燈泡式水輪發電機是指將發電機與軸承等布置在形似燈泡的密封殼體內的水輪發電機。燈泡式水輪發電機與水輪機直軸連線並布置在流道內，其特點是結構布置緊湊、複雜，具有防潮防漏等特殊要求。由於燈泡式水輪發電機裝在水下流道內，停機時繞組容易受潮，因此其額定電壓比一般水輪發電機低。
基本介紹
- 中文名：燈泡式水輪發電機
- 外文名：Bulb type water wheel generator
- 學科：電力工程
- 領域：能源
- 特點：結構布置緊湊、複雜
- 特殊要求：防潮防漏
簡介,燈泡比,冷卻方式,發展簡史,
簡介
燈泡式水輪發電機是指將發電機與軸承等布置在形似燈泡的密封殼體內的水輪發電機。燈泡式水輪發電機與水輪機直軸連線並布置在流道內，其特點是結構布置緊湊、複雜，具有防潮防漏等特殊要求。由於燈泡式水輪發電機裝在水下流道內，停機時繞組容易受潮，因此其額定電壓比一般水輪發電機低。轉子勵磁繞組極間空間位置較小，勵磁安匝數受到限制，故選用較高的功率因數。燈泡式機組的水輪發電機轉動慣量及慣性時間常數較小，故機組甩負荷時的轉速上升率β值較大，一般大於45%，飛逸轉速可達額定轉速的2.5~3.5倍。與同容量立式水輪發電機相比，燈泡式機組額定轉速可提高10%以上,發電機內徑可減少25%以.上、整個機組的重量(包括水輪機)可減輕25%，是較經濟合理的一種機型，多用於工作水頭範圍為3~25m的低水頭水電站。
燈泡比
定子機座外徑與水輪機轉輪外徑的比值稱為燈泡比。它是燈泡式水輪發電機組的一個重要特徵參數，通常取0.9~1.1。燈泡比過大將使水輪機的水力特性變壞，機組效率降低;燈泡比過小將使鐵芯長度增加，轉動慣量減小，甩負荷時轉速上升率增大，對通風散熱不利。
冷卻方式
燈泡式機組由於轉速低、直徑小、定子鐵芯長度大，使自然通風產生的風壓往往不能達到預期的效果。除可按常規水輪發電機採用的密閉循環通風冷卻或水內冷的冷卻方式外，還可採用定子鐵芯貼壁冷卻或增壓冷卻。貼壁冷卻是定子鐵芯採用貼壁結構，利用水流帶走燈泡體散發的熱量。增壓冷卻是在燈泡體內充壓，增強散熱能力，可提高機組的綜合效率和降低燈泡比，但需增設充壓設備和提高泡體的密封性能，並對運行人員進入泡體內檢查維護帶來不便，通常增壓的最優壓力可取200~300 kPa。
發展簡史
1936年瑞士設計了第一檯燈泡式水輪發電機，裝在路斯汀(Rostin)水電站。50年代以來，法國、日本、蘇聯、挪威等國家建成了一批燈泡式水電站。1978年美國在哥倫比亞州的石島（Rock Island)電站安裝了額定容量為54MW的燈泡式機組。日本正在為只見(Tadami)水電站製造額定容量為65MW的燈泡式機組。中國製造的第一台40kW燈泡式水輪發電機於1964年投入運行，60年代末研製了1600kW的燈泡式機組，80年代初在馬跡塘水電站投產了3台進口18.05MW的燈泡式機組，1984年在白垢水電站投運了國產額定容量為10.47MW的燈泡式機組。1992年安居等水電站投運了國產額定容量為15MW的燈泡式機組。
