1 Mb.страница4/8Дата конвертации09.04.2012Размер1 Mb.Тип Смотрите также: 4 ^ ЛЕКЦИЯ 4ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ, СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ И ТРАНСФОРМАТОРОВ 4.1. Эксплуатация систем охлаждения генераторов и синхрон]ных компенсаторов 4.1.1. 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. Все турбогенераторы и синхронные компенсаторы (СК) мощностью выше 30 МВт выпускаются с водородным охлаждением, турбо- и гидрогенераторы мощностью свыше 300 МВт - с водяным охлаждением обмотки статора. Водород в качестве хладоагрегата имеет по сравнению с воздухом следующие преимущества: плотность водорода в 14,3 раза меньше воздуха (при 3% примеси воздуха - в 10 раз) и потери на трение вращающегося ротора генератора в водороде в 10 раз меньше, чем в воздухе, теплоемкость водорода в 14 раз больше, чем воздуха, теплоотдача в 3,6 раза больше, водород пожаробезопасен (не поддерживает горение), КПД машины с водородным охлаждением на 1% больше, чем с воздушной системой (данные для избыточного давления водорода 0,294 МПа (3 кгс/см2). Косвенное поверхностное охлаждение даже при повышении давления водорода не позволяет значительно увеличить плотность тока в обмотке статора и поднять мощность машин, т.к. 50-60% перепада температуры возникает на изоляционном обмоточном слое, теплопроводность которого ограничена. Наиболее перспективен способ непосредственного - внутреннего охлаждения обмоток. При непосредственном водородном охлаждении стержни обмотки имеют трубки, по которым циркулирует охлаадающий обмотки водород. Преимущества этого способа: простота конструкции, отсутствие протечек, по водороду невозможно перекрытие изоляции. Недостатки: трубки, по которым циркулирует водород, должны быть относительно большого сечения, что существенно снижает общее сечение меди обмотки. По такой системе охлаждаются турбогенераторы типа ТГВ мощностью 200 и 300 МВт. На рис.12 показан разрез турбогенератора с непосредственным водородным охлаждением, а на рис.13 -головка (лобовая часть) стержня обмотки статора с трубками, по которым циркулирует водород. На рис.14 приведены разрезы по стержням обмотки статора: а) - с поверхностным (косвенным) охлаждением через слой изоляции; б) - с непосредственным водородным охлаждением; в) - с непосредственным водяным охлаждением.Рис.12. Турбогенератор ТГВ-200, 200 МВт с непосредственным водородным охлаждением а) б) Рис.13. Головка стержня обмотки статора (а) турбогенератора ТГВ-200 и ее изолирующий наконечник (б) Рис.14. Сечения стержней обмотки статора: 1 - фиксирующий стержень клин; 2 - корпусная изоляция стержня; 3 - сплошной элементарный проводник; 4 - полый элементарный проводник; б - трубка для газаПри непосредственном водяном охлаждении в стержнях обмотки статора имеются трубки, по которым циркулирует охлаждающая вода - дистиллят. Охлаждающая вода подводится к стержням статора фторопластовыми трубками (рис.15), подключенными к коллекторам холодной и горячей воды. Основной недостаток такой системы и главная трудность ее эксплуатации - опасность возникновения протечек в местах подключения фторопластовых трубок к головкам стержней обмотки. Кроме того, имеется опасность накопления во всем водяном тракте электропроводного осадка и ионов металлов. Против этого применяют современные ионообменные фильтры. Рис.15. Подвод охлаждающей воды к стержню обмотки статора генератора: 1 коллектор нагретой воды; 2 коллектор холодной воды; 3 изолирующие трубки-вставки; 4 переходники; 5 и 7 стержни обмотки; 6 спайка стержней Основное преимущество водяной непосредственной системы охлаждения - возможность создания генераторов очень большой мощности, вплоть до 1200 МВт. Для охлаждения обмоток роторов генераторов используются следующие системы: поверхностная (для маломощных турбогенераторов и гидрогенераторов), многоструйная водородная с забором водорода из межжелезного зазора машины (для турбогенераторов большой мощности), непосредственная водяная (применяется для капсульных гидрогенераторов и проектируется для сверхмощных турбогенераторов). На рис.16 показан разрез по пазу ротора с многострунной системой охлаждения обмотки. В проводниках обмотки ротора имеются поперечные отверстия, по которым течет водород, забираемый из зазора машины козырьком клина, водород интенсивно циркулирует в обмотке, т.к. окружная скорость на поверхности ротора 180-190 м/с.Рис.16. Паз ротора с непосредственным охлаждением обмотки ротора водородом Рис.17. Продувка вентиляционных каналов в обмотке ротораПри непосредственном водяном охлаждении обмотка полюса ротора выполнена трубчатым проводником, по которому циркулирует охлаждающая вода. При ремонте турбогенератора производится продувка вентиляционных каналов обмотки
Курс лекций для студентов спец. 100100 Киров 2004
ЛЕКЦИЯ 4ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГЕНЕРАТОРОВ, СИНХРОННЫХ КОМПЕНСАТОРОВ И ТРАНСФОРМАТОРОВ - Курс лекций для студентов спец. 100100 Киров 2004
Комментариев нет:
Отправить комментарий