據上海電氣電站集團消息,近日,由上海發電機廠研發的GVPI(整體浸漬)高導熱型80MW空冷發電機通過各項出廠試驗,不僅成為了行業內首臺GVPI高導熱型汽輪發電機,更是電機高導熱技術突破所取得的一個重要里程碑,彰顯了上海電氣在高端發電機制造技術方面的持續創新與卓越實力。
長期以來,發電機運行時定子繞組銅線產生的熱量需通過主絕緣傳導出來后,由冷卻介質帶走。因此,提高定子絕緣的導熱系數是解決電機散熱瓶頸的關鍵。從上世紀80年代,國內外包括Vonroll、西門子、三菱等公司就開展了高導熱相關研究,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,高導熱絕緣技術一直未能在電機行業里得到廣泛應用。
表冷發電機因其結構簡單且運維方便,是當前工業環保設備和燃機配套的主流機型,為解決電機散熱這一技術難題,2019年,上發開始進行立項攻關,并與上海交通大學和相關企業合作開展高導熱絕緣技術研究。項目團隊采用介電常數低、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系列表冷產品作為應用機型,在經過高導熱材料開發、模擬試樣考核到產品型式試驗對比等研發環節,攻克了導熱系數測試、滲透能力評估和光纖測銅溫等多項技術難點,最終將高導熱材料成功應用到產品,并將導熱性能提升約40%。以一臺250MW全氫冷發電機為例,經測算,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濟性。