- •1) И 2) Места расположения, технологическая схема, достоинства и недостатки конденсационных (кэс)
- •3) Места расположения, технологическая схема, достоинства и недостатки гэс
- •4) Места расположения, технологическая схема, достоинства и недостатки эс с паровыми установками гтэс и пгу
- •5) Виды, достоинства и недостатки нетрадиционных источников электроэнергии (в том числе мгдг)(магнитогидродинамический генератор)
- •6) Технологическая схема, достоинства и недостатки аэс с реакторами типа ввэр
- •7) Технологическая схема, достоинства и недостатки аэс с реакторами типа рбмк
- •8) Технологическая схема, достоинства и недостатки аэс с реакторами типа бн
- •9) Особенности синхронных генераторов эс различных типов (с паровыми, газовыми гидравлическими турбинами)
- •10) Схемы электрических соединений на стороне 6-10кВ
- •Система охлаждения типа ц на силовых трансформаторах
- •Регулирование напряжения в трансформаторах
- •2) Выбирать трансформатор связи между ору вн и Сн по каким параметрам
- •6) Содержание периодических осмотров трансформатора
- •8) Суточные графики нагрузки потребителей
- •9) Суточные графики нагрузки электростанций
- •10) Категории потребителей энергосистемы Украины
9) Особенности синхронных генераторов эс различных типов (с паровыми, газовыми гидравлическими турбинами)
Основное оборудование электрической части электростанций. Синхронные генераторы |
Так как напоры и расходы воды на различных гидроэлектростанциях отличаются большим разнообразием, частота вращения гидрогенераторов лежит в широком диапазоне, от 60 до 750 об/мин Гидрогенераторы выполняются с явнополюсными роторами, как правило, с демпферной обмоткой, которая образуется из медных стержней, закладываемых в пазы на полюсных наконечниках и замыкаемых с торцов ротора кольцами. Статор гидрогенераторов в отличие от турбогенераторов выполняется разъёмным. Он делится по окружности на несколько (от двух до шести) равных частей. Это значительно облегчает его транспортировку и монтаж. В настоящее время достаточно широко применяются капсульные гидрогенераторы, имеющие горизонтальный вал. Такие гидрогенераторы заключаются в водонепроницаемую оболочку (капсулу), которая с внешней стороны обтекается потоком воды, проходящим через турбину. Капсульные генераторы изготавливают на мощность несколько десятков мегавольтампер. Это тихоходные генераторы (n= 60-150 об/мин) с явнополюсным ротором. На всех АЭС в качестве резервных источников электроснабжения используются дизель-генераторы (ДГ), синхронные генераторы у которых соединены с дизельным двигателем внутреннего сгорания. Это явнополюсные машины с горизонтальным валом. Дизель как поршневая машина имеет неравномерный крутящий момент, поэтому дизель-генераторы снабжаются маховиком или его ротор выполняется с повышенным маховым моментом. Важнейшей особенностью современных мощных синхронных генераторов является наличие у них достаточно сложной системы охлаждения, усложняющей конструкцию генератора и требующей особого внимания при эксплуатации. Во время работы в генераторе возникают потери энергии, превращающиеся в теплоту и нагревающие его элементы. Хотя КПД современных генераторов очень высок (достигает 98,75%) и относительные потери составляют всего 1,25-2%, абсолютные потери весьма велики (до 12,5 МВт в машине 1000 МВт), что приводит к значительному повышению температуры активной стали, меди и изоляции обмоток статора и ротора. Под действием теплоты происходит ухудшение электроизоляционных свойств, понижение механической прочности и эластичности изоляции. Она высыхает, крошится и перестает выполнять свои функции. Опытным путем установлено, что процесс «старения» изоляции протекает тем быстрее, чем выше её температура. Математически это выражается формулой , (3.3) где: Т- срок службы изоляции при температуре C; To - срок службы изоляции при t=0oС ( а - коэффициент, зависящий от скорости старения изоляции (по нормам МЭК а=0,112). По так называемому шестиградусному правилу, установленному экспериментально и положенному в основу расчета температурных режимов электрооборудования во многих странах (нормы МЭК), при повышении температуры изоляции на (в пределахС) срок её службы уменьшается в два раза. Например, если расчетный срок службы изоляции при длительном воздействии температурыравен 20 годам, то при увеличении рабочей температуры доон снизится до 10 лет, а при температуреокажется равным всего 5 годам. Очевидно, что изоляция должна работать при такой температуре, при длительном воздействии которой она сохранит свои изоляционные и механические свойства в течении времени, сравнимого со сроком службы генератора. Для того, чтобы температура генераторов во время их работы оставалась в допустимых пределах, необходим непрерывный интенсивный отвод теплоты от них, который и выполняется при помощи системы охлаждения. Турбогенераторы выполняются с воздушным, водородным, водородно-жидкостным или чисто жидкостным охлаждением. Гидрогенераторы имеют воздушное или воздушножидкостное охлаждение. По способу отвода теплоты от меди обмоток системы охлаждения подразделяются на косвенные и непосредственные. При косвенном охлаждении, которое применяется только при газах, охлаждающий газ (воздух, водород) не соприкасается с проводником обмоток. Теплота, выделяемая в последних, передается газу через изоляцию, которая значительно ухудшает теплопередачу. При непосредственном охлаждении водород, вода или масло (непосредственное охлаждение с воздухом в качестве охлаждающей среды применяется лишь в гидрогенераторах) циркулируют по внутрипроводниковым каналам, соприкасаются с нагретой медью и отводят от неё теплоту при максимальной эффективности теплоотдачи. В настоящее время косвенное воздушное охлаждение применяется ограниченно: в ТГ только до 12 МВт и в гидрогенераторах до 150-160 МВт. Косвенное водородное охлаждение сохранилось только в ТГ 30-60 МВт и в синхронных компенсаторах (СК) 32 МВА и выше, так как увеличение единичной мощности при косвенной системе охлаждения ограничено превышением температур в изоляции и стали над температурой охлаждающей среды. Дальнейшее повышение единичной мощности ТГ оказалось возможным лишь при переходе на систему непосредственного охлаждения. Такое охлаждение широко применяется в машинах от 60 МВт до 1000 МВт. Известно, что наилучшей охлаждающей средой является дистиллированная вода. Получение дистиллята с высоким (Ом/см) удельным сопротивлением не представляет трудностей. Поэтому при жидкостном охлаждении преимущественно применяется вода. Теплоотводящая способность трансформаторного масла примерно в 2,5 раза ниже, чем воды; масло пожароопасно и поэтому значительно реже ( в основном для трансформаторов) применяется в качестве охлаждающей среды. Для непосредственного охлаждения статора и ротора ТГ широко применяется также водород. Турбогенераторы с непосредственным охлаждением делятся на следующие четыре группы:
Особенности конструкции генераторов и их систем охлаждения изучается в курсе «Электрические машины», но даже простой перечень их видов показывает сложность изготовления и эксплуатации как самих машин так и систем их охлаждения. Длительная перегрузка генераторов и синхронных компенсаторов (СК) по току сверх значения, допустимого при данных температуре и давлении охлаждающей среды, запрещается. В аварийных условиях генераторы и синхронные компенсаторы разрешается кратковременно перегружать по токам статора и ротора согласно инструкциям завода-изготовителя, техническим условиям и государственным стандартам. Если в них соответствующие указания отсутствуют, при авариях в ЭЭС допускаются кратковременные перегрузки генераторов и синхронных компенсаторов по току статора при указанной кратности тока, отнесенной к номинальному. |