Hệ thống làm mát cho máy phát điện bằng khí Hydro

Chúng ta đều biết khi máy phát điện hoạt động sẽ sinh khá nhiều nhiệt ra môi trường, đó là bởi vì máy hoạt động trên nguyên tắc biến nhiệt năng thành điện năng. Hơn nữa Khi dòng điện đi qua các dây dẫn có sự hiện hữu của từ thông xoay chiều, trong lõi thép sẽ phát sinh những tổn thất làm nóng máy. Để làm mát máy cần có hệ thống tản nhiệt cho máy phát điện bởi vì hiệu quả làm mát tự nhiên không đủ.

Các máy phát điện tuabin hơi căn cứ theo phương pháp làm mát được phân chia thành các máy làm mát bằng không khí, khí hydro và chất lỏng (nước, dầu) hoặc kết hợp.
Việc nâng cao công suất máy phát điện ban đầu được thực hiện bằng cách tăng kích thước. Điều đó đã tiếp tục cho đến khi các tải cơ học của các phần tử khác nhau trên rotor (đai, nêm chèn…) đạt các trị số giới hạn. Việc tiếp tục tăng công suất máy phát điện được thực hiện chủ yếu nhờ nâng cao mật độ dòng điện trong các cuộn dây và tăng cường làm mát. Tuy nhiên, cùng với sự gia tăng công suất thì các tổn thất về quạt gió và ma sát giữa rotor với không khí tăng mạnh, vì vậy cần phải chuyển sang làm mát trực tiếp các cuộn dây và lõi thép của máy phát điện.

Ưu việt của việc làm mát máy phát điện bằng khí hydro:

Nhờ tỷ trọng của hydro nhỏ hơn gần 10 lần so với không khí, độ dẫn nhiệt cao gấp 7 lần không khí. Việc sử dụng hydro làm mát cho phép tăng công suất máy phát điện thêm 35 – 40% so với làm mát bằng không khí (kích thước máy phát điện như nhau), tăng hiệu suất thêm 1% trở lên, tăng tuổi thọ của máy. Thí dụ đối với máy phát điện công suất 100 MW, 3.000 vòng/ phút khi làm mát bằng hydro tăng thêm hiệu suất 1,2%; với máy phát điện làm mát bằng không khí công suất 200 MW, tổn thất thông gió là 1.195 kW, còn khi làm mát bằng hydro chỉ còn dưới 140 kW.
Những thử nghiệm ứng dụng làm mát bằng hydro cho các công ty chuyên bán và cho thuê máy phát điện đã được thực hiện lần đầu tại Mỹ vào năm 1923. Sau đó hệ thống làm mát bằng hydro đã được thử nghiệm trên hàng loạt các máy phát điện và máy bù đồng bộ công suất lớn và chỉ từ năm 1936 – 1938 ở Mỹ mới bắt đầu chế tạo những máy phát điện tuabin hơi công suất lớn hàng trăm MW với các hệ thống làm mát bằng hydro.