Главная Обратная связь

Дисциплины:






Синхронні генератори й компенсатори. Загальні відомості.



 

Потужності електростанцій й окремих агрегатів постійно збільшуються. Це виправдано економічно, тому що при укрупненні зменшуються питомі витрати й витрати при виробництві електроенергії.

Найбільш великі паротурбінні агрегати мають потужності понад 1200 МВт, а гідротурбінні - понад 600 МВт. Виготовлення генераторів такої потужності стало можливим за рахунок збільшення щільності струму в обмотках й істотній зміні системи охолодження. Збільшення потужності генераторів зажадало створення нових систем регулювання частоти обертання й систем збудження. Зміни конструкції генераторів викликали зміни електричних схем електростанцій, розподільних пристроїв, методів керування.

Турбогенератори

 

Турбогенератор являє собою швидкохідну горизонтальну електричну машину з нерухомим статором й обертовим циліндричним неявнополюсним ротором.

Відповідно до частоти 50 Гц і з тим, що турбіни найбільш економічно працюють при високих обертах, виготовляють генератори з однією парою полюсів і частотою обертання 3000 об./хв. Для атомних електростанцій, у зв'язку з більше низькими параметрами пари, виготовляють 4-х полюсні генератори із частотою обертання 1500 об./хв. Стандартна шкала номінальних потужностей турбогенераторів наступна: 2.5; 4; 6; 12; 32; 63; 100; 160; 200; 300; 500; 800; 1000; 1200; 1600; 2000 МВт.

Статор турбогенератора має сталевий корпус, закритий з торців щитами. Сердечник статора складається з окремих пакетів, які зібрані з аркушів електротехнічний сталі товщиною 0.5 мм. Пластини ізольовані одна від одної лаком. Для охолодження сталі статора, у пакетах є канали. У пазах сердечника статора розташована обмотка. Для зменшення поверхневого ефекту стрижні обмотки набирають із проводів невеликого перетину. Провідники виготовляють із електротехнічної міді й ізолюють один від одного подвійним азбестовим або скловолокнистим покриттям.

Ротор турбогенератора встановлюють на двох підшипниках ковзання, які мають примусову систему змащення під тиском від масляної системи турбіни. Через велику частоту обертання в матеріалі ротора виникають значні механічні напруги. У зв'язку з цим ротори великих турбогенераторів виготовляють із суцільнокованої заготовки. На поверхні ротора профрезеровані пази, у які й закладена обмотка збудження. Пази закриваються клинами з міцних немагнітних матеріалів (бронзи, дюралюмінію, немагнітної сталі). Лобові частини обмотки ротора втримуються бандажними кільцями. У зв'язку з тим, що в кільцях наводяться значні вихрові струми, їх виготовляють із немагнітної сталі або титана.

Обмотка ротора за допомогою струмопроводу з'єднується з контактними кільцями. Кільця виготовляють зі зносостійкої сталі. Максимальний діаметр бочки ротора не перевищує 1250 мм. Збільшення діаметра пов’язане із труднощами створення великих поковок із необхідною механічною міцністю. Довжина бочки ротора обмежується 6.5 м, а загальна довжина ротора з валом між підшипниками - 12 м. Така довжина зумовлена необхідністю зменшення прогину вала, а також віддалення критичної частоти обертання щоб уникнути збігу частот коливань незбалансованих механічних сил із власною частотою поперечних коливань ротора.



У турбогенераторах АЕС діаметр бочки ротора збільшений до 2300 мм при довжині ротора 16 м. При такій частоті обертання (1500 об./хв.) може бути використаний зварений або збірний ротор.

Гідрогенератори

 

Гідрогенератори відносяться до тихохідних електричних машин. Їхня частота обертання залежить від напору й розходу води і має значення від декількох десятків до декількох сотень обертів за хвилину. Залежно від розташування вала гідрогенератори ділять на вертикальні й горизонтальні. Гідрогенератори великої й середньої потужності мають вертикальне виконання, а малої – горизонтальне.

Вертикальні гідрогенератори мають один опорний підшипник (підп'ятник) загальний для всього агрегату. Він сприймає на себе більшу частину вертикального навантаження, обумовлену масою ротора генератора й робочого колеса турбіни. Радіальні зусилля сприймають два напрямні підшипники, що забезпечують вертикальне положення ротора.

Залежно від розташування підшипника розрізняють ГГ підвісного й зонтичного типів. У ГГ підвісного типу підшипник перебуває над ротором, у верхній опорній хрестовині, а в ГГ зонтичного типу він перебуває під ротором, у нижній опорній хрестовині. Підвісне виконання забезпечує більше високу механічну стійкість і більш вільний доступ до підшипника, а зонтичне виконання дозволяє зменшити масу агрегату, знизити його висоту й відповідно будинок ГЕС. Зонтичне виконання застосовується в потужних тихохідних ГГ. Корпус статора ГГ виконується звареним з листової сталі. Причому при діаметрі більше 4 м сердечник роблять рознімним у вигляді декількох сегментів. Це пов'язане з умовами перевезення.

Сердечник статора ГГ, як й у ТГ набирається з окремих пакетів, зібраних з листів електротехнічної сталі.

У ГГ невеликої потужності обмотку статора звичайно роблять котушковою, а у великих - стрижневою, з окремих елементарних провідників. Ротор ГГ принципово відрізняється від ротора ТГ. У зв'язку з тим, що швидкість обертання ротора ГГ незначна, він виконується явнополюсним у вигляді своєрідного кільця зі спицями. У тихохідних ГГ діаметр ротора значно більший, ніж у швидкохідних, тому що число полюсів у тихохідних ГГ більше.

Полюси ротора складаються зі сталевого сердечника, зібраного зі сталевих пластин або виконаним масивним зі сталевого кування. Обмотка виконується суцільними або порожніми мідними провідниками. Більшість ГГ обладнані демпферною обмоткою, виконаною з мідних або латунних стрижнів, покладених у напівзакриті пази на наконечниках полюсів ротора. По торцях стрижні з'єднаються між собою сегментами.

Контактні кільця ГГ виконують зі сталі.





sdamzavas.net - 2020 год. Все права принадлежат их авторам! В случае нарушение авторского права, обращайтесь по форме обратной связи...