發電機空冷和水內冷方式各有何特點?

答：(1)空冷機組的特點。

    全空冷的發電機具有運行可靠、操作簡單、維修方便的優點。空冷機組從制造上考慮，其參數較好，額定點的效率略高。沒有水冷機組的如定子水接頭、水處理等附屬設備，結構簡單，制造上比較容易實現。目前大型發電機不再采用在工廠組裝分瓣，然后運到工地合縫安裝的方式，而采用在現場疊片組裝的安裝方式。空冷機組具有安裝工藝要求相對比較簡單、安裝周期短的優勢。空冷的主要問題是定子線棒軸向溫度分布不均勻，由熱引起的機械應力、定子鐵芯熱膨脹引起定子疊片翹曲等問題較水冷機組嚴重。對于后一問題，目前技術上也有一些比較好的成功經驗。空冷發電機因結構相對簡單，發電機定子繞組內部無特殊接頭，在運行可靠性方面具有優勢。

    (2)水內冷的特點。

    定子繞組采用水內冷方式，繞組的熱量直接由水帶走。水的體積熱容量為空氣的3500倍，導熱系數為空氣的23倍，因此水冷卻的效果很好。水內冷機組的極限容量可達空冷機組的1．5～2倍。全空冷的發電機尺寸比同容量的水冷發電機要大25％左右。定子繞組水內冷的主要優點是定子線棒的內部溫度可控制在65℃左右，降低定子溫升，改善熱應力；線棒沿定子鐵芯軸向的溫度分布均勻，可減少因熱膨脹不均引起的變形，這樣主絕緣的壽命得以增加，理論上其整機壽命應長于空冷機組。水冷機組定子鐵芯長度比空冷機組短，能有效節省材料。需要的通風量比空冷機組小，相應風損也減小。雖額定負荷下的效率較空冷機組低，但空載損耗較小，在低于額定容量運行時的效率較高。水冷機組的定子槽寬而淺，增加了定子鐵芯剛度，使定子振動得以減輕。由于定子線棒結構復雜，使得某些制造工藝和安裝工藝也很復雜。

    水冷機組的主要問題是定子水接頭結構及水處理裝置的可靠性。發電機附近發生突然短路或發電機非同步分、合閘時，定子線棒端部要受到很大的電磁力的作用，而此處又是繞組的水路連接處。水接頭的焊接質量也是發電機運行可靠性的關鍵之一，這與廠家的制造水平有很大關系。此外，用于發電機定子繞組的冷卻水必須是去除離子的潔凈水，冷卻水系統的可靠性對發電機運行的可靠性也構成一定的制約關系。

    由水冷帶來的其他優點：

    (1)因轉子重量降低，使廠房橋機的起重量降低。

    (2)因定子鐵芯高度降低，機組整體高度下降，因而廠房高度可以相應降低。

    (3)轉子重量降低，使發電機推力負荷減少，便于推力軸承的運行