水力發電機-巨型水輪發電機或將回歸“全空冷”時代
巨型全空冷水輪發電機組在長江三峽水力發電機右岸定子吊裝
從目前運行實踐表明，700兆瓦全空冷巨型水輪發電機實現了總風量適宜、風量分配合理、風速均勻、冷卻效果良好的總體目標，並且機組運行穩定，振動、擺度及溫升等性能指標達到優良標准，標志著空冷技術的重大突破。龍灘和三峽700兆瓦全空冷機組的運行，打破了目前在500兆瓦級以上的大型水輪發電機中多采用半水冷的格局。
單機容量最大、結構尺寸最大、推力負荷最大
在2010年1月份的國家科減肥技獎勵大會上，由哈爾濱電機廠有限責任公司完成的“巨型全空冷水輪發電機組關鍵技術突破及工程應用”獲得了國家科學技術進步獎二等獎。
時間再往前推兩年多，2007年9月，中國電器工業協會、中國電機工程學會和中國電工技術學會組織國內發電行業的衆多資深專家彙聚北京，就剛剛研制成功的世界上單機容量最大的700兆瓦全空冷巨型水輪發電機成功並網發電進行研討和交流。
會上，國內發電行業的專家們經過對大量數據的分析，專家們一致認爲世界上單機容量最大、結構尺寸最大、推力負荷最大的700兆瓦級巨型全空冷水輪發電機的制造技術達到了世界領先水平，這無疑開創了世界上單機容量最大的全空冷水輪發電機組運行的新時代。
“半水冷”回歸到“空冷”
水力資源屬清潔的可再生能源，是發電設備的首選資源。隨著世界經濟的發展與能源需求的增加，建設大型水力發電廠仍是一個時期內的主要方向。大型凸極水輪發電機作爲水力發電的主要設備，也經曆了長期不斷的技術進步和發展。
通過對多家采用水冷卻的電站進行跟蹤，哈電的研究人員認爲半水冷的冷卻方式不是最好的。于是哈電的專家們開始考慮，如何將結構簡單、便于維護的空氣冷卻系統應用到大容量的機組上。
從上個世紀70年代劉家峽的建設，到岩灘機組的投運，哈電對300兆瓦以內的全空冷機組進行了比較深入細致的研究。但那時哈電在通風冷卻系統的設計方面還沿襲了前蘇聯的模式，認爲風量越大越好，在很小的機組中也加有很多的風扇，用以降溫。但機組制造出來後，存在著通風損耗大、效率低、風量不均勻等缺點。上個世紀70年代後期，該公司與世界先進的電機制造公司進行合作和交流時發現，他們在設計全空冷機組時，不是片面地追求大風量，而是追求合理適宜的總風量，並且風量分配和風速都要均勻。這時，哈電人對空冷水輪發電機的設計理念漸漸改變了。
目前，中國55—75萬千瓦水輪發電機機組有100多台，70萬千瓦以上容量的機組60多台，從2005年到2020年，每年新增水電裝機達1000萬千瓦以上，是以往5倍的規模。
對大容量水輪發電機，冷卻技術是設計中的關鍵問題。大型水輪發電機的冷卻方式主要有全空冷、半水冷和蒸發冷卻3種。
空氣冷卻方式在電機內部只采用空氣作爲冷卻介質，通過空氣的流玻璃纖維通實現電機整體的降溫冷卻。此時，所需要的輔助設備爲空水冷卻器。半水冷冷卻方式定子線棒要采用部分內部通水的空心股線導體，借助于水的流動帶走定子的一部分損耗。輔助設備除常規的空水冷卻器外，尚需要一套複雜的水處理及循環系統太陽能設備，以降低冷卻水的導電性並驅動水的運動。蒸發冷卻方式采用類似于水冷的定子線棒建立一套冷卻介質的蒸發冷卻系統以帶走定子的部分熱量。蒸發冷卻系統的介質不導電，同時無需借助泵類設備驅動介質的循環。
其中，全空冷方式采用不需要任何成本投入的空氣作爲介質，同時具有結構簡單、安裝簡便、維護方便、可靠性高、事故率低、啓停機方便快速等特點。但該種冷卻方式一直只能在單機容量400兆瓦以下的水輪發電機中使用，而對于600兆瓦以上的大型水輪發電機，國際上普遍認爲使用全空冷存在很多技術障礙。隨著發電機的容量越做越大，電機界逐漸用半水冷的冷卻方式替代了空氣冷卻。
但隨著時間的推移，采用半水冷的水輪發電機又暴露CNC車床加工出很多的弊病，如接頭漏水容易將電機燒毀等。
巨型全空冷水輪發電機組在長江三峽水力發電機右岸定子吊裝
從目前運行實踐表明，700兆瓦全空冷巨型水輪發電機實現了總風量適宜、風量分配合理、風速均勻、冷卻效果良好的總體目標，並且機組運行穩定，振動、擺度及溫升等性能指標達到優良標准，標志著空冷技術的重大突破。龍灘和三峽700兆瓦全空冷機組的運行，打破了目前在500兆瓦級以上的大型水輪發電機中多采用半水冷的格局。
單機容量最大、結構尺寸最大、推力負荷最大
在2010年1月份的國家科減肥技獎勵大會上，由哈爾濱電機廠有限責任公司完成的“巨型全空冷水輪發電機組關鍵技術突破及工程應用”獲得了國家科學技術進步獎二等獎。
時間再往前推兩年多，2007年9月，中國電器工業協會、中國電機工程學會和中國電工技術學會組織國內發電行業的衆多資深專家彙聚北京，就剛剛研制成功的世界上單機容量最大的700兆瓦全空冷巨型水輪發電機成功並網發電進行研討和交流。
會上，國內發電行業的專家們經過對大量數據的分析，專家們一致認爲世界上單機容量最大、結構尺寸最大、推力負荷最大的700兆瓦級巨型全空冷水輪發電機的制造技術達到了世界領先水平，這無疑開創了世界上單機容量最大的全空冷水輪發電機組運行的新時代。
“半水冷”回歸到“空冷”
水力資源屬清潔的可再生能源，是發電設備的首選資源。隨著世界經濟的發展與能源需求的增加，建設大型水力發電廠仍是一個時期內的主要方向。大型凸極水輪發電機作爲水力發電的主要設備，也經曆了長期不斷的技術進步和發展。
通過對多家采用水冷卻的電站進行跟蹤，哈電的研究人員認爲半水冷的冷卻方式不是最好的。于是哈電的專家們開始考慮，如何將結構簡單、便于維護的空氣冷卻系統應用到大容量的機組上。
從上個世紀70年代劉家峽的建設，到岩灘機組的投運，哈電對300兆瓦以內的全空冷機組進行了比較深入細致的研究。但那時哈電在通風冷卻系統的設計方面還沿襲了前蘇聯的模式，認爲風量越大越好，在很小的機組中也加有很多的風扇，用以降溫。但機組制造出來後，存在著通風損耗大、效率低、風量不均勻等缺點。上個世紀70年代後期，該公司與世界先進的電機制造公司進行合作和交流時發現，他們在設計全空冷機組時，不是片面地追求大風量，而是追求合理適宜的總風量，並且風量分配和風速都要均勻。這時，哈電人對空冷水輪發電機的設計理念漸漸改變了。
目前，中國55—75萬千瓦水輪發電機機組有100多台，70萬千瓦以上容量的機組60多台，從2005年到2020年，每年新增水電裝機達1000萬千瓦以上，是以往5倍的規模。
對大容量水輪發電機，冷卻技術是設計中的關鍵問題。大型水輪發電機的冷卻方式主要有全空冷、半水冷和蒸發冷卻3種。
空氣冷卻方式在電機內部只采用空氣作爲冷卻介質，通過空氣的流玻璃纖維通實現電機整體的降溫冷卻。此時，所需要的輔助設備爲空水冷卻器。半水冷冷卻方式定子線棒要采用部分內部通水的空心股線導體，借助于水的流動帶走定子的一部分損耗。輔助設備除常規的空水冷卻器外，尚需要一套複雜的水處理及循環系統太陽能設備，以降低冷卻水的導電性並驅動水的運動。蒸發冷卻方式采用類似于水冷的定子線棒建立一套冷卻介質的蒸發冷卻系統以帶走定子的部分熱量。蒸發冷卻系統的介質不導電，同時無需借助泵類設備驅動介質的循環。
其中，全空冷方式采用不需要任何成本投入的空氣作爲介質，同時具有結構簡單、安裝簡便、維護方便、可靠性高、事故率低、啓停機方便快速等特點。但該種冷卻方式一直只能在單機容量400兆瓦以下的水輪發電機中使用，而對于600兆瓦以上的大型水輪發電機，國際上普遍認爲使用全空冷存在很多技術障礙。隨著發電機的容量越做越大，電機界逐漸用半水冷的冷卻方式替代了空氣冷卻。
但隨著時間的推移，采用半水冷的水輪發電機又暴露CNC車床加工出很多的弊病，如接頭漏水容易將電機燒毀等。
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