同步发电机或交流发电机的氢冷却
氢气因其优越的冷却性能而被用作冷却交流发电机的冷却介质。交流发电机的氢气冷却需要完全固定的循环系统。主要是在交流发电机的轴和外壳之间使用油封压盖。油液吸收氢气泄漏和空气泄漏，因此应定期进行净化。
在交流发电机的氢气冷却中，氢气通过鼓风机和风扇通过定子和转子循环。然后，加热的氢气通过安装好的外壳内的冷却盘管。冷却盘管携带油或水以从循环氢气中提取热量。
证明使用氢气冷却的主要原因是，它使交流发电机的容量增加了使用空气冷却的相同物理尺寸交流发电机的约 25%。此外，氢气冷却将交流发电机的满载效率提高了约 1%。
交流发电机氢冷的优点
交流发电机的氢气冷却与空气冷却相比具有以下优势 -
用氢气冷却更快。由于氢气具有比空气更高的热导率和 1.5 倍的传热能力。
在相同的温度和压力下，氢气的密度比空气低。因此，在交流发电机中使用氢冷却时，由于旋转部件在低密度氢中旋转，因此减少了机器中产生的风阻损失和噪音。此外，交流发电机的效率增加。
交流发电机采用风冷时，可能会发生电晕放电，产生臭氧、氮氧化物、硝酸等，破坏交流发电机的绝缘。然而，在氢气冷却的情况下，不会发生电晕，因此交流发电机的绝缘寿命增加。
氢冷的注意事项
某些氢气和空气的混合物具有爆炸性。爆炸可能发生在 6% 的氢气和 94% 的空气中，最高可达 71% 的氢气和 29% 的空气。当氢气在混合物中的含量超过 71% 时，则该混合物既不可燃也不助燃。实际上，在非常大的交流发电机中使用 9:1 的氢气与空气比例。
此外，为了防止交流发电机中氢气和空气的混合物发生爆炸，氢气的压力应保持在大气压以上，以防止污染空气向内渗漏。
交流发电机氢气冷却的局限性
以下是交流发电机或同步发电机中使用的氢冷却的限制 -
由于需要提供防爆结构和气密轴密封，氢冷交流发电机的框架比风冷交流发电机昂贵。
应提供在套管内携带油或水的冷却盘管，以从循环氢气中提取热量。
必须采取措施使氢气进入交流发电机而不产生爆炸。有两种方法可以实现这一点 -
用 CO2 净化空气，然后通入氢气。
通过将装置抽真空至大气压，然后通入氢气。
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