GENERADORES ENFRIADOS POR HIDROGENO



GENERDORES



La cantidad de energía que un generador puede suministrar es limitada por el aumento de la temperatura de los bobinados. Por consiguiente mientras más eficiente es el sistema de enfriamiento, mayor será la carga que se coloque en el generador.

SISTEMAS DE ENFRIAMIENTO DE GENERADORES
Los tipos de enfriamiento normalmente usados en los generadores de corriente alterna sonlos de: aire enfriado, aire-aire y el de aire y/o gas- agua con cambiador de calor.

a. El método de aire enfriado
Los generadores que usan este método de enfriamiento, toman el aire del exterior a la temperatura ambiente como medio de enfriamiento, el aire circula a trabes del estator y el rotor por medio de impulsores en ambos extremos del rotor. El aire caliente se extrae por la parte deatrás del generador para completar el ciclo, es decir circula una sola vez.
b. Cambiador de calor aire-aire
Un generador con intercambiador de calor aire-aire es diferente de uno del tipo con enfriamiento natural, debido a que el intercambiador de calor constantemente recircula el mismo aire a trabes del estator, este método tiene además la ventaja de que conserva limpios los aislamientos, ya queel aire se cambia constantemente y con esto se elimina la necesidad de los filtros de aire en el sistema.
c. Cambiador de calor aire y/ o gas-agua con cambiador de calor
Un generador con un cambiador de calor aire-agua es diferente del que usa cambiador de calor aire-aire, en que el calor que viene del rotor y el estator se circula a través de un enfriador que consiste de un cierto número detubos de cobre con perforaciones de circulación alrededor del diámetro exterior de los tubos. Es necesario tener una fuente de agua de enfriamiento, que se debe hacer circular a trabes de estos enfriadores; este sistema tiene la ventaja de que evita que se introduzcan al generador elementos contaminantes para los devanados.









QUE ENFRIAMIENTO ES EL MÁS RECOMENDADO.
La provisión deaire limpio es absolutamente esencial, ya que el ingreso de polvo y otra materia particulada podrían bloquear los conductos de enfriamiento, y puede aun causar cortos a tierra y el consecuente daño al aislamiento. La caída de presión a trabes del filtro podrían indicar cuando éste necesita reemplazo.

Cuando el generador esta localizado en un ambiente hostil, es decir en condiciones muy sucias,es empleado usualmente un sistema de enfriamiento de aire y/o gas de ciclo cerrado. En este caso, el mismo aire es enfriado mientras pasa por un cambiador de calor enfriado por agua.


Una parte de la perdida rotacional es la fricción con el aire creada por el campo rotatorio y el ventilador que esta en el eje del generador. Sin embargo el enfriamiento por aire mediante ventiladores internoses, en general, inadecuado para generadores de gran tamaño, y se necesitan determinado tipo de sellos y ventilación forzada para:


1. Llevarse el calor que se genere con un aumento razonable de temperatura tanto del alternador como el medio gaseoso de enfriamiento que se emplee.
2. Tener un enfriador gaseoso con menos pérdidas por fricción y posiblemente un mayor calor especifico que el aire.3. Sellar el sistema de enfriamiento del alternador para evitar que entre polvo y humedad, ya que acortarían la vida de la maquina.
4. Aumentar la eficiencia
5. Aumentar la capacidad del generador.

En los modernos turbogeneradores, que se impulsan a altas velocidades y que emplean enfriamiento por aire, sellado y forzado, la mitad o mas de las perdidas rotacionales totales a plena carga confrecuencia son el resultado de forzar aire a trabes de ductos axiales que hay en el rotor y estator.

Debido a todo lo mencionado anteriormente se han diseñado generadores enfriados con hidrogeno.


Cuando el tamaño del generador es muy grande (100 MW) o por ejemplo modelos antiguos emplean normalmente un sistema de enfriamiento de hidrogeno.

El hidrogeno tiene menos viscosidad que el...