双水内冷发电机采用水、水、空冷却方式，既发电机的定子、转子绕组采用水内冷，定子铁芯及端部结构采用空气冷却。定子绕组冷却水为每半个线圈一个水路，进水在定子的励端，出水在机端。定子连接线也是水内冷，每个水路进水和出水用聚四乙烯软管连接。转子绕组冷却水路为转子每槽有两排，每排线圈为一个水路，在导线槽的底部进水，槽的顶部出水，所有水路的进水和出水与绝缘引水管相连。总进出水管均采用防腐蚀的反磁不锈钢管。冷却水从励端进入转子，沿转子中心空轴流过，当冷却水经端部汇水箱和进水管后，流到转子绕组并从转子出水管及出水装置流出。冷却风有装在发电机转轴上的风扇提供，与空气冷却器一起组成一个封闭循环系统，冷风从两端的端盖进风口由安装在转轴的二端的轴向风扇打入，通过转子表面经定子铁芯采用二进二出的径向通风方式。
定子端盖为铝合金材料，以降低电机端部的附加损耗，端盖和转轴配合处设有气封结构，以防止外界的油物进入。在端盖顶部装有防爆气窗，端盖两侧装窥视空，机内有低压防震灯，可供观察定子。定子铁芯有优质冷轧扇形硅钢片叠装压紧构成，铁芯两端的硅钢片在内圆处设计成阶梯状，并在齿部中央位置开有狭长条缺口，以减少涡流产生的杂散损耗，铁芯依靠两端的反磁钢的压圈和反磁钢压指压紧，在压圈表面有几条小槽，槽内埋嵌有通水的冷却铜管，以加强此处的冷却。定子线圈有空芯、实芯铜线组合而成，空、实芯铜线根数为1：4，每个线圈内共有6组这样的铜线组成，空、实芯铜线在槽内进行360度换位，线圈对地主绝缘F级环氧粉云母带连续绝缘。线圈在槽内直线段和出槽口处均图半导体漆，对线圈表面进行防电晕处理。定子连接线采用形状为方内方的铜管，其冷却水路与线圈串联。引出线共6根。
发电机转子转轴有高机械性能和导磁性能好的合金钢锻造而成，对有中心孔的转轴内部填磁棒，以增加转子导磁面积，转轴本体外的励磁侧，轴中心空内装有转子进水连接管。转子线圈端部是高强度的反磁钢护环支撑，其采用悬挂式结构，一端热套在转子本体端部的结合面上，另一端热套在与转子轴柄悬空的中心环上。为保护转子绝缘引水管在电机运行时不受离心力作用而损坏，在绝缘引水管之间用绝缘垫块及其内外层使用绝缘铜配紧，外面再用小护环热套固定，小护环采用双拼式，分成两段。
转子绕组导线采用外方内方的空芯导线，每根铜线为一匝，每匝铜线经绝缘后，在槽内的宽度方向布置成两排，每排有数匝组成，转子绕组的电路为串联。
滑环采用耐磨合金钢锻造成型，滑环外圆表面有螺旋型槽，以消除碳刷与滑环表面间在高速运转时形成的空气薄膜层，以改善两者之间的接触。滑环上开有许多斜向通风孔，两滑环之间还装有1只离心式风扇，滑环的通风系统采用下出风方式。
为防止轴电流通过发电机转轴形成回路而损坏轴承挡及轴心，在发电机的励端轴承座，进水支座及同轴轴承低部均设计成双层对地绝缘。
在发电机两侧下端盖的盖板、出线板和出风口处布置有印刷板式检漏计，在发电机内部装有测量各部位温度的测温元件。
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