从汽轮发电机(包括燃气轮发电机、燃气-蒸汽联合循环发电机)的发展历程看,单机容量从几百千瓦发展到100多万千瓦经历了100多年,目前配套核电4极发电机的最大容量达1600MVA,2极汽轮发电机最大容量为1200MW。
单机容量是随着科学技术的发展,以及工农业和社会用电量的增长而逐渐增大的电网的形成,促使以发展大容量机组来解决电网的稳定问题在市场经济下,提高发电效率的要求也促使发展大容量机组。
发电机视在功率与定子铁心有效长度、定子铁心内径平方、定子线负荷、气隙磁密以及同步转速成正比。同时可看成与转子长度及直径成正比。转子的长度、直径与转子金属材料特性、冶炼锻造能力有关,定子线负荷、气隙磁密与导体的热容量和冷却介质的热传导以及散热能力有关。 增大发电机单机容量,一方面要提高冶炼锻造能力,锻造出较大直径的转子,提高原材料的性能,采用质地较好的绝缘材料等等,另一重要途径是应用新的冷却方式,以提高传热和散热能力。 发电机发展的历程表明,每次发电机冷却方式的改进或提高,都促使发电机单机容量上一个新的台阶。
国外汽轮发电机冷却方式的发展概况。
前面已提到,发电机单机容量主要是随着冷却方式的发展而增大的。世界几个著名的电机制造公司100多年来的发展历程大致经过空冷→氢冷→水氢混合冷却→全水冷等几个阶段。因各公司发电机的定、转子通风结构有所不同,所以在同一冷却方式下容量有所区别。
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