Лекция 5.

Разделители выбирают по продолжительному режиму (I,U), по ударному току ( на механическую стойкость) и по термической устойчивости.

Синхронные генераторы Тенденции современного генераторостроения

Для турбогенераторов, как и для большинства электрических машин справедливы соотношения:

Р_ЭМ=Е  I - электромагнитная мощность генератора

-вес генератора

G_К/G₁ = К^0,25, где К - число генераторов

G_К – суммарная масса всех генераторов, G₁ масса единичного генератора

Т.е. выгода в массе при увеличении единичной мощности генератора, т.е тенденция была в увеличении Р_Г.НОМ.

Старая система охлаждения генераторов - косвенная. Современная тенденция - создание более экономичных генераторов с большей концентрацией мощности в единице объема.

Полная мощность генератора: S_Г.НОМ = К₁  А₁  В_б  D₁² l_б  n, кВА

S = P/cos

К₁ - постоянная функция конструкции

D₁ - диаметр расточки статора

L_б - длина активной части машины

В_б - индукция в зазоре, Тл

А₁ - линейная нагрузка статора А/м

n- частота вращения об/мин

f = P  n / 60 , где f-частота сети, р- число пар полюсов

В ротор подается постоянный ток

f=50гц, Р=1 (для генераторов ТЭС),

значит n=3000 об/мин

D₁  D₂; l_б /d₂  5,5-6,5 при Р=1, n=3000 об/мин  D₂ = (1,1 - 1,25) м

l_б / D₂ = 4,5-5,0 при Р=2, n=1500 об/мин  D₂ = (1,85-2,25) м

Эти ограничения выполняются из условия_{ОКР.КРАЙ}  (0,5-0,6)а, т.е. по прочностной надежности, где а - скорость звука

В_б- индукция в воздушном зазоре

В = M₀  Mr  H = M H

Bнас = (0,8-1,0) Тл

Беспазовые генераторы позволяют сделать Внас=(2-2,2) Тл. Осталась линейная нагрузка и ее сильно подняли , что обошлось не бесплатно, т.к. возросли потери и пришлось переходить на новый способ охлаждения.

Плотность тока в обмотке современного генератора 800-1000 МВт: j2=(8.7-9.2 )А/мм², а раньше было j2=(2-3). Такие нагрузки возможны только при переходе с косвенной на другую систему охлаждения.

1– проводник

2 - изолятор

Косвенная система охлаждения - теплосъем с изоляции, значит нагрев изоляции ограничивает увеличение единичной мощности.

Непосредственная система охлаждения - внутри проводниковая, теплосъем с проводника

Охлаждающие среды:

• Воздух

• Водород

• Дистиллированная вода (удельное сопротивление должно быть большим Rуд=70 кОмм, при уменьшении Rуд до 50 кОмм машина будет отключена, т.к. потеря Rуд воды равносильна пробою изоляции)

• Трансформаторное масло

Среда	Давление МПа	Теплоотводящая способность
Воздух	0,1	1
Водород	0,1(0,4)	1,44(4,0)
Трансформаторное масло	0,1	21
Дистиллят	0,1	50

Рг.ном, МВт	Серия	Система охлаждения
6 - 20	Т	косвенная воздушная замкнутая
До 32	ТВС	косвенная водородная замкнутая
3 - 110	ТВВ	водородно-водяное внутрипроводниковое охлаждение обмотки ротора, сталь ротора и статора – водородом; обмотки статора - водой
до 500 Uном=36,75 кВ	ТВМ	водомасляное статор – масло ; ротор – вода
до 1200	ТЗВ	3 водяных охлаждения (обмотки статора + обмотки ротора + сталь статора)
110	ТФП	воздушное охлаждение