有限公司抚顺抚电能源分公司 辽宁省抚顺市 113008）
摘要：随着经济和科技水平的快速发展，汽轮发电机冷却系统相关技术有很多，内容也较为复杂，因此对汽轮发电机冷却系统相关技术进行全面具体的掌握是较为困难的，但是汽轮发电机对于工业的发展的重要性使得相关组织机构和人员必须要对汽轮发电机冷却系统相关技术进行深入的探索和研究，从而找到有效措施来提高汽轮发电机冷却系统相关技术水平，进而为工业的发展提供动力，在促进我国工业发展的同时也在为我国社会经济的发展贡献力量。
关键词：汽轮发电机；冷却系统；技术处理
引言
近年来，我国越来越重视采用了空冷技术的大型汽轮发电机的使用与推广。为了为我国研究汽轮发电机的冷却技术提供更多科学的参考，本文将根据汽轮发电机在国内外的发展状况，并从汽轮发电机采用空冷技术的原因和利弊等方面来对其进行分析，并对目前我国空冷技术的发展提出一些改进意见。
1汽轮发电机冷却系统
现如今发电机加上冷却系统是为了更好地在控制发电机体积的情况下增加发电机输出功率，因为如果单靠发电机的自然冷却，只能选择截面积较大的导体才能保证绝缘不被破坏。汽轮发电机的发热部件主要由转子绕组、定子铁芯和定子绕组组成。如果要想使得发电机各部件的温度不超过发电机的允许值，让这些看不见的发热量散发出去，就必须采取高效的发电机冷却措施。汽轮发电机采用的冷却方式非常多，主要包括油冷、氢冷、水冷、空冷和蒸发冷等。当前空冷是比较常见的发电机的冷却方式。
2汽轮发电机冷却系统的发展现状
与国外相比，我国汽轮发电机冷却系统的发展时间相对较晚、技术也相对落后、提升空间很大。而我国汽轮发电机冷却系统落后于国外不仅仅是由于我国汽轮发电机冷却系统的研究和发展时间相对较晚，还因为我国汽轮发电机冷却系统的相关材料不充足且技术水平较低。总而言之，是主观因素以及客观环境等综合导致我国汽轮发电机发展水平落后于国外汽轮发电机发展水平。但是对比而言，我国汽轮发电机冷却系统的发展前景要好于国外汽轮发电机冷却系统的发展前景。除此之外，我国相关专家和团队也在为汽轮发电机冷却系统的发展投入大量的人力物力和财力进行探索和研究。
3汽轮发电机冷却系统相关技术
3.1汽轮发电机冷却系统空冷技术
空冷技术正如其字面意思所述，主要是以空气为介质对机器设备进行冷却。空冷技术具有很多优点。如，应用空冷技术的汽轮发电机系统较为简单，节省制造材料和制造工时。在操作和维护等环节也为简单，停止运行和开启运行也比较方便，因此方便了工作人员的操作和维护，在一定程度上提高了工作效率。而且空冷汽轮发电机的安全性较好，保证了相关人员的人身安全，避免企业由于轮发电机出现事故而造成重大的损失。除此之外，由于空冷汽轮发电机维护简单使得在维护人员方面的投入减少，而空冷汽轮发电机安全性较高，而降低了企业在意外事故方面的投入，因此空冷汽轮发电机经济性较高。科学技术的快速发展也使得汽轮发电机的空冷技术有了改进，无论是在汽轮发电机空冷技术效率方面还是在汽轮发电机空冷技术技术质量方面都有所提高。应用空冷技术的汽轮发电机也符合绿色环保的理念，对周边环境也不会产生污染，可以说对相关工作人员安全的有影响几乎不存在。但是应用空冷技术的汽轮发电机还存在着工作效率相对较低、运行噪声较大等缺点。
3.2氢气冷却系统
氢气冷却系统最初是作为空气冷却系统代替品出现的，因为空气冷却系统在单组电机容量增加到一定高度时，在冷却效率和温度升高这些方面都出现了问题。氢气冷却型汽轮发电机中通常使用95%-96%的氢气，氢气的导热系数要远高于空气，而密度却只有空气的7%。因此在相同的冷却效果条件下，氢气相比较与空气冷却速度更快、效率更高，并且氢气冷却型汽轮发电机体积更小。
而且由于氢气具有抑制电晕的特性，他可以延长绝缘性材料的寿命。但是氢气的易爆性使其在使用的过程中也存在着部分安全隐患。
3.3蒸发冷却系统
众所周知，液体蒸发成气体这一过程可以吸收热量，蒸发冷却型汽轮发电机就是利用的这个原理。蒸发冷却型发电机的冷却是利用电流通过绕组过程中，绕组中的冷却液体吸收其自身的热量后，以气液混合的状态进入压力平衡器中经冷凝成液体之后再经过一系列处理重新进入绕组内部，以到达循环利用的目的。由于蒸发冷却系统传热性能和介电性能较高，因此他具有较好的冷却效果和较高的使用效率。但在如何选择安全、环保的冷却液体以及绕组材质的选择中仍存在着部分问题需要研究。
4汽轮发电机冷却系统技术改进相关措施
4.1提高汽轮发电机冷却系统节水技术水平的措施
提高汽轮发电机冷却系统节水技术水平可以通过将冷水机组引入到汽轮发电机冷却系统当中，使汽轮发电机冷却系统形成一个闭路循环运行的系统，从而达到在提高汽轮发电机冷却系统节水技术水平的同时降低汽轮发电机冷却系统的运行经济成本，提高汽轮发电机冷却系统运行的安全性。而且相关人员要加强节水意识，在日常工作中避免过度浪费水资源，也可以引进一些先进的机器设备，提高汽轮发电机节水效率。除此之外，企业对于相关人员的技术培训、考核也是必不可少的，定期或不定期地对相关人员进行技术培训及考核在有利于对相关人员技术水平有一个全面的掌握之外，还能够督促相关人员提高自身的技术水平。
4.2降低风摩损耗
汽轮发电机的风摩主要由定子和转子风摩损耗组成，我们从这2方面降低发电机的风摩损耗。（1）转子风摩的损耗主要由内部风路和外部表面的损耗组成，内部风路的风摩损耗主要是对通风结构进行优化来降低损耗，外部表面的风摩损耗主要是通过增加转子的表面光滑程度实现降低损耗。（2）优化定子通风结构主要是通过增加径向气隙和支路的面积对通风结构进行优化，加大通风道的面积可以减少定子的铁心风道风阻，而加大气隙的面积可以减少它的风压降，从而减少了风摩损耗达到冷却效果。
4.3减少冷却风扇动力的消耗
风扇是空冷汽轮发电机通风冷却系统中的一个耗功部件，冷却气体的势能和动能就是其受转子驱动后耗损部分机械能转换而成的，另外其与气体摩擦后还产生了热能。与氢冷相比，空冷需要的冷却介质更少。这就导致汽轮发电机的风扇与空气的摩损要大于氢冷汽轮发电机。因此提高风扇的效率，并减少冷却风扇动力的消耗，对于改进我国汽轮发电机的冷却技术的作用就十分重要。
结语
作为我国目前最主要发电设备的汽轮发电机对我国电力工业的发展有着不可或缺的重要性，而如何提高汽轮发电机容量则是扩大我国发电量的基础。汽轮发电机冷却系统作为提高汽轮发电机容量的关键技术，更加值得我们研究学习。只有解决了这一关键技术，才能扩大发电量、加快我国电网的建设。
参考文献
[1]汪耕,李希明等.大型汽轮发电机设计、制造与运行[M].上海:上海科学技术出版社,2000.
[2]张伟军.浅析汽轮发电机冷却系统的技术处理[J].机电信息,2011 (33):124-125.
[3]阮林.大型发电机冷却方式的发展及特点[J].电气时代，2008，23（4）：20～24
[4]汪耕，李希名，等.大型汽轮发电机设计、制造与运行[M].上海：上海科学技术出版社，2000
[5]赵昌宗.东方空冷汽轮发电机的发展[J].东方电气评论，2002（2）：89～103