Chłodzenie turboprądnic
W czasie pracy prądnicy nagrzewa się rdzeń stojana i wirnika oraz uzwojenia. Aby temperatura poszczególnych części prądnicy nie przekraczała dopuszczalnych wartości, konieczne jest stale chłodzenie prądnicy. Turboprądnice chłodzimy zwykle powietrzem przetłaczanym przez wentylatory zainstalowane po obu stronach wirnika. Dobre odprowadzenie ciepła zapewnia dłuższą pracę izolacji uzwojeń, a w pewnych warunkach pozwala nawet na nieduże przeciążanie prądnic. Izolacja uzwojeń starzeje się pod wpływem działań mechanicznych (wibracja maszyn, dynamiczne działanie prądów zwarciowych, tarcie strumienia chłodzącego powietrza o izolację itp.), wskutek zanieczyszczenia i zawilgocenia, ale najbardziej przyspiesza proces starzenia izolacji silne jej nagrzanie. Badania wykazały, że np. najczęściej stosowana izolacja klasy B starzeje się po ok. 15 latach przy pracy w temperaturze 120 °C, natomiast przy temperaturze 140 °C czas jej pracy nie przekracza nawet 2 lat. Wskutek nagrzania izolacja traci swą elastyczność, kruszeje i znacznie zmniejsza się jej wytrzymałość elektryczna.
Rozróżniamy chłodzenie prądnic w obiegu otwartym i zamkniętym. Przy obiegu otwartym powietrze jest pobierane z zewnątrz i przepływa przez prądnicę. Aby nie zanieczyszczać prądnicy, konieczne jest staranne oczyszczenie powietrza pobieranego z zewnątrz z pyłu i wilgoci’. W tym celu stosuje się przeważnie filtry złożone ze skrzynek blaszanych, zasłoniętych z dwóch stron siatką drucianą. Skrzynki są wypełnione odcinkami rurek żelaznych zwilżonych olejem. Powietrze przepływając przez filtr osadza na rurkach większą część pyłu. Oczywiście filtry należy okresowo czyścić, przy czym terminy czyszczenia ustala się na podstawie doświadczeń ruchowych danej elektrowni w. zależności od stopnia zapylenia powietrza. Na rys. 11-6 przedstawiono rozwiązanie chłodzenia prądnicy przy zastosowaniu otwartego obiegu chłodzenia. Stosuje się je dla prądnic o mocy do 3 MW, zainstalowanych w elektrowniach zbudowanych nie na terenach przemysłowych lub miejskich, gdzie zawsze istnieje obawa nadmiernego zapylenia powietrza. Przy chłodzeniu prądnic w zamkniętym obiegu przez prądnicę przepływa stale to samo powietrze. Wychodzące z prądnicy nagrzane powietrze przepływa przez wodną chłodnicę. Po ochłodzeniu w niej powietrze znów dopływa do prądnicy. W chłodnicy powietrza znajdują się rurki, przez które przepływa woda. Temperatura wody chłodzącej u wlotu do chłodnicy nie powinna przekraczać 30 °C. Powietrze powinno się ochładzać w chłodnicy do temperatury nieniższej niż 20 °C, aby zapobiec poceniu się chłodnicy, gdyż dostawanie się kropelek wody do prądnicy przyspiesza starzenie izolacji uzwojeń.