空冷发电机离不开氮化硼高导热绝缘填料
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氮化硼作填料,散热性能很给力
大型空冷高压发电机与传统的水冷、氢冷机组相比,具有结构简单、安全可靠、
便于维护且便于快速启动等优点,近年来市场需求大增。国内各大型机组制造企业为满足市场需求,
近几年投入了不少人力物力开展大型空冷机组制造技术的研究,其中提高空冷发电机主绝缘的热传导性能
以有效降低空冷发电机的尺寸和制造成本,从而进一步提高大型空冷发电机经济技术指标和单机容量成为
了一项重要任务。
表冷发电机因其结构简单且运维方便,是当前工业环保设备和燃机配套的主流机型,
为解决电机散热这一技术难题,2019年,上海发电机厂开始进行立项攻关,
并与上海交通大学和相关企业合作开展高导热绝缘技术研究。项目团队采用介电常数低、
击穿场强高和导热能力强的氮化硼作为高导热填料,选择GVPI系列表冷产品作为应用机型,
在经过高导热材料开发、模拟试样考核到产品型式试验对比等研发环节,攻克了导热系数测试
、渗透能力评估和光纤测铜温等多项技术难点,最终将高导热材料成功应用到产品,
并将导热性能提升约40%。以一台250MW全氢冷发电机为例,经测算,在不改变电机尺寸的条件下
,使用高导热绝缘可使定子绕组热点温升降低10K,大幅提升了电机的可靠性和经济性。
空冷发电机离不开高导热主绝缘材料
为解决大型空冷发电机散热的问题,国外于二十世纪九十年代初就开始了高导热主绝缘材料的研究,
并应用于空冷发电机主绝缘。典型代表是瑞士tVon Roll Isola 公司1993年推出的高导热主绝缘材料,
该材料固化成型后导热系数达到0.50 W/(m·K),比普通主绝缘的导热系数0.25~0.28W/(m·K)高了近一倍。
国外一些著名的电机制造公司,例如瑞士ABB公司、日本东芝公司相继采用了该材料,
成功应用于“18 kV级大型空冷发电机的主绝缘”,在不改变设计的前提下,发电机的温升下降了10℃;
或在相同温升下,发电机的容量提高了20%以上。