CH413075A - Anordnung für die unmittelbare Flüssigkeitskühlung der Rotorwicklung eines Turbogenerators mit fliegenden Rotorkappen - Google Patents

Description

  Anordnung für die unmittelbare     Flüssigkeitskühlung    der     Rotorwicklung     eines Turbogenerators mit     fliegenden        Rotorkappen       Die Erfindung bezieht sich auf eine Anordnung  für die unmittelbare Kühlung der     Rotorwicklung     eines Turbogenerators mittels einer Flüssigkeit, ins  besondere Wasser.  



  Bei Kühlanordnungen dieser Art, wo die Kühl  flüssigkeit durch die     Hohlleiter    der Wicklung strömt,       erfolgt    die Zu- und Abfuhr der     Flüssigkeit    über  axiale Kanäle im     Rotorkörper,    die     ihrerseits    über  radiale Bohrungen rund     flexible    Rohrleitungen mit  den     Wicklungshohlleitern    in Verbindung stehen.  



  Da die Unterbringung     ider    :erforderlichen Rohr  verbindungen für die vielen Rohrleitungen in den  ringförmigen     Wickelkopfräumen,    die durch Rotor  kappen abgeschlossen werden, :schon aus räumlichen  Gründen auf     Schwierigkeiten    stösst und ausserdem  eine Überprüfung der Verbindungen sehr     erschwert,     ist es bereits vorgeschlagen worden, die verschiedenen  Gruppen von     Rohrverbindungen    ausserhalb der     Wik-          kelkopfräume    anzuordnen.

   Der Nachteil dieser An  ordnung besteht darin, dass die     verhältnismässig    grosse  Anzahl radialer Bohrungen in den Wellenenden des  Rotors, die notwendig sind, um die Verbindung  zwischen den axialen     Rotorkanälen    und (den Rohr  leitungen herzustellen, eine     unzulässige    Beeinträch  tigung der mechanischen     Festigkeit    der     Rotorwelle     zur Folge haben.  



  Für     flüssigkeitsgekühlte        Rotorwicklungen    bei  Turbogeneratoren ist es auch bekannt, jeder Spule  der     Rotorwicklung    zwei     Verteilkammern    zur     Zu-          und    Abfuhr der Kühlflüssigkeit zuzuordnen, die un  mittelbar unterhalb der untersten Leiter der Spule  angeordnet sind und von denen     .Flüssigkeitsanschlüsse     direkt zu jedem     einzelnen        Hohlleiter    führen. Nach  teilig bei dieser Anordnung äst     ebenfalls    die sehr  beschränkte Zugänglichkeit zu den verschiedenen  Verbindungen.

   Ferner sind die     Verteilkammern    mit    dem     Rotorkörper    fest verankert, so dass praktisch  keine axialen Relativdehnungen des     Kupferleiters     gegenüber Odem     Rotoreisen    möglich ist.  



  Der Zweck der Erfindung ist nunmehr, eine An  ordnung für die unmittelbare Flüssigkeitskühlung der       Rotorwicklung    eines mit fliegenden     Rotorkappen        ver-          sehenen    Turbogenerators, bei der die     Hohlleiter    er       Rotorwicklung    über Rohrleitungen und     Verteilkam-          mern    für die Zu- und Abfuhr der Kühlflüssigkeit in  Verbindung     stehen,    zu     schaffen,    die gegenüber den  bekannten Anordnungen     wesentlich    :

  einfacher und       günstiger    ist und vor allem die     erwähnten    Nachteile  der bisherigen     Kühlsysteme    vermeidet. Gemäss .der  Erfindung wird dies dadurch erreicht, dass die     Ver-          teilkammern    auf der Endplatte der     Rotorkappe    ange  bracht     isind.     



  Anhand der Zeichnung sind zwei Ausführungs  beispiele der erfindungsgemässen Anordnung näher       erläutert,    und zwar zeigen die     Fig.    1 und 2 je den       Teillängsschnitt    des     Rotorendes        eines    Turbogene  rators.  



  In der     Fig.    1 bedeutet 1     Iden        Rotorkörper    und 2  die     Rotorwelle,    während die     aus        Hohlleibern    gebil  deten Wickelköpfe der flüssigkeitsgekühlten Rotor  Wicklung mit 3 bezeichnet     sind.    Zum Halben der  Wickelköpfe 3 ist das     Rotorende    mit einer     fliegen-          den        Rotorkappe    versehen, die an sich in bekannter  Weise aus einem     Ring    4 besteht,

   die     einerseits    auf  dem     Rotorkörper    1 aufgeschrumpft ist und ander  seits durch     einen        Schrupfsitz    mit einer Endplatte 5  fest verbunden ist. Zwischen der     Bohrung    der     End-          platte    5 und der     Rotorwelle    2 ist ein Spiel vorhanden.  



  Beim     Ausführungsbeispiel    gemäss     Fig.    1 ist an  genommen, dass es     sich    um     einen        Turbogenerator     handelt, wo jeweils eine ,ungerade Zahl von hydrau  lisch in Reihe geschalteten     Halbwindungen    von der      Kühlflüssigkeit durchflossen werden. In diesem Falle  wird auf der Aussenseite der     Endplatte    5 eine     ring-          förmige        Verteilkammer    6 angeordnet, die für die  Zufuhr der     Kühlflüssigkeit    zu den Hohlleitern dient.

    Diese Zufuhr- bzw.     Verteilkammer    6 ist über Rohr  leitungen 7, beispielsweise aus rostfreiem Stahl, mit  dem Hohlleiter der Wickelköpfe 3 verbunden, wo  bei der Einfachheit halber nur eine solche Rohrleitung  in der Figur dargestellt ist. Gleichzeitig ist (die Zu  fuhrkammer 6 über eine geringe Anzahl flexibler  Rohrleitungen bzw. Anschlüsse 8 und entsprechende  radiale Bohrungen 9 im Wellenteil     einem    axialen       Zufuhrkanal    in der     Rotorwelle    verbunden. Die Kam  mer 6 ist am äusseren Umfang mit einer Anzahl  abschliessbarer Öffnungen versehen, so dass Leitungs  anschlüsse innerhalb der Kammer ohne weiteres zu  gänglich sind.  



  Für die Abfuhr der Kühlflüssigkeit ist in analoger  Weise auf der     Endplatte    der     Rotorkappe    am anderen  Ende des Rotors eine zweite     Verteilkammer    vorge  sehen, die als     Abfuhrkammer    für die aus der Rotor  wicklung austretende     Kühlflüssigkeit    dient und in  gleicher Weise mit den     Wickelköpfen    einerseits und  einem     axialen        Abfuhrkanal        in,der        Rotorwelle    ander  seits in Verbindung steht.  



  Beim Ausführungsbeispiel     gemäss        Fig.    2 handelt  es sich um eine     Rotorwscklung,    wo die Zu- und Ab  fuhr der Kühlflüssigkeit am gleichen     Rotorende    er  folgt, d. h. es sind stets eine ganze Zahl von Windun  gen der     Rotorwicklungen    hydraulisch in Reihe ge  schaltet.  



  In     Fig.    2 sind die gleichen     Elemente    wie in der       Fig.    1     -mit    den gleichen     Bezugsnummern    bezeichnet.  Auf der     Aussenseite    der Endplatte 5 sind in diesem  Fall zwei     Verteilkammern    vorgesehen, wovon die  eine, 10, als     Zufuhrkammer    und die andere, 11, als       Abfuhrkammer    für die Kühlflüssigkeit dient.

   Die       Zufuhrkammer    10 ist einerseits über Rohrleitun  gen 12     mit    den Hohlleitern der Wickelköpfe 3 und  anderseits über flexible     Rohrverbindungen    13 und  radiale Bohrungen 14 in der     Rotorwelle    mit einem  axialen     Zufuhrkanal    in der Welle verbunden. Nach  dem die Kühlflüssigkeit die Wicklung durchflossen  hat,     .erfolgt    der Abfluss der     Flüssigkeit    über die  Rohrleitungen 15 zur     Abfuhrkammer    11 und von  dort über flexible Rohrverbindungen bzw.

   An  schlüsse 16 und radiale Bohrungen 17 und     einen     nicht dargestellten     axialen        Abflusskanal    in der Rotor  welle 2.  



  Selbstverständlich     sind    im Rahmen der     Erfindung     gewisse Abweichungen von den dargestellten Aus-         führungsbeispielen    möglich. Beispielsweise können  die Zu- und     Abfuhrkammern    auch auf der Innen  seite der     Endplatte    der     Rotorkappe        angeordnet     werden.  



  Mit der beschriebenen Anordnung ergibt sich  der grosse Vorteil, dass die     Vertailkammern    für die  Flüssigkeitskühlung der     Rotorwicklung    keine kraft  schlüssige Verbindung mit dem     Rotorwellenende    auf  weisen. Ferner haben relative Schwingungen zwischen  der     Rotorwelle    und den Wickelköpfen keinen Einfluss  auf die     Verteilkammern    und deren     Anschlussleitun-          gen    zu der Wicklung.

   Wesentlich ist auch noch, dass  unerwünschte radiale Bohrungen in der     Rotorwelle     durch die beschriebene Anordnung auf eine bisher  noch nicht erreichte     kleine    Anzahl vermindert       werden.  

Claims (1)

1. ,PATENTANSPRUCH Anordnung für die unmittelbare Flüssigkeits kühlung der Rotorwicklung eines mit fliegenden Rotorkappen versehenen Turbogenerators, bei der die Hohlleiter der Rotorwicklung über Rohrleitungen und Verteilkammern für die Zu- und Abfuhr der Kühlflüssigkeit in Verbindung stehen, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verteilkammern auf der End platte der Rotorkappe angebracht sind. UNTERANSPRÜCHE 1.

   Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verteilkammern einerseits über flexible Rohranschlüsse mit im Rotorkörper vorge sehenen axialen Kanälen und! anderseits über starre Rohrleitungen mit dem Hohlleiter der Rotorwick- lung in Verbindung stehen. 2.

   Anordnung nach Patentanspruch, bei einem Turbogenerator, wo die Kühlflüssigkeit jeweils einer ungeraden Zahl von hydraulisch in Reihe geschal teten Halbwindungen durchfliesst, dadurch gekenn zeichnet, dass auf der Endplatte der einen Rotorkap-pe eine Zufuhrkammer und auf der Endplatte der anderen Rotorkappe eine Abfuhrkammer angeordnet ist. 3.

   Anordnung nach Patentanspruch bei einem Turbogenerator, wo die Kühlflüssigkeit jeweils einer ganzen Zahl von hydraulisch in Reihe geschalteten Windungen durchfliesst, dadurch gekennzeichnet, dass die Zufuhr- und Abfuhrkammern auf ein und der selben Endplatte einer Rotorkappe angeordnet sind. 4. Anordnung nach Patentanspruch, dadurch ge kennzeichnet, dass die Verteilkammern als Ring kammern ausgebildet sind, die am äusseren Umfang mit abschliessbaren Öffnungen versehen sind.