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由于電機中能量損耗和電機的體積成正比，它的量級與電機線(xiàn)度量級的三次方成比例，而電機散熱面的量級只是電機線(xiàn)度量級的二次方。因此，當電機尺寸增大時(shí)（受材料限制，增大電機容量就得加大其尺寸），電機每單位表面上需要散發(fā)的熱量就會(huì )增加，電機的溫升將會(huì )提高。在高速汽輪發(fā)電機中，離心力將使轉子表面和轉子中心孔表面產(chǎn)生巨大的切向應力，轉子直徑越大，這種應力也越大。因此，在鍛件材料允許的應力極限范圍內，2極汽輪發(fā)電機的轉子本體直徑不能超過(guò)1250毫米。大型汽輪發(fā)電機要增大單機容量，只有靠增加轉子本體的長(cháng)度（即用細長(cháng)的轉子）和提高電磁負荷來(lái)解決。轉子長(cháng)度可達8米，已接近極限。要繼續提高單機容量，只能是提高電機的電磁負荷。這使大型汽輪發(fā)電機的發(fā)熱和冷卻問(wèn)題變得特別突出。

對于50000千瓦以下的汽輪發(fā)電機，多采用閉路空氣冷卻系統，用電機內的風(fēng)扇吹拂發(fā)熱部件降溫。對于容量為5～60萬(wàn)千瓦的發(fā)電機，廣泛使用氫冷。氫氣（純度99%）的散熱性能比空氣好，用它來(lái)取代空氣不僅散熱效果好，而且可使電機的通風(fēng)摩擦損耗大為降低，從而能顯著(zhù)提高發(fā)電機的效率。但是，采用氫冷必須有防爆和防漏措施，這使電機結構更為復雜，也增加了電極材料的消耗和成本。此外，還可采用液體介質(zhì)冷卻，例如水的相對冷卻能力為空氣的50倍，帶走同樣的熱量，所需水的流量比空氣小得多。因此，在線(xiàn)圈里采用一部分空心導線(xiàn)，導線(xiàn)中通水冷卻，就可以大大降低電機溫升，延緩絕緣老化，增長(cháng)電機壽命。