據(jù)上海電氣電站集團消息,近日,由上海發(fā)電機廠研發(fā)的GVPI(整體浸漬)高導熱型80MW空冷發(fā)電機通過各項出廠試驗,不僅成為了行業(yè)內(nèi)首臺GVPI高導熱型汽輪發(fā)電機,更是電機高導熱技術(shù)突破所取得的一個重要里程碑,彰顯了上海電氣在高端發(fā)電機制造技術(shù)方面的持續(xù)創(chuàng)新與卓越實力。
長期以來,發(fā)電機運行時定子繞組銅線產(chǎn)生的熱量需通過主絕緣傳導出來后,由冷卻介質(zhì)帶走。因此,提高定子絕緣的導熱系數(shù)是解決電機散熱瓶頸的關(guān)鍵。從上世紀80年代,國內(nèi)外包括Vonroll、西門子、三菱等公司就開展了高導熱相關(guān)研究,然而因高導熱材料成本高、電氣性能降低和工藝性不佳等問題,高導熱絕緣技術(shù)一直未能在電機行業(yè)里得到廣泛應用。
表冷發(fā)電機因其結(jié)構(gòu)簡單且運維方便,是當前工業(yè)環(huán)保設(shè)備和燃機配套的主流機型,為解決電機散熱這一技術(shù)難題,2019年,上發(fā)開始進行立項攻關(guān),并與上海交通大學和相關(guān)企業(yè)合作開展高導熱絕緣技術(shù)研究。項目團隊采用介電常數(shù)低、擊穿場強高和導熱能力強的氮化硼作為高導熱填料,選擇GVPI系列表冷產(chǎn)品作為應用機型,在經(jīng)過高導熱材料開發(fā)、模擬試樣考核到產(chǎn)品型式試驗對比等研發(fā)環(huán)節(jié),攻克了導熱系數(shù)測試、滲透能力評估和光纖測銅溫等多項技術(shù)難點,最終將高導熱材料成功應用到產(chǎn)品,并將導熱性能提升約40%。以一臺250MW全氫冷發(fā)電機為例,經(jīng)測算,在不改變電機尺寸的條件下,使用高導熱絕緣可使定子繞組熱點溫升降低10K,大幅提升了電機的可靠性或經(jīng)濟性。