阅读说明：本技术 一种同步调相机定子冷却系统 (Stator cooling system of synchronous phase modulator ) 是由 陈轩 陈韬 戴锋 马宏忠 刘一丹 赵学华 王抗 赵帅 于 2019-11-28 设计创作，主要内容包括：本申请公开了一种同步调相机定子冷却系统,包括设置在定子和转子上的水冷系统和风冷系统；水冷系统包括定子壳体、定子铁芯和定子绕组；所述定子壳体包覆在定子铁芯外；所述定子铁芯为契形,契形的小端设有矩形槽,矩形槽内安装定子绕组,契形的两侧面设有通气槽；所述定子绕组绕有实心扁铜线和空心扁铜线；空心扁铜线一端连接总进水汇流管,空心扁铜线另一端连接总出水汇流管,总进水汇流管的另一端接水盒,水盒的冷却水从总进水汇流管入,从总出水汇流管流出；风冷系统包括两端安装有风扇的转子,转子和定子间有气隙,两端风扇随转子一起转动,空气通过气隙进入定子与转子间。解决了现有大型同步调相机定子散热效果差的问题。(The application discloses a stator cooling system of a synchronous phase modulator, which comprises a water cooling system and an air cooling system, wherein the water cooling system and the air cooling system are arranged on a stator and a rotor; the water cooling system comprises a stator shell, a stator core and a stator winding; the stator shell is coated outside the stator core; the stator core is wedge-shaped, a rectangular groove is formed in the small end of the wedge-shaped, a stator winding is installed in the rectangular groove, and vent grooves are formed in the two side faces of the wedge-shaped; the stator winding is wound with a solid flat copper wire and a hollow flat copper wire; one end of the hollow flat copper wire is connected with a total water inlet collecting pipe, the other end of the hollow flat copper wire is connected with a total water outlet collecting pipe, the other end of the total water inlet collecting pipe is connected with a water box, and cooling water of the water box enters from the total water inlet collecting pipe and flows out from the total water outlet collecting pipe; the air cooling system comprises a rotor with fans arranged at two ends, an air gap is formed between the rotor and the stator, the fans at the two ends rotate along with the rotor, and air enters the space between the stator and the rotor through the air gap. The problem of current large-scale synchronous phase modulation machine stator radiating effect poor is solved.)

一种同步调相机定子冷却系统

技术领域

本发明属于大型电机本体散热技术领域，涉及一种同步调相机定子冷却系统。

背景技术

同步调相机作为电力系统传统的无功补偿设备，因其运行维护较复杂，有功功率损耗较大、运行噪声大等缺点，长期以来被SVC、SVG等电力电子设备所替代，其发展缓慢。但是近年来，随着新有源接入电网以及高压直流输电的快速发展，同步调相机又重新引起重视。

然而同步调相机在运作时容易发热，尤其是定子铁芯处发热更加严重，因此需要一种散热方式对同步调相机进行有效的散热使其能够工作在温度状态。

发明内容

为解决现有技术中的不足，本申请提供一种同步调相机定子冷却系统。

为了实现上述目标，本申请采用如下技术方案：

一种同步调相机定子冷却系统，包括设置在定子和转子上的水冷系统和风冷系统；

所述水冷系统包括定子壳体、定子铁芯和定子绕组；所述定子壳体包覆在定子铁芯外；所述定子铁芯为契形，契形的小端设有矩形槽，矩形槽内安装定子绕组，契形的两侧面设有通气槽；所述定子绕组绕有实心扁铜线和空心扁铜线；空心扁铜线一端连接总进水汇流管，空心扁铜线另一端连接总出水汇流管，总进水汇流管的另一端接水盒，水盒的冷却水从总进水汇流管入，从总出水汇流管流出；

所述风冷系统包括两端安装有风扇的转子，转子和定子间有气隙，两端风扇随转子一起转动，空气通过气隙进入定子与转子间。

本发明进一步包括以下优选方案：

优选地，所述定子绕组设于所述定子铁芯的矩形槽中，所述定子绕组包括设于所述定子绕组顶部的垫片以及至少两组对称设置的所述定子线圈，所述定子线圈包括若干所述实心扁铜线和空心扁铜线。

优选地，所述实心扁铜线和所述空心扁铜线之间通过绕组绝缘隔断。

优选地，所述定子绕组与所述定子铁芯之间通过层间绝缘隔断。

优选地，所述相邻定子绕组之间通过层间垫条隔断。

优选地，所述通气槽两侧端口与所述进风区相对，所述径向进风口和所述径向出风口与所述通气槽连通。

优选地，所述定子铁芯内设有冷却器，用于加强风冷系统散热效果。

优选地，所述径向进风口和所述径向出风口周向相间设于所述定子铁芯外侧。

本申请所达到的有益效果：

本申请多路径向通风系统的设计，可以有效缩短定子的风路长度，降低定子绕组和定子铁芯沿轴向温度分布的不均匀性，降低高点温度，提高定子绕组与定子铁芯绝缘的寿命。

附图说明

图1为本申请一种同步调相机定子冷却系统的定子绕组示意图。

图2为本申请一种同步调相机定子冷却系统的定子结构示意图。

图3为本申请一种同步调相机定子冷却系统的风冷系统运行时气流运动示意图。

图4为本申请的调相机水系统水冷系统装配体结构

其中：1-垫片，2-实心扁铜线，3-绕组绝缘，4-层间绝缘，5-层间垫条，6-空心扁铜线，7-矩形槽，8-定子绕组，9-定子铁芯，10-通气槽，11-径向进风口，12-径向出风口，13-转子，14-风扇，15-气隙，16-定子壳体，17-冷却器，18-总进水汇流管，19-水盒，20-总出水汇流管，21-定子。

具体实施方式

下面结合附图对本申请作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本申请的保护范围。

一种同步调相机定子冷却系统，包括设置在定子21和转子13上的水冷系统和风冷系统；

如图1和图2所示，所述水冷系统包括定子壳体16、定子铁芯9和定子绕组8；所述定子壳体16包覆在定子铁芯9外；所述定子铁芯9为契形，契形的小端设有矩形槽7，矩形槽7内安装定子绕组8，契形的两侧面设有通气槽10；所述定子绕组8绕有实心扁铜线2和空心扁铜线6；如图4所示，空心扁铜线6一端连接总进水汇流管18，空心扁铜线6另一端连接总出水汇流管20，总进水汇流管18的另一端接水盒19，水盒19的冷却水从总进水汇流管18入，从总出水汇流管20流出；

如图3所示，所述风冷系统包括两端安装有风扇14的转子13，转子13和定子21间有气隙15，两端风扇14随转子13一起转动，空气通过气隙15进入定子21与转子13间。冷却气体从一端由风扇14打入，通过气隙15，经定子铁芯9径向通风道从定子铁芯9内侧流向定子铁芯9外侧，冷却定子铁芯9本体及阶梯段；另一路绕过出线端定子线圈端部，冷却定子出线铜排和套管，然后流入定子壳体16，两路气体由机座出风区进入空气冷却器17，如此循环，实现对调相机的冷却。

实施例中，所述定子绕组8设于所述定子铁芯9的矩形槽7中，所述定子绕组8包括设于所述定子绕组8顶部的垫片1以及至少两组对称设置的所述定子线圈，所述定子线圈包括若干所述实心扁铜线2和空心扁铜线6。

所述实心扁铜线2和所述空心扁铜线6之间通过绕组绝缘3隔断。

所述定子绕组8与所述定子铁芯9之间通过层间绝缘4隔断。

所述相邻定子绕组8线圈之间通过层间垫条5隔断。

所述通气槽10两侧端口与所述进风区相对，所述径向进风口和所述径向出风口与所述通气槽10连通。

所述定子铁芯9内设有冷却器17，用于加强风冷系统散热效果。

所述径向进风口和所述径向出风口周向相间设于所述定子铁芯9外侧。

本申请根据300MW调相机本体结构，设计调相机定子冷却系统，实现调相机定转子的温度控制，该系统不采用氢气冷却，空冷系统以及水冷系统有别于其他的冷却系统，该系统可以有效控制电机定子温度。

本发明申请人结合说明书附图对本发明的实施示例做了详细的说明与描述，但是本领域技术人员应该理解，以上实施示例仅为本发明的优选实施方案，详尽的说明只是为了帮助读者更好地理解本发明精神，而并非对本发明保护范围的限制，相反，任何基于本发明的发明精神所作的任何改进或修饰都应当落在本发明的保护范围之内。