 |
Турбогенераторы с водородно-водяным охлаждением серии ТВВ
|
|
|
|
Семестровая работа студента №1
по дисциплине:
«Режимы работы синхроных генераторов»
на тему:
«Двухполюсный генератор серии ТВВ»
Специальность 5В071800 - Электроэнергетика
Выполнил студент группы ЭСк-12-1
Калпакбаев Е.А.
Руководитель: Дуйсенова Ш.Т.
«____» ___________________ 20___г.
Алматы 2015
Содержание
Введение.........................................................................................................3
Турбогенераторы...........................................................................................4
Общая характеристика..................................................................................4
Турбогенераторы с водородно-водяным охлаждением серии ТВВ.........4
Режим работы турбогенераторов.................................................................8
Заключение..................................................................................................10
Список литературы……………………………………………………….11
Введение
В данной семестровой работе мы подробно изучим и рассмотрим двухполюсный турбогенераторов серии ТВВ. В серию ТВВ входят турбогенераторы мощностью 160, 200, 220, 300, 500, 800, 1000 и 1200 МВт.
Турбогенераторы имеют непосредственное охлаждение обмотки статора дистиллированной водой, непосредственное форсированное охлаждение обмотки ротора водородом, внешней поверхности ротора и сердечника статора — водородом. Системы охлаждения электрических машин предназначены для отвода из машин тепла выделяющихся в них потерь - электрических, магнитных и механических.
В настоящее время применяются следующие системы охлаждения: воздушная косвенного охлаждения, воздушно-жидкостная, водородно-водяная и полностью водяная с охлаждением стали статора водородом или воздухом.
Турбогенераторы
Генератор переменного тока— электрическая машина, преобразующая механическую энергию в электрическую энергию переменного тока. Большинство генераторов переменного тока используют вращающееся магнитное поле.
|
|
|
Общая характеристика
Турбогенераторы предназначены для выработки электроэнергии в продолжительном номинальном режиме работы при непосредственном соединении с паровыми или газовыми турбинами. Турбогенераторы устанавливаются на тепловых и атомных электростанциях.
В зависимости от мощности турбогенераторы подразделяются на три основные группы: мощностью 2,5-32 МВт, 60-320 МВт и свыше 500 МВт. По частоте вращения различают турбогенераторы четырех-полюсные (на частоту вращения 1500 и 1800 об/мин) и двухполюсные (на частоту вращения 3000 и 3600 об/мин) соответственно на частоты сети 50 и 60 Гц.
По виду приводной турбины турбогенераторы классифицируются на генераторы, приводимые во вращение паровой турбиной, и генераторы с приводом от газовой турбины.
По системе охлаждения турбогенераторы подразделяются на машины с воздушным, с косвенным водородным, непосредственным водородным и жидкостным охлаждением.
По применяемой системе возбуждения турбогенераторы классифицируются на машины со статической системой самовозбуждения, независимой тиристорной системой возбуждения и бесщеточным возбуждением.
Турбогенераторы с водородно-водяным охлаждением серии ТВВ
В серию ТВВ входят турбогенераторы мощностью 160, 200, 220, 300, 500, 800, 1000 и 1200 МВт на 3000 об/мин (рис. 1.1) и турбогенераторы мощностью 1000 МВт на 1500 об/мин (табл. 1.1).
Рис. 1.1 Двухполюсный турбогенераторы с водородно-водяным охлаждением серии ТВВ
Таб. 1.1 таблице показана зависимость частоты генерированного переменного тока от количества магнитных полюсов и числа оборотов генератора.
Например паровая турбина наиболее оптимально работает при 3000 оборотов в минуту, число полюсов генератора равняется двум. Для дизельного двигателя, применяемого на дизельных электростанциях, наиболее оптимальный режим работы 750 оборотов в минуту, тогда генератор должен иметь 8 полюсов и т.д.
|
|
|
Турбогенераторы имеют непосредственное охлаждение обмотки статора дистиллированной водой, непосредственное форсированное охлаждение обмотки ротора водородом, внешней поверхности ротора и сердечника статора — водородом.
Таблица 1.2 Технические данные турбогенераторов серии ТВВ
| Тип турбогенератора | Мощность, МВт | COS ф | Напряжение статора, кВ | Ток статора, кА | Напряжение возбуждения, В | Ток возбуждения, А | КПД, % |
| ТВВ-160-2Е | 0,85 | 6,04 | 98,5 | ||||
| ТВВ-200-2А | 0,85 | 15,75 | 8,625 | 98,6 | |||
| ТВВ-320-2 | 0,85 | 10,2 | 98,6 | ||||
| ТВВ-500-2 | 0,85 | 98,7 | |||||
| ТВВ-800-2 | 0,9 | 21,4 | 98,75 | ||||
| ТВВ-1000-2 | 0,9 | 26,73 | 98,75 | ||||
| ТВВ-1200-2 | 0,9 | 16,05 | 98,8 | ||||
| ТВВ-1000-4 | 0,9 | 26,73 | 98,7 |
Продолжение табл. 1,2
| Частота | Расход ма- | Давление | Статическая | Индуктивные сопротив- | |||
| 1ип гуроо-генератора | вращения, об/мин | териалов, кг/(кВ • А) | водорода, кПа | ОКЗ | перегружае-мость | ления, о. е. | |
| ТВВ-160-2Е | 0,88 | 0,459 | 1,7 | 0,33 | 0,22 | ||
| ТВВ-200-2А | 1,0 | 0,51 | 1,66 | 0,27 | 0,18 | ||
| ТВВ-320-2 | 0,96 | 0,62 | 1,7 | 0,26 | 0,17 | ||
| ТВВ-500-2 | 0,65 | 0,442 | 1,63 | 0,36 | 0,24 | ||
| ТВВ-800-2 | 0,58 | 0,476 | 1,56 | 0,31 | 0,22 | ||
| ТВВ-1000-2 | 0,49 | 0,4 | 1,53 | 0,38 | 0,27 | ||
| ТВВ-1200-2 | 0,457 | 0,45 | 1,50 | 0,36 | 0,25 | ||
| ТВВ-1000-4 | 0,6 | 0,45 | 1,54 | 0,45 | 0,32 |
Учитывая возможности транспортировки, корпус статора выполняют в двух вариантах. Турбогенераторы мощностью 160— 220 МВт имеют однокорпусное исполнение статора. Корпус сделан сварным, газонепроницаемым, неразъемным и имеет внутри поперечные кольца жесткости для крепления сердечника. С торцов статор закрыт внешними щитами.
Турбогенераторы мощностью 300 — 800 МВт имеют разъемные статоры. Корпус статора выполнен из трех частей: центральной и двух концевых. Корпус турбогенератора заполнен водородом под давлением. Охлаждающий водород циркулирует под действием двух осевых вентиляторов, установленных на валу ротора, и охлаждается в газоохладителях, встроенных в корпус генератора.
|
|
|
Турбогенераторы мощностью 160 — 220 МВт имеют четыре газоохладителя, установленных внутри корпуса статора вдоль оси машины. Турбогенераторы мощностью 300 — 800 МВт имеют четыре газоохладителя, расположенных вертикально, по два в каждой концевой части. Циркуляция технической воды в газоохладителях осуществляется насосами, расположенными вне генератора.
В средней части корпуса на концевых перегородках укреплен сердечник статора. Сердечник статора собран на продольных ребрах из сегментов электротехнической стали и вдоль оси разделен вентиляционными каналами на пакеты.
Турбогенератор мощностью 160 МВт имеет шесть выводов статорной обмотки, из них три линейных и три нулевых. Турбогенераторы мощностью 200—1000 МВт имеют девять выводов статорной обмотки: шесть нулевых и три линейных.
Обмотка статора турбогенератора мощностью 1200 МВт шестифазная и состоит из двух трехфазных обмоток, сдвинутых относительно друг друга на 30°. Турбогенератор имеет 18 выводов статорной обмотки - по 9 с каждой стороны.
Стержни обмотки сплетены из сплошных и полых элементарных проводников. Для охлаждения обмотки по полым проводникам циркулирует дистиллированная вода. Изоляция стержней — непрерывная, термореактивная. В пазах стержни закреплены специальными прокладками и клиньями. Лобовые части закреплены кронштейнами, кольцами и различными распорками.
Ротор изготовлен из цельной поковки специальной высококачественной стали. В бочке ротора выфрезерованы пазы, в которые уложена обмотка возбуждения из полосовой меди с присадкой серебра. Ее охлаждение осуществляется непосредственно водородом по схеме самовентиляции с забором газа из зазора машины.
Лобовые части обмотки удерживаются бандажными кольцами (из поковок немагнитной стали). Роторные бандажные кольца - консольного типа и имеют горячепрессовую посадку на бочке ротора. От осевых перемещений бандажные кольца удерживаются кольцевой шпонкой и гайкой, навинченной на носик бандажа с наружной стороны.
Контактные кольца установлены на валу ротора за подшипником со стороны возбудителя. Щетки и контактные кольца охлаждаются вентилятором.
|
|
|
Щеточная траверса установлена на фундаментной плите рядом с подшипником.
Токоподводы, соединяющие контактные кольца с обмоткой возбуждения, устанавливаются в осевом отверстии вала ротора.
На валу роторов турбогенераторов мощностью 1000 и 1200 мВт контактных колец нет. Подвод тока к обмотке ротора осуществляется непосредственно от стержня токоподвода возбудителя к стержню токо-подвода ротора турбогенератора радиальными медными клиньями.
Опорный подшипник со стороны возбудителя — стоякового типа, выносной, имеет шаровой самоустанавливающийся вкладыш. Подшипник со стороны турбины встроен в цилиндр низкого давления турбины. Смазка подшипника принудительная. Масло подается под избыточным давлением из напорного маслопровода турбины через бак аварийной смазки.
Заданное давление масла и необходимый перепад между давлением водорода и давлением уплотняющего масла автоматически поддерживаются регулятором при всех рабочих и переходных режимах работы турбогенераторов.
Тепловой контроль всех основных узлов турбогенератора производится установленными в них термометрами сопротивления, подключенными к контролирующим приборам.
|
|
|
