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简答题发电机空冷和水内冷方式各有何特点？
  • （1）空冷机组的特点。
    全空冷的发电机具有运行可靠、操作简单、维修方便的优点。空冷机组从制造上考虑，其参数较好，额定点的效率略高。没有水冷机组的如定子水接头、水处理等附属设备，结构简单，制造上比较容易实现。目前大型发电机不再采用在工厂组装分瓣，然后运到工地合缝安装的方式，而采用在现场叠片组装的安装方式。空冷机组具有安装工艺要求相对比较简单、安装周期短的优势。空冷的主要问题是定子线棒轴向温度分布不均匀，由热引起的机械应力、定子铁芯热膨胀引起定子叠片翘曲等问题较水冷机组严重。对于后一问题，目前技术上也有一些比较好的成功经验。空冷发电机因结构相对简单，发电机定子绕组内部无特殊接头，在运行可靠性方面具有优势。
    （2）水内冷的特点。
    定子绕组采用水内冷方式，绕组的热量直接由水带走。水的体积热容量为空气的3500倍，导热系数为空气的23倍，因此水冷却的效果很好。水内冷机组的极限容量可达空冷机组的1.5～2倍。全空冷的发电机尺寸比同容量的水冷发电机要大25％左右。定子绕组水内冷的主要优点是定子线棒的内部温度可控制在65℃左右，降低定子温升，改善热应力；线棒沿定子铁芯轴向的温度分布均匀，可减少因热膨胀不均引起的变形，这样主绝缘的寿命得以增加，理论上其整机寿命应长于空冷机组。水冷机组定子铁芯长度比空冷机组短，能有效节省材料。需要的通风量比空冷机组小，相应风损也减小。虽额定负荷下的效率较空冷机组低，但空载损耗较小，在低于额定容量运行时的效率较高。水冷机组的定子槽宽而浅，增加了定子铁芯刚度，使定子振动得以减轻。由于定子线棒结构复杂，使得某些制造工艺和安装工艺也很复杂。
    水冷机组的主要问题是定子水接头结构及水处理装置的可靠性。发电机附近发生突然短路或发电机非同步分、合闸时，定子线棒端部要受到很大的电磁力的作用，而此处又是绕组的水路连接处。水接头的焊接质量也是发电机运行可靠性的关键之一，这与厂家的制造水平有很大关系。此外，用于发电机定子绕组的冷却水必须是去除离子的洁净水，冷却水系统的可靠性对发电机运行的可靠性也构成一定的制约关系。
    由水冷带来的其他优点：
    （1）因转子重量降低，使厂房桥机的起重量降低。
    （2）因定子铁芯高度降低，机组整体高度下降，因而厂房高度可以相应降低。
    （3）转子重量降低，使发电机推力负荷减少，便于推力轴承的运行。

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