大型卧式蒸发冷却水轮发电机损耗优化研究

来源：电工电能新技术杂志2025年第12期北京时间：

作者：李帅， 杜芳勉， 王宇， 阮琳

单位：1.高密度电磁动力与系统全国重点实验室， 中国科学院电工研究所， 北京 100190;
2.中国科学院大学， 北京 100049;
3.东方电气集团东方电机有限公司， 四川 德阳 618000

摘要：随着灯泡贯流式机组单机容量的不断提升，其高效冷却需求越来越强烈。为解决大容量贯流式水轮发电机的发热问题，本文针对其卧式结构提出了一种基于环形冷板的自循环蒸发冷却系统。基于一台50 MW灯泡贯流式水轮发电机，设计了相匹配的环形冷板结构；分析了冷板物性参数、壁面厚度及其排间布局和电机整体长度与电机定子损耗的关系。对比分析结果表明，在保证蒸发冷却工质必要流通特性的前提下，将环形冷板壁面厚度降至10 mm以下时，冷板损耗对电机整体损耗的影响可以忽略。本文研究成果可为大容量蒸发冷却贯流式水轮发电机提供一定的理论支持，同时亦可为其他液体冷却的环形冷板式结构系统的设计方法提供参考价值。

关键词：灯泡贯流式水轮发电机； 电机损耗； 蒸发冷却； 电机设计