А.2.16 Измерительные ТН. Назначение, режим работы, классы точности, схемы включения ТН. Выбор ТН
Трансформатор напряжения предназначен для понижения высокого напряжения до стандартного значения 100 или 100/Ö3 В и для отделения цепей измерения и релейной защиты от первичных цепей высокого напряжения.
Режим работы трансформатора напряжения близок к режиму холостого хода трансформатора.
В зависимости от погрешности различают следующие классы точности трансформаторов напряжения: 0,2; 0,5; 1:3.
В зависимости от назначения могут применяться разные схемы включения трансформаторов напряжения. Два однофазных трансформатора напряжения, соединенные в неполный треугольник, позволяют измерять два линейных напряжения. Целесообразна такая схема для подключения счетчиков и ваттметров. Для измерения линейных и фазных напряжений могут быть использованы три однофазных трансформатора (ЗНОМ, ЗНОЛ), соединенные по схеме «звезда – звезда», или трехфазный типа НТМИ. Так же соединяются в трехфазную группу однофазные трехобмоточные трансформаторы типа ЗНОМ и НКФ.
Присоединение расчетных счетчиков к трехфазным трансформаторам напряжения не рекомендуется, т.к. они имеют, обычно, несимметричную магнитную систему и увеличенную погрешность. Для этой цели желательно устанавливать группу из двух однофазных трансформаторов соединенных в неполный треугольник.
Условия выбора трансформаторов напряжения: конструкция, схема соединения; соблюдение условия Uc.ном= U1ном (Uc.ном – номинальное напряжение сети, к которой присоединяется трансформатор напряжения, кВ; U1.ном – номинальное напряжение первичной обмотки трансформатора, кВ); класс точности; соблюдение условия S2рас < S2ном (где . S2рас – расчетная мощность, потребляемая вторичной цепью, В·A; S2ном– номинальная мощность вторичной цепи трансформатора напряжения, обеспечивающая его работу в заданном классе точности, В·А).
|
|
|
А.2.17 Синхронные генераторы. Принцип действия, конструкции, основные параметры, системы охлаждения
Синхронные генераторы вырабатывают электрическую энергию трехфазного тока.
СГ состоит из статора, в магнитопроводе которого размещаются обмотки трех фаз, плоскости смещены в пространстве на 120 градусов. Вал ротора соединен с помощью муфты с турбиной, на ротор накладываются обмотки, по которым протекает постоянный ток возбудителя в виде отдельного генератора или выпрямительной установки. При вращении ротора турбины возникает вращающееся магнитное поле, создаваемое обмоткой ротора. Магнитный поток, пересекая витки фазных обмоток статора, смещается на 120 градусов в соответствии с законом электромагнитной индукции и индуцирует 3-фазную симметричную систему ЭДС. При присоединении к генератору нагрузки, ЭДС обмотки создает в ней ток. Эти токи создают вращающееся с частотой вращения ротора магнитное поле. Магнитное поле обмотки статора вращается с той же частотой, что и поле обмотки ротора, то есть синхронно. Взаимодействие магнитных полей ротора и статора создают электромагнитный момент, направленный в генераторном режиме навстречу механическому моменту, создаваемому турбиной. При равенстве этих моментов генератор вращается с постоянной частотой, обеспечивая стабильную частоту ЭДС обмоток статора, совпадающую с частотой напряжения сети.
|
|
|
Генератор состоит из статора, ротора и корпуса.
Ротор выполняется с одной парой полюсов. Представляет собой цилиндрическую массивную цельнокатаную паковку из углеродистой или легированной стали. Вдоль ротора фрезеруют радиальные пазы, в которые укладывается обмотка возбуждения, выполненная из меди с укладкой серебра. Для удержания лобовых частей обмотки расположенных вне пазов применяют бандажные кольца из легированной или аустенитной стали, или из титана. Обмотка ротора крепится стальными или дюралевыми клиньями.
Статор. Сердечник статора шихтуется из штампованных в виде сегмента листов электро-технической стали. Толщина листов 0,5 мм. Они собираются в пакеты толщиной 40–60 мм. Между пакетами при укладке оставляют вентиляционные каналы. Обмотка статора укладывается в пазы сердечника одной или двумя параллельными ветвями. Обмотка вы-полняется двухслойной петлевой с укороченным шагом. Для изоляции ветвей друг от друга и от корпуса используют компаундированную изоляцию класса В. Выводы статора находятся в нижней части, со стороны возбудителя. В пазах обмотку статора закрепляют деревянными или текстолитовыми клиньями. Лобовые части обмотки закрепляют крон-штейном при помощи бандажных колец.
|
|
|
Корпус – цилиндрический, выполненный толстыми стальными листами, которые свари-ваются между собой. Корпус не разъёмный, герметичный
К основным параметрам синхронных генераторов относят: номинальные значения напряжения, силы тока нагрузки, мощности, силы тока возбуждения, коэффициента мощности, частоты.
1. Номинальное напряжение генератора соответствует одному из значений шкалы 230, 400, 690 В, 6,3 и 10,5 кВ. Следовательно, напряжение на зажимах генераторов принято на 5% выше стандартных напряжений токоприемников. Генераторы большей мощности из-готавливают на напряжение от 3,15 до 24 кВ.
|
|
|
2. Номинальная сила тока нагрузки – это сила тока, на которую рассчитан тепловой режим генератора. Допускаются кратковременные перегрузки в аварийных режимах: на 10% продолжительностью 60 мин, на 15% – 15 мин, на 20% – 6 мин, на 25% – 5 мин, на 50% – 2 мин, на 100% – 1 мин. Более длительная перегрузка опасна для изоляции обмоток. Это относится и к току возбуждения.
3. Номинальная мощность – это длительно развиваемая мощность при номинальных значениях напряжения, силы тока и коэффициента мощности при номинальной нагрузке и температуре + 35 °С охлаждающего воздуха (входящего в генератор). Длительно допустимая температура нагрева обмоток указана в инструкции по эксплуатации генераторов. Она зависит от класса изоляции обмоток и в большинстве случаев должна превышать 0...120°С для статорных обмоток и 105...145°С для роторных.
4. Номинальный коэффициент мощности обычно равен 0,8.
5. Номинальная частота тока в нашей стране принята равной 50 Гц. В ряде установок применяют генераторы повышенной частоты (150, 200 Гц и др.).
6. Заводы-изготовители прилагают к генераторам характеристики холостого хода и короткого замыкания. Эти характеристики необходимы в процессе проектирования и эксплуатации электростанций, в частности, при решении вопросов об устойчивости параллельной работы синхронных генераторов, регулировании напряжения, а также при расчетах токов короткого замыкания в целях выбора необходимой релейной зашиты и т. д.
По способу отвода тепла от нагретых обмоток статора и ротора различают косвенное и непосредственное охлаждение.
При косвенном охлаждении охлаждающий газ (воздух или водород) с помощью вентиляторов, встроенных в торцы ротора, подается внутрь генератора и прогоняется через немагнитный зазор и вентиляционные каналы. При этом охлаждающий газ не соприкасается с проводниками обмоток статора и ротора и тепло, выделяемое ими, передается пазу через значительный «тепловой барьер» – изоляцию обмоток.
Непосредственное (форсированное) охлаждение.
В гидрогенераторах охлаждение роторов облегчается благодаря наличию межполюсных промежутков и большей поверхности охлаждения ротора.
Косвенное водородное охлаждение турбогенераторов. Турбогенераторы с косвенным водородным охлаждением имеют в принципе такую же схему вентиляции, как и при воз-душном охлаждении. Отличие состоит в том, что объем охлаждающего водорода ограничивается корпусом генератора, в связи с чем охладители встраиваются непосредственно в корпус.
Водородное охлаждение эффективнее воздушного, так как оно имеет более высокую теплопроводность. Значительно меньшая плотность водорода по сравнению с воздухом позволяет уменьшить вентиляционные потери в 8–10 раз, в результате чего к, п. д. генератора увеличивается на 0,8–1 %.
В генераторах серии ТВФ применяется косвенное охлаждение обмоток статора водородом и непосредственное (форсированное) охлаждение обмоток ротора.
Отсутствие окисления изоляции в среде, водорода по сравнению с воздушной средой повышает надежность работы генератора увеличивает срок службы, изоляции обмоток. Водород не поддерживает горения, поэтому в генераторах с водородным охлаждением можно отказаться от устройства пожаротушения.
Дата добавления: 2018-04-04; просмотров: 326; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!