Файл: Возбуждения 8.doc

У мощных турбогенераторов с непосредственным охлаждением несимметрия ротора больше, особенно при замкнутой обмотке возбуждения, за счет сравнительно меньшего числа пазов и значительного увеличения ли­нейных нагрузок в обмотанной части ротора.

В связи с этим, а также меньшей относительной мас­сой этих турбоагрегатов степень ускорения и последую­щего замедления их роторов в асинхронном режиме с замкнутой обмоткой возбуждения больше, чем у ма­шин с косвенным охлаждением. Наибольшей неравно­мерностью движения ротора отличаются турбогенерато­ры с в. ч. возбудителями при замыкании обмотки ро­тора на выпрямители возбудителя.

Когда полярность наведенного в роторе тока совпа­дает с полярностью вентилей, по последовательной обмотке возбуждения возбудителя протекает ток, появ­ляется вынужденный поток возбуждения генератора, создающий синхронизирующий момент и уменьшающий скольжение агрегата. В обратный полупериод, когда вентили запираются, обмотка ротора оказывается ра­зомкнутой и ротор получает резкое ускорение [1, §3-4].

Допускается кратковременная работа турбоге­нераторов в асинхронном режиме без возбуждения при сниженной нагрузке. Для турбогенераторов с косвенным охлаждением обмоток допустима нагрузка в указанном режиме до 60 % номинальной, а продолжительность работы при этом не более 30 мин. Допустимая нагрузка и продолжительность работы в асинхронном режиме без возбуждения турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмоток должны быть установлены на основании указаний заводских инструкций, а при их отсутствии — на основании результатов специальных испытаний или требований нормативно технических документов.

Допустимость асинхронных режимов турбогенераторов по их воздействию на сеть должна быть установлена расчетами или испытаниями. Работа гидрогенераторов и турбогенераторов с набор­ными зубцами ротора в асинхронном режиме без возбуждения запрещается.

Несинхронная работа отдельного возбужденного гене­ратора любого типа относительно других генераторов электростанции запрещается [8, §5-1].

2. 1   ...   4   5   6   7   8   9   10   11   ...   16

---

Несимметричный режим работы

Такие режимы могут быть вызваны обрывами и отключениями одной фазы линии, отключением одной из фаз транс­форматорной группы, однофазной на­грузкой в виде электротяги и плавильных печей и др. Возникающие при несим­метричном режиме токи обратной после­довательности создают дополнительный нагрев обмотки статора. Магнитное поле обратной последовательности, вращаясь относительно ротора с двойной синхрон­ной частотой вращения, наводят в об­мотке возбуждения, в демпферных кон­турах, а также в теле ротора и его торце­вой контактной зоне (клин, зуб, бандаж) токи частотой 100 Гц. Эти токи создают дополнительный нагрев соответствую­щих частей ротора. Кроме того, магнит­ное поле обратной последовательности создает знакопеременный момент, кото­рый вызывает механические напряжения и вибрации машины.

Тепловое действие токов двойной частоты наиболее опасно для турбогене­раторов, так как их ротор выполняется из цельной поковки и имеет большую поверхность, поэтому эти токи могут быть значительными. Ввиду повышенной частоты токи вытесняются на по­верхность тела

ротора и замыкаются через пазовые клинья и бандажные кольца. Поэтому наибольший нагрев происходит в торцевых зонах ротора.

Дополнительный нагрев обмотки ротора представляет опасность для ее изоляции. Дополнительные механические напряжения в турбогенераторах незначи­тельны и практически не влияют на их механическую прочность.

При работе генератора в продолжи­тельном несимметричном режиме ток наиболее нагруженной фазы статора, по условию допустимого нагрева обмотки, не должен превышать номинального. Кроме того, температура наиболее нагре­тых частей ротора, а также механические напряжения и вибрации генератора не должны превышать допустимых значе­ний. Обычно предельные допустимые значения тока обратной последователь­ности для турбогенераторов опреде­ляются допустимым нагревом торцевой контактной зоны ротора, а для гидрогене­раторов — допустимым нагревом демп­ферной системы и обмотки возбуждения, а также вибрациями конструктивных частей и обмотки статора [2, §20-12].

Возникновение несимметрии в энергосистеме отра­жается на работе всех генераторов, работающих на общие шины, нагрузка всех генераторов становится не­симметричной. Наиболее тяжелым является случай, когда при номинальной нагрузке работающих генера­торов несимметрия превышает допустимые пределы. Единственным средством восстановления нормального режима при этом является немедленная аварийная раз­грузка генераторов, с одновременным выявлением и устранением несимметрии перераспределением нагрузок потребителей.

---

Если при возникновении несимметрии генераторы за­гружены не полностью и несимметрия не выходит за, допустимые пределы, за тепловым состоянием работающих генераторов следует установить усиленный надзор и в случае недопустимого повышения температур активных частей немедленно разгрузить данный гене­ратор [1, §3-4].

7. Расчет времени пуска и выбега агрегатов секции собственных нужд

   1. Выбор двигателей

Для механизмов собственных нужд, указанных в таблице 1, выбираются асинхронные двигатели, параметры которых приведены в таблице 7.

Время ускорения можно рассчитать по формуле, с

, (5)

где - маховый момент, .

Время ускорения агрегата определяется суммой времени ускорения механизма и двигателя

, (6)

Для питательного насоса

с.

2. Описание графоаналитического метода определения пуска и выбега

Пуск (разбег) – это процесс увеличения скорости двигателя от нуля до синхронной.

Выбег машинного агрегата представляет собой процесс снижения его частоты вращения, вызванный отключением электродвигателя от сети или резким уменьшением подводимого к нему напряжения.

Время разбега и выбега можно определить графоаналитическим способом. Для этого совмещённым построением расчётных статических характеристик момента вращения m_ВР=f(s) и момента сопротивления m_С=f(s) строится зависимость избыточного момента от скольжения, после чего кривая m_ИЗ=f(s) разбивается на участки. Для каждого участка находится:

- конечное приращение скольжения;

т_изi – среднее значение момента в рассматриваемом интервале времени.

Время разбега и выбега определяется по формуле

---

, (7)

Графоаналитический метод предпочтительнее аналитического в тех случаях, когда последнее затруднено из-за того, что момент сопротивления механизма не является постоянной величиной.

3. 1   ...   5   6   7   8   9   10   11   12   ...   16

---

Расчет времени пуска и выбега агрегата с вентиляторным моментом сопротивления

Для расчётов времени пуска и выбега выбирается мельничный вентилятор.

Для графоаналитического расчёта строятся зависимости и .

Зависимость для современных мощных асинхронных двигателей имеет сложный характер. При приближённых расчётах используется зависимость

, (8)

где b_ном = 2,5 – кратность максимального момента, о.е.;

- критическое скольжение, о.е.

, (9)

где S_ном = 0,011 – номинальное скольжение, о.е.

,

.

Зависимость представляется в виде

, (10)

где m_с.нач = 0,16 – начальный момент сопротивления механизма, о.е.;

р = 2 – показатель степени, характеризующий тип механической характеристики;

к_з = 0,572 – коэффициент загрузки;

.

Далее, производится совместное построение расчетных статических характеристик и , после чего находится для каждого значения скольжения избыточный момент

---