Добавлен: 06.12.2023
Просмотров: 190
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
СОДЕРЖАНИЕ
1 Выбор синхронного генератора, его основные параметры и система возбуждения
Причины планового и немедленного останова
Определение тока возбуждения генератора различными способами
Графическое определение тока ротора по спрямленной х. х. х.
Критерии допустимости асинхронного и несимметричного режимов работы генератора
Расчет времени пуска и выбега агрегата с вентиляторным моментом сопротивления
Расчет времени пуска и выбега агрегата с постоянным моментом сопротивления
Расчёт самозапуска для секции собственных нужд
Г, предусмотренный на случай отказа схемы перевода преобразователя VDGA при гашении поля в инверторный режим.
Начальное возбуждение вспомогательного генератора при пуске агрегата осуществляется от аккумуляторной батареи через добавочный резистор RД.
Регулирование возбуждения вспомогательного генератора производится вручную или от АРВ-GA пропорционального действия воздействием на систему управления AVDGA преобразователя VDGA, изменяющую угол регулирования тиристерев. Тиристорные преобразователи VD-1 - VD-3 (тип тиристоров ТВ8-200/825-Н-2У4) охлаждаются дистиллятом от системы охлаждения генератора, преобразователь VDGA имеет воздушное охлаждение.
Система возбуждения обеспечивает работу турбогенератора в режимах начального возбуждения, х. х., нагрузки, форсировку возбуждения и гашение поля.
Операция начального возбуждения начинается включением контактора гашения поля в схеме возбуждения вспомогательного генератора и переводом преобразователя VDGA из инверторного режима в выпрямительный (релейная аппаратура преобразователей на схеме не показана). После подачи напряжения от аккумуляторной батареи напряжение возбудителя увеличивается до 10% Uв.ном, затем отключаются цепи от аккумуляторной батареи и продолжается самовозбуждение возбудителя. После того как Uв станет равным 0,7Uв.ном, переводятся в выпрямительный режим тиристорные преобразователи VD1 - VDЗ в цепи обмотки возбуждения генератора, вступает в действие АРВ возбудителя и устанавливает номинальное напряжение на обмотке возбуждения генератора, соответствующее х. х. Устройство АРВ турбогенератора поддерживает заданное напряжение на его выводах при подготовке его к включению.
Изменение режима возбуждения работающего турбогенератора производится воздействием на уставку устройства ПУН АРВ-G, а при работе без АРВ — непосредственным воздействие на аппаратуру панели систем управления тиристорных преобразователей.
В процессе эксплуатации при осмотрах аппаратуры системы возбуждения следует особое внимание уделять проверке распределения токов между параллельно включенными тиристорными преобразователями, надзору за появлением течей в системе их охлаждения, контролю за температурой дистиллята на входе (должна быть в пределах 20—40°С), за перепадом давлений дистиллята (1,5 кгс/см2), расходом дистиллята (на три преобразователя он должен быть не менее 12 до3/ч) и т. д. Не реже 1 раза в год должно быть проверено напряжение срабатывания защитного разрядника (2400В).
В системе возбуждения предусмотрены защиты с действием на гашение поля турбогенератора, гашение поля вспомогательного генератора, возможность автоматического и ручного регулирования возбуждения, ограничение тока возбуждения или запрет форсировки, съем управляющих импульсов с тиристорных преобразователей, включение защитного сопротивления параллельно обмотке возбуждения турбогенератора.
Не допускается работа турбогенератора: длительно без АРВ-G; с системой возбуждения, имеющей один из трех параллельно включенных тиристорных преобразователей; с замыканием на землю в цепях возбуждения.
Все тиристорные системы возбуждениям АРВ сильного действия обеспечивают пуск генератора с включением в сеть методом точной синхронизации или самосинхронизации, эксплуатационные режимы от х. х. до номинальной нагрузки, режимы форсировки (кратность 2Uв.ном и 2Iв.ном), гашение поля и развозбуждение.
Эксплуатация тиристорных возбудителей достаточно проста. Подготовка их к работе заключается в том, чтобы обеспечить нормальную работу системы охлаждения и собрать электрические схемы. В схемах охлаждения тиристорных преобразователей предусмотрены контроль протока воды через охладители с помощью струйных реле, контроль перегорания силовых предохранителей, устройство ограничения степени и длительности форсировки возбуждения.
При появлении сигналов о возникших ненормальностях в работе вспомогательных устройств системы возбуждения должны быть немедленно приняты меры к их устранению в соответствии с местными инструкциями. Должны быть обеспечены особые меры надежности питания систем управления от шин с. н. 380 В, так как прекращение питания вызывает автоматический вывод из работы тиристорного преобразователя.
Во время нормальной остановки турбогенератора отключение тиристорной системы возбуждения производится после разгрузки генератора по активной и реактивной мощности.
Тиристорные возбудители просты и надежны в эксплуатации, имеют стабильные характеристики и являются наиболее перспективными. Тиристорные возбудители сохраняют работоспособность при глубоких посадках напряжения, что важно для обеспечения устойчивости при близких к.з. [1, § 2-4].
Турбогенераторы с непосредственным охлаждением водой обмотки статора и водородом обмотки ротора являются в настоящее время наиболее совершенными электрическими машинами, вырабатывающими электрическую энергию. Вода обладает теплоемкостью, теплопроводностью и теплоотводящей способностью, намного превосходящими аналогичные физические свойства воздуха и водорода. Это позволяет интенсивно отводить теплоту при более высоких плотностях тока в обмотках, а следовательно, выполнять генераторы большей мощности без существенных изменений их габаритов.
В турбогенераторах серии ТВВ мощностью 165—1200 МВт водой охлаждается только обмотка статора; сердечник статора и обмотка ротора охлаждаются водородом, как и в генераторах серии ТВФ.
Для непосредственного охлаждения обмотки статора часть элементарных проводников стержней выполнена с внутренними каналами для циркуляции воды. Эти полые проводники имеют большие размеры, и поле пазового рассеяния наводит в них вихревые токи, создающие повышенные добавочные потери. Для уменьшения потерь, остальные проводники выполняются сплошными.
Вода, используемая для охлаждения обмотки статора, находящейся под высоким напряжением, должна обладать хорошими диэлектрическими свойствами. Поэтому для охлаждения применяют дистиллят (обессоленную воду). Благодаря высокой теплоотводящей способности воды ее температура практически равна температуре охлаждаемого проводника; следовательно, путем изменения температуры воды и ее количества можно регулировать температуру обмотки таким образом, чтобы поддерживать равенство температур меди и изоляции. Это необходимо для предотвращения перемещения вследствие температурного расширения меди обмотки относительно изоляции. При непосредственном водяном охлаждении распределение температуры вдоль обмотки получается значительно более равномерным, чем при непосредственном газовом охлаждении.
Конструкция турбогенератора серии ТВВ показана на рисунке 2.
Внутри корпуса статора установлены два кольцеобразных коллектора со стороны турбины, соответственно для подачи и слива воды. Коллекторы представляют собой кольцевые медные трубы, расположенные на опорных изоляторах, которые крепятся к нажимной плите статора. Соединение коллекторов с внешним трубопроводом осуществляется с помощью проходных изоляторов. (Изоляция коллекторов от корпуса позволяет измерять сопротивление изоляции обмотки статора при заполнении полых проводников водой. Вода подается (и отводится) в головки стержней через шланги из электроизоляционного материала. Из каждой головки вода поступает одновременно в два стержня и двумя параллельными потоками проходит к головкам обмотки со стороны контактных колец.
Рисунок 2- Продольный разрез турбогенератора серки ТВВ с непосредственным охлаждением обмоток статора водой и обмотки ротора водородом:
1 — корпус статора; 2 — сердечник статора; 3 — обмотка статора; 4— ротор;
5 — вентилятор; 6 — подшипник; 7 —аппарат щеткодержателей; 8 — возбудитель
Здесь вода переходит через медные соединительные трубки в последующие стержни и по ним в обратном направлении возвращается в кольцевой коллектор нагретой воды. Выводы обмотки статора и соединительные шины также охлаждаются водой. Нагретая вода из коллектора подается в теплообменники, где охлаждается. Вода в системе охлаждения непрерывно механически и химически обрабатывается. Убыль воды пополняется конденсатом из паротурбинной установки.
Турбогенераторы серии ТВВ имеют различные схемы газового охлаждения сердечника статора.
Первые турбогенераторы ТВВ-320-2 имели однострунную радиальную систему вентиляции, работающую по вытяжной схеме, но четыре газоохладителя расположены в них вертикально. Недостатком радиальной схемы является неравномерное распределение газа в каналах по длине сердечника и связанное с этим повышение температуры газа в зазоре, что ухудшает условия охлаждения самовентилирующегося ротора. Поэтому для последующих генераторов ТВВ-320-2, а также для ТВВ-165-2 и ТВВ-500-2 была применена одноструйная радиально-тангенциальная схема вентиляции. Холодный газ из входных отсеков проходит в радиальные каналы сердечника, охлаждает его и поступает в зазор. Здесь газ перемещается в тангенциальном направлении и опять через радиальные каналы сердечника поступает в выходные отсеки нагретого газа. Радиальный поток водорода охлаждает также массивный медный кольцевой экран, расположенный непосредственно под нажимной плитой на нажимных пальцах. Экран снижает перегрев
Начальное возбуждение вспомогательного генератора при пуске агрегата осуществляется от аккумуляторной батареи через добавочный резистор RД.
Регулирование возбуждения вспомогательного генератора производится вручную или от АРВ-GA пропорционального действия воздействием на систему управления AVDGA преобразователя VDGA, изменяющую угол регулирования тиристерев. Тиристорные преобразователи VD-1 - VD-3 (тип тиристоров ТВ8-200/825-Н-2У4) охлаждаются дистиллятом от системы охлаждения генератора, преобразователь VDGA имеет воздушное охлаждение.
Система возбуждения обеспечивает работу турбогенератора в режимах начального возбуждения, х. х., нагрузки, форсировку возбуждения и гашение поля.
Операция начального возбуждения начинается включением контактора гашения поля в схеме возбуждения вспомогательного генератора и переводом преобразователя VDGA из инверторного режима в выпрямительный (релейная аппаратура преобразователей на схеме не показана). После подачи напряжения от аккумуляторной батареи напряжение возбудителя увеличивается до 10% Uв.ном, затем отключаются цепи от аккумуляторной батареи и продолжается самовозбуждение возбудителя. После того как Uв станет равным 0,7Uв.ном, переводятся в выпрямительный режим тиристорные преобразователи VD1 - VDЗ в цепи обмотки возбуждения генератора, вступает в действие АРВ возбудителя и устанавливает номинальное напряжение на обмотке возбуждения генератора, соответствующее х. х. Устройство АРВ турбогенератора поддерживает заданное напряжение на его выводах при подготовке его к включению.
Изменение режима возбуждения работающего турбогенератора производится воздействием на уставку устройства ПУН АРВ-G, а при работе без АРВ — непосредственным воздействие на аппаратуру панели систем управления тиристорных преобразователей.
В процессе эксплуатации при осмотрах аппаратуры системы возбуждения следует особое внимание уделять проверке распределения токов между параллельно включенными тиристорными преобразователями, надзору за появлением течей в системе их охлаждения, контролю за температурой дистиллята на входе (должна быть в пределах 20—40°С), за перепадом давлений дистиллята (1,5 кгс/см2), расходом дистиллята (на три преобразователя он должен быть не менее 12 до3/ч) и т. д. Не реже 1 раза в год должно быть проверено напряжение срабатывания защитного разрядника (2400В).
В системе возбуждения предусмотрены защиты с действием на гашение поля турбогенератора, гашение поля вспомогательного генератора, возможность автоматического и ручного регулирования возбуждения, ограничение тока возбуждения или запрет форсировки, съем управляющих импульсов с тиристорных преобразователей, включение защитного сопротивления параллельно обмотке возбуждения турбогенератора.
Не допускается работа турбогенератора: длительно без АРВ-G; с системой возбуждения, имеющей один из трех параллельно включенных тиристорных преобразователей; с замыканием на землю в цепях возбуждения.
Все тиристорные системы возбуждениям АРВ сильного действия обеспечивают пуск генератора с включением в сеть методом точной синхронизации или самосинхронизации, эксплуатационные режимы от х. х. до номинальной нагрузки, режимы форсировки (кратность 2Uв.ном и 2Iв.ном), гашение поля и развозбуждение.
Эксплуатация тиристорных возбудителей достаточно проста. Подготовка их к работе заключается в том, чтобы обеспечить нормальную работу системы охлаждения и собрать электрические схемы. В схемах охлаждения тиристорных преобразователей предусмотрены контроль протока воды через охладители с помощью струйных реле, контроль перегорания силовых предохранителей, устройство ограничения степени и длительности форсировки возбуждения.
При появлении сигналов о возникших ненормальностях в работе вспомогательных устройств системы возбуждения должны быть немедленно приняты меры к их устранению в соответствии с местными инструкциями. Должны быть обеспечены особые меры надежности питания систем управления от шин с. н. 380 В, так как прекращение питания вызывает автоматический вывод из работы тиристорного преобразователя.
Во время нормальной остановки турбогенератора отключение тиристорной системы возбуждения производится после разгрузки генератора по активной и реактивной мощности.
Тиристорные возбудители просты и надежны в эксплуатации, имеют стабильные характеристики и являются наиболее перспективными. Тиристорные возбудители сохраняют работоспособность при глубоких посадках напряжения, что важно для обеспечения устойчивости при близких к.з. [1, § 2-4].
- 1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 16
Система охлаждения
Турбогенераторы с непосредственным охлаждением водой обмотки статора и водородом обмотки ротора являются в настоящее время наиболее совершенными электрическими машинами, вырабатывающими электрическую энергию. Вода обладает теплоемкостью, теплопроводностью и теплоотводящей способностью, намного превосходящими аналогичные физические свойства воздуха и водорода. Это позволяет интенсивно отводить теплоту при более высоких плотностях тока в обмотках, а следовательно, выполнять генераторы большей мощности без существенных изменений их габаритов.
В турбогенераторах серии ТВВ мощностью 165—1200 МВт водой охлаждается только обмотка статора; сердечник статора и обмотка ротора охлаждаются водородом, как и в генераторах серии ТВФ.
Для непосредственного охлаждения обмотки статора часть элементарных проводников стержней выполнена с внутренними каналами для циркуляции воды. Эти полые проводники имеют большие размеры, и поле пазового рассеяния наводит в них вихревые токи, создающие повышенные добавочные потери. Для уменьшения потерь, остальные проводники выполняются сплошными.
Вода, используемая для охлаждения обмотки статора, находящейся под высоким напряжением, должна обладать хорошими диэлектрическими свойствами. Поэтому для охлаждения применяют дистиллят (обессоленную воду). Благодаря высокой теплоотводящей способности воды ее температура практически равна температуре охлаждаемого проводника; следовательно, путем изменения температуры воды и ее количества можно регулировать температуру обмотки таким образом, чтобы поддерживать равенство температур меди и изоляции. Это необходимо для предотвращения перемещения вследствие температурного расширения меди обмотки относительно изоляции. При непосредственном водяном охлаждении распределение температуры вдоль обмотки получается значительно более равномерным, чем при непосредственном газовом охлаждении.
Конструкция турбогенератора серии ТВВ показана на рисунке 2.
Внутри корпуса статора установлены два кольцеобразных коллектора со стороны турбины, соответственно для подачи и слива воды. Коллекторы представляют собой кольцевые медные трубы, расположенные на опорных изоляторах, которые крепятся к нажимной плите статора. Соединение коллекторов с внешним трубопроводом осуществляется с помощью проходных изоляторов. (Изоляция коллекторов от корпуса позволяет измерять сопротивление изоляции обмотки статора при заполнении полых проводников водой. Вода подается (и отводится) в головки стержней через шланги из электроизоляционного материала. Из каждой головки вода поступает одновременно в два стержня и двумя параллельными потоками проходит к головкам обмотки со стороны контактных колец.
Рисунок 2- Продольный разрез турбогенератора серки ТВВ с непосредственным охлаждением обмоток статора водой и обмотки ротора водородом:
1 — корпус статора; 2 — сердечник статора; 3 — обмотка статора; 4— ротор;
5 — вентилятор; 6 — подшипник; 7 —аппарат щеткодержателей; 8 — возбудитель
Здесь вода переходит через медные соединительные трубки в последующие стержни и по ним в обратном направлении возвращается в кольцевой коллектор нагретой воды. Выводы обмотки статора и соединительные шины также охлаждаются водой. Нагретая вода из коллектора подается в теплообменники, где охлаждается. Вода в системе охлаждения непрерывно механически и химически обрабатывается. Убыль воды пополняется конденсатом из паротурбинной установки.
Турбогенераторы серии ТВВ имеют различные схемы газового охлаждения сердечника статора.
Первые турбогенераторы ТВВ-320-2 имели однострунную радиальную систему вентиляции, работающую по вытяжной схеме, но четыре газоохладителя расположены в них вертикально. Недостатком радиальной схемы является неравномерное распределение газа в каналах по длине сердечника и связанное с этим повышение температуры газа в зазоре, что ухудшает условия охлаждения самовентилирующегося ротора. Поэтому для последующих генераторов ТВВ-320-2, а также для ТВВ-165-2 и ТВВ-500-2 была применена одноструйная радиально-тангенциальная схема вентиляции. Холодный газ из входных отсеков проходит в радиальные каналы сердечника, охлаждает его и поступает в зазор. Здесь газ перемещается в тангенциальном направлении и опять через радиальные каналы сердечника поступает в выходные отсеки нагретого газа. Радиальный поток водорода охлаждает также массивный медный кольцевой экран, расположенный непосредственно под нажимной плитой на нажимных пальцах. Экран снижает перегрев