CH627888A5

CH627888A5 - Anordnung zur kuehlung und elektrischen verbindung von erregerstromzuleitungen in einem wassergekuehlten turbogeneratorlaeufer.

Info

Publication number: CH627888A5
Application number: CH238878A
Authority: CH
Inventors: Erich Weghaupt; Gerhard Krieger
Original assignee: Kraftwerk Union Ag
Priority date: 1977-05-23
Filing date: 1978-03-06
Publication date: 1982-01-29
Also published as: US4210834A; DE2723202B2; DE2723202A1; FR2392529B1; JPS53145005A; JPS6123747B2; DE2723202C3; FR2392529A1

Description

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zur Kühlung und elektrischen Verbindung von Erregerstromzuleitungen in einem wassergekühlten Turbogeneratorläufer, bei der die radialen Stromkontaktbolzen, die mit den läuferseitigen Enden in der Läuferwelle verlegten Erregerstromzuleitungen kontaktieren, von auf der Läuferwelle angeordneten Kühlwasserverteilkammern mit über Hochdruckisolierschläuche zugeführtem Kühlwasser gekühlt sind und das radial aussenliegende Ende jedes Stromkontaktbolzens elektrische und hydraulische Verbindungen zu den in Nuten auf der Läuferwelle verlegten, wassergekühlten Wickelkopfzuleitungen und hydraulische Verbindungen zu den Hochdruckisolierschläuchen aufweist.

Eine derartige Anordnung ist aus der DE-OS 23 46 639 bekannt. Von wesentlicher Bedeutung ist bei derartigen Läufern eine gute Zugänglichkeit der Erregerstromzuleitungen und aller Verbindungsstellen bei Revisionen. Durch den im allgemeinen jedoch vorgegebenen Abstand zwischen dem Ende der Läuferkappe und der Kühlwasserverteilkammer auf der Läuferwelle sowie der Tatsache, dass der radiale Stromkontaktbolzen einen isolierten Kühlwasseranschluss mit vorgegebenem Mindestisolierabstand von den Wasserkammern aufweisen muss, sind die Verbindungsstellen zwischen dem Stromkontaktbolzen und den axialen Wickelkopfzuleitungen meist durch das Ende der Läuferkappe verdeckt.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Anordnung zu schaffen, bei der einerseits die Erregerstromzuleitungen und insbesondere der radiale Stromkontaktbolzen gut zugänglich sind und bei der andererseits die erforderlichen Verbindungsstellen einfach und leicht lösbar ausgebildet sind.

Zur Lösung dieser Aufgabe ist ausgehend von einer Anordnung der eingangs genannten Art erfindungsgemäss vorgesehen, dass die ausserhalb der Läuferkappe axial aneinanderstos-senden Enden der Wickelkopfzuleitung und des Stromkontaktbolzenkopfes als in einer Nut der Wellenoberfläche liegende, verbreiterte Kontaktlaschen ausgebildet und durch eine darüberliegende, Kühlwasserkanäle und einen Anschluss an den die Kühlwasserverteilkammer axial durchsetzenden Hochdruckisolierschlauch aufweisende Verbindungslasche elektrisch, hydraulisch und mechanisch verbunden sind.

Durch die Verlegung der erforderlichen Isolationsstrecke für den Wasseranschluss in die Kühlwasserverteilkammer selbst ist es bei vorgegebenem Abstand zwischen Läuferkappe und Kühlwasserverteilkammer möglich, den radialen Stromkontaktbolzen und die entsprechenden Verbindungsstellen so weit axial aus dem Bereich der Läuferkappe zu verschieben, dass diese Teile leicht zugänglich sind.

Die Verbindungslasche weist dabei zweckmässigerweise einen axialen Kühlkanal mit einem radialen Kanal an einem Ende zur Verbindung mit dem Kühlkanal in der Wickelkopfzuleitung und einen weiteren radialen Kanal zur Verbindung mit dem Kühlkanal in dem radialen Stromkontaktbolzen sowie einen gekröpften Hals zum Anschluss an den Hochdruckisolierschlauch auf. Die Verbindungslasche und die Kontaktlaschen, die zweckmässigerweise durch Schrauben miteinander verbunden sind, können in der Nut durch Nutverschlusskeile und ein Keilschloss radial gehalten sein.

Der z. B. in einer stirnseitig verschliessbaren Axialbohrung der Kühlwasserverteilkammer angeordnete Hochdruckisolierschlauch kann über eine dazu parallele Axialbohrung und ein Umlenkstück mit der Kaltwasserkammer in Verbindung stehen.

Um den Zuleitungsbolzen von axialen Kräften durch Wärmedehnungen in den Erregerstromzuleitungen freizuhalten, ist es ferner zweckmässig, wenn axial neben den Stromkontaktbolzen ein radialer Arretierungsbolzen für die axialen Erregerstromzuleitungen angeordnet ist. Dieser Arretierungsbolzen kann dabei in eine vom Nutgrund ausgehende und die Welle sowie die zugehörige Erregerstromzuleitung durchsetzende Bohrung radial von aussen eingesetzt sein.

Anhand einer schematischen Zeichnung sind Aufbau und Wirkungsweise eines Ausführungsbeispiels nach der Erfindung näher erläutert. Dabei zeigen:

Fig. 1 einen Längsschnitt durch den Läufer eines Turbogenerators über den axialen Bereich von der Kühlwasserverteilkammer bis zum durch die Läuferkappe gehaltenen Wickelkopf;

Fig. 2 eine Aufsicht auf die in die verbreiterte Nut eingelegte Verbindungslasche und

Fig. 3 einen Querschnitt durch den radialen Stromkontakt2

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bolzen und die Verbindungslasche entsprechend der Schnittlinie 111-111 nach Fig. 1.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist in eine axiale Bohrung 2 der Welle 1 die Erregerstromzuleitung 3 eingeschoben, in die über eine radiale Wellenbohrung 4 der Stromkontaktbolzen 5 einge- 5 setzt ist. Der Erregerstrom fliesst somit von den nicht näher dargestellten rotierenden Gleichrichtern bzw. den Schleifringen am erregerseitigen Wellenende über die Erregerstromzuleitungen 3 und die radialen Stromkontaktbolzen 5 zu in einer Nut 6 auf der Wellenoberfläche verlegten Wickelkopfzuleitun- io gen 7 und in den Wickelkopf 8, der radial nach aussen von der Läuferkappe 29 abgestützt ist.

Es ist nunmehr das Ende der Wickelkopfzuleitung 7 mit einer verbreiterten Kontaktlasche 9 versehen, die in einer verbreiterten Wellennut 10 liegt. Der radiale Stromkontaktbol- 15 zen 5 weist an seinem radial aussenliegenden Ende ebenfalls eine verbreiterte Kontaktlasche 11 auf, die ebenfalls in der Wellennut 10 liegt und an der Stirnseite der Kontaktlasche 9 der Wicklungszuleitung 7 endet. Zur elektrischen, hydraulischen und mechanischen Verbindung ist ferner eine Verbindungsla- 20 sehe 12 vorgesehen, die über den beiden Kontaktlaschen 9 und 11 liegt und mit diesen über Schrauben 13 verbunden ist. Die beiden Kontaktlaschen 9 und 11 sowie die darüberliegende Verbindungslasche 12 werden durch in die Nut 10 eingesetzte Nutverschlusskeile 14 sowie ein freiliegendes und am Nut- 25 grund 15 verschraubtes Keilschloss 16 gehalten.

Wie aus Fig. 1 ersichtlich ist, sind zur leichteren Zugänglichkeit der radiale Stromkontaktbolzen 5 sowie die Kontakt- und Verbindungslaschen 9,11 und 12 in axialer Richtung gegenüber der Läuferkappe 29 versetzt angeordnet, so dass diese Verbin- 30 dungssteilen von aussen leicht gelöst werden können. Es ergibt sich bei dieser Anordnung jedoch ein Problem dadurch, dass der Abstand zwischen der Läuferkappe 29 und der Kühlwasserverteilkammer 17 im allgemeinen fest vorgegeben ist, der wassergekühlte Stromkontaktbolzen 5 jedoch in einem gewissen 35 Isolationsabstand, der durch einen Hochdruckisolierschlauch zur Kühlwasserführung gebildet wird, von der Kühlwasserkammer entfernt sein muss. Um diesen Isolationsabstand dennoch zu gewährleisten, ist dieser Hochdruckisolierschlauch 18 in einer Axialbohrung 19 der Wasserkammer 17 untergebracht. Die Verbindung von der Kaltwasserkammer 20 erfolgt dabei über eine weitere axiale Bohrung 21 und ein Umlenkstück 22, das an die Stirnseite des Hochdruckisolierschlauches 18 angeschlossen ist.

Das andere Ende des Isolierschlauches 18 ist an das als gekröpfter Hals 23 ausgebildete Anschlussende der Verbindungslasche 12 angeschlossen. Diese Verbindungslasche 12 weist dabei einen axialen Kühlkanal 24 sowie einen radialen Verbindungskanal 25 zum Kühlkanal 26 in der Wickelkopfzuleitung 7 sowie einen radialen Anschluss 27 für den Kühlwasserkanal im radialen Stromkontaktbolzen 5 auf. Das Kühlwasser fliesst also von der Kaltwasserkammer 20 über die Bohrung 21 und das Umlenkstück 22 in den Hochdruckisolierschlauch 18 und von hier über den gekröpften Hals 23 der Verbindungslasche 12 und wird dann in das radiale Kühlwasserrohr 27 im Stromkontaktbolzen 5 umgelenkt, wo es nach Austritt am unteren Ende über den Ringkanal 28 zum oberen Ende des Stromkontaktbolzens 4 und in den Axialkanal 24 der Verbindungslasche 12 zurückströmt. Von hier aus wird das Kühlwasser dann über den Kanal 26 der Wickelkopfzuleitung 7 dem Wickelkopf 8 und den einzelnen Erregerleitern zugeführt.

Durch diese Anordnung ist also der Stromkontaktbolzen 5 bei Revisionen leicht zugänglich und lösbar, wie überhaupt alle Verbindungsstellen und auch die Dichtungen der Kühlwasserwege gut zugänglich sind und wegen des beschriebenen Aufbaues auch keine Montagelötungen erfordern. Darüber hinaus kann auch der Hochdruckisolierschlauch 18 leicht aus der Wasserkammer 17 ausgebaut werden.

Zur axialen Fixierung der Erregerstromzuleitung 3 und damit Entlastung des Stromkontaktbolzens 5 von Biegebeanspruchungen ist zusätzlich neben diesem Stromkontaktbolzen 5 ein Arretierungsbolzen 30 angeordnet, der radial von aussen in eine vom Nutgrund der Wellennut 10 ausgehenden Wellenbohrung 31 und eine entsprechende Bohrung 32 in der Erregerstromzuleitung 3 eingesetzt ist. Wegen der Gesamtanordnung kann dieser Arretierbolzen 30 bei Revisionen leicht entfernt werden, so dass dann auch die Erregerstromzuleitungen 3 aus der Wellenbohrung 2 ausbaubar sind.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

627888 PATENTANSPRÜCHE

1. Anordnung zur Kühlung und elektrischen Verbindung von Erregerstromzuleitungen in einem wassergekühlten Turbogeneratorläufer, bei der die radialen Stromkontaktbolzen, die mit den läuferseitigen Enden der in der Läuferwelle verlegten Erregerstromzuleitungen kontaktieren, von auf der Läuferwelle angeordneten Kühlwasserverteilkammern mit über Hochdruckisolierschläuche zugeführtem Kühlwasser gekühlt sind und das radial aussenliegende Ende jedes Stromkontaktbolzens elektrische und hydraulische Verbindungen zu den in Nuten auf der Läuferwelle verlegten, wassergekühlten Wickelkopfzuleitungen und hydraulische Verbindungen zu den Hochdruckisolierschläuchen aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass die ausserhalb der Läuferkappe (29) axial aneinanderstossen-den Enden der Wickelkopfzuleitung (7) und des Stromkontaktbolzenkopfes (5) als in einer Nut (10) der Wellenoberfläche liegende, verbreiterte Kontaktlaschen (9,10) ausgebildet und durch eine darüberliegende, Kühlwasserkanäle und einen Anschluss an den die Kühlwasserverteilkammer (17) axial durchsetzenden Hochdruckisolierschlauch (18) aufweisende Verbindungslasche (12) elektrisch, hydraulisch und mechanisch verbunden sind.

2. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Verbindungslasche (12) einen axialen Kühlkanal (24) mit einem radialen Kanal (25) an einem Ende zur Verbindung mit dem Kühlkanal (26) in der Wickelkopfzuleitung (7) und einen weiteren radialen Kanal (27) zur Verbindung mit dem Kühlkanal (28) in dem radialen Stromkontaktbolzen (5) sowie einen gekröpften Hals (23) zum Anschluss an den Hochdruckisolierschlauch (18) aufweist.

3. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungslasche (12) und Kontaktlasche (9,11) durch Schrauben (13) miteinander verbunden sind.

4. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass Verbindungslasche (12) und Kontaktlaschen (9,11) in der Nut (10) durch Nutverschlusskeile (14) und einem Keilschloss (16) radial gehalten sind.

5. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der in einer stirnseitig verschliessbaren Axialbohrung (19) der Kühlwasserverteilkammer(17) angeordnete Hochdruckisolierschlauch (18) über eine dazu parallele Axialbohrung (21) und ein Umlenkstück (22) mit der Kaltwasserkammer (20) in Verbindung steht.

6. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass axial neben dem Stromkontaktbolzen (5) ein radialer Arretierungsbolzen (30) für die axialen Erregerstromzuleitungen (3) angeordnet ist.

7. Anordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass der Arretierungsbolzen (30) in eine vom Nutgrund (10) ausgehende und die Welle ( 1 ) sowie die zugehörige Erregerstromzuleitung (3) durchsetzende Bohrung (31,32) radial von aussen eingesetzt ist.