Синхронные генераторы(CГ): классификация, основные типы и параметры синхронных генераторов (ТГ и ГГ). изменение удельного расхода металла при увеличении единичной мощности.
CГ состоит из якоря и индуктора(обм. возбуждения), обычно СГ выполняют с якорям расположенным на статоре. 3-х фазныеобмоткиякоря смещены др относит друга на 120°. подвод ЭЭ к обмотке возбуждения осущ ч/з кольца. Мощность возбуждения небольшая по сравнеию с мощ-ю СГ.
Турбогенераторы(ТГ)-быстроходные эл. машины (горизонтальные), с частотой вращ-я1500,3000 об/мин. Статор- неподвижный, ротр вращающийся. Корпус – стальной.при мощности 100 МВт сердечник статора выполн-ся из холоднокатаной электротехнической стали толщиной0,5 мм. Для охлаждения в стали предусмотрены аксиальные и аридальные каналы. Ротор выполняется из цельно динамической поковки. Макс размеры d=1.1-1.2м, L=6,0-6,5м. В роторе фрезеруются пазы для обмоток, для охлаждения устанавливаются с торцов вентиляторы.
ТГ 30МВт- расход материала сост 2,75 кг/кВТ. А у ТГ мощ-ю 200 МВт,500,800 и 1200МВт-соответственно 1,53;0,69;0,58;0,457 кг/кВт
ßРис1.схема неявнополюсной СМ, характ. для ТГ
Гидрогенераторы(ГГ)-тихоходные ЭМ. ГГ мал мощ-ти- горизонтального исполнения,ГГ средней и большой мощ-ти – вертикального иполн-я( опдвесного или зонтичного типа). Частота вращ-я-60-600 об/мин, dрот=14-16м, Dстат=20-22м
Рис2. Конструктивная схема явно полюсного СМ, характерная для ГГà
Рис3.Конструкция ГГс верхним расположением крестовины:1,2-верхняя и нижняя крестовины,3-подпятник,4-направляющие подшипники,6-ротор,7-статор,8-рабочее колесо↓
|
|
|
Рис4.Конструкция ГГ с верхним расположени
ем крестовиныà
Конструктивные особенности турбогенераторов и гидрогенераторов.
Турбогенератор-неявнополюсный синхронный генератор, основная функция--в конвертации механической энергии в работе от паровой или газовой турбины в электрическую при высоких скоростях вращения ротора (3000, 1500 об/мин). Механическая энергия от турбины конвертируется в электрическую при помощи вращающегося магнитного поля, которое создается током постоянного напряжения, протекающего в медной обмотке ротора, что приводит к возникновению тока и напряжения в обмотках статора. Турбогенераторы имеют цилиндрический ротор. Выпускаются с 2p=2, 2p=4, следовательно имеют высокие частоты вращения. Изготовление турбогенераторов явнополюсной конструкции невозможно по условиям механической прочности В зависимости от системы охлаждения: с воздушным, масляным, водородным и водяным охлаждением. Существуют комбинированные типы, например, генераторы с водородно-водяным охлаждением. Генератор состоит из статора и ротора. Ротор - вращающийся компонент генератора и на него воздействуют динамические механические нагрузки, а также электромагнитные и термические. Статор - стационарный компонент турбогенератора, но он также подвержен воздействию существенных динамических нагрузок - вибрационных и крутящих нагрузок, а также электромагнитных, термических и высоковольтных.
|
|
|
Гидрогенератор--электрическая машина, предназначенная для выработки электроэнергии на гидроэлектростанции. Представляет собой синхронную явнополюсную электрическую машину вертикального исполнения, приводимую во вращение от гидротурбины, хотя существуют и гидрогенераторы горизонтального исполнения (в том числе капсульные гидрогенераторы). Гидрогенераторы обычно имеют сравнительно малую частоту вращения (до 500 об/мин) и достаточно большой диаметр (до 20 м), чем в первую очередь определяется вертикальное исполнение большинства гидрогенераторов, так как при горизонтальном исполнении становится невозможным обеспечение необходимой механической прочности и жесткости элементов их конструкции. Вертикальные гидрогенераторы обычно состоят из: статор, ротор, верхняя крестовина, нижняя крестовина, подпятник (упорный подшипник, который воспринимает вертикальную нагрузку от вращающихся частей гидрогенератора и гидротурбины), направляющие подшипники. По особенностям конструкции гидрогенераторы подразделяются на подвесные и зонтичные. У подвесных гидрогенераторов подпятник располагается над ротором в верхней крестовине, у зонтичных подпятник располагается под ротором в нижней крестовине или опирается на крышку турбины (в этом случае нижняя крестовина у гидрогенератора отсутствует).
|
|
|
На гидроаккумулирующих электростанциях используются обратимые гидрогенераторы (гидрогенераторы-двигатели), которые могут как вырабатывать электрическую энергию, так и потреблять ее. От обычных гидрогенераторов они отличаются особой конструкцией подпятника, позволяющей ротору вращаться в обе стороны.
Горизонтальные капсульные гидрогенераторы представляют собой часть герметичной капсулы, содержащей помимо гидрогенератора гидротурбину и системы обеспечения. Капсула помещается непосредственно в проточную часть гидроэлектростанции.
23.Характеристика процессов старения изоляции генераторов и охлаждающих сред. Системы охлаждения генераторов.
|
|
|
Главные причины старения изоляции:Высокая температура вызывает химические изменения изоляции. При температуре выше 100°С происходит окисление органических изоляционных материалов—бумаги и хлопчатобумажной пряжи и лаков Скорость химических реакций зависит от температуры: чем выше температура, тем быстрее стареет изоляция. Срок службы 
где А и а–постоянные, зависящие от вида изоляции,ϑ–температура в наиболее нагретой точке. Относительный срок службы изоляции: 
;относительный износ изоляции: 
Электрическое поле в высоковольтных машинах вызывает местные электрические разряды и ионизацию внутренних и поверхностных воздушных (газовых) включений. Ионизация воздушных включений вызывает: увеличение тепловых потерь в изоляции; механическое расщепление листов слюды;появление озона и оксидов азота, которые в присутствии влаги образуют азотистую и даже азотную кислоту. Влажность вызывает снижение электрического сопротивления изоляции, что увеличивает токи утечки и потери в изоляции. Однако, как правило, это ухудшение свойств изоляции обратимо и может быть устранено медленной сушкой. Обычно изоляцию сушат, включая машину на пониженное напряжение в режиме холостого хода или короткого замыкания, т. е. без нагрузки. При проведении ускоренной сушки возможно повреждение изоляции из-за бурного выделения водяного пара из внутренних пор, что вызывает трещины в изоляции и делает ее пористой. Пористость изоляции может быть уменьшена пропиткой обмотки в лаке. Механические усилия возникают из-за электродинамических сил между проводниками, внутренних вибраций, центробежных сил вращающихся частей и т. д. Иногда изоляция подвержена сильным механическим воздействиям и от внешних воздействий (например, в тяговых двигателях, судовых электрических машинах). Многократно прилагаемые к проводникам знакопеременные усилия вызывают трещины в изоляции, что снижает ее электрическую прочность.
Системы охлаждения трансформаторов.Естественное воздушное-посредством естественной конвекции воздуха и частичного лучеиспускания в воздухе (С–сухие). Применяется для трансформаторов мощностью до 1600 кВА и напряжении до 15 кВ. Естественное масляное(М)-естественная конвективная циркуляция масла по баку и радиаторным трубам.Для трансформаторов мощностью до 16000 кВА. Масляное с дутьем и естественной циркуляцией масла(Д)-для интенсификации охлаждения радиаторных труб применяются охладители. Применяется данная система охлаждения для трансформаторов до 100000 кВА. Масляное с дутьем и принудительной циркуляцией масла(ДЦ)-для трансформаторов 63000 кВА и выше. Для интенсификации охлаждения применяются вентиляторы и маслонасосы для принудительной циркуляции масла. Масляно-водяное с принудительной циркуляцией масла(Ц) так же, как ДЦ, но охладители состоят из трубок, по которым циркулирует вода,а между трубками движется масло. Температура масла на входе в маслоохладитель не должна превышать 70 °С. Чтобы предотвратить попадание воды в масляную систему трансформатора, давление масла в маслоохладителях в этом случае должно превышать давление циркулирующей в них воды не менее чем на 0,02 МПа (2 Н/см2). Эта система охлаждения эффективна, но имеет довольно сложное конструктивное исполнение и поэтому применяется для мощных трансформаторов (160 MBА и более).
Генераторы для мини-ТЭЦ
КПД генер. Агрегатов малой мощности значительно по сравнению с более мощными агрегатами.Но на мини-тэц требуется почти вдвое меньше условного топлива на производство 1 кВт/ч(~150 тут), или в среднем по энергосистеме 280.При этом электроэнергия в несколько раз дешевле покупной, а коэф. использования составляет 85-95%.Агрегаты для мини-ТЭЦ бывают на : 1) ДВС(газопоршневой, дизель, бензиновый). 2)Турбина( паровая, газовая, турбина перепада давления)
Асинхронизированные СГ
Основным отличием АСМ от обычной СМ, является наличие двух обмоток возбуждения, расположенных вдоль и поперёк оси.В нормальном режиме ротор питается постоянным током, как и в обычн АМ. В аварийных режимах при нарушении синхронизма, обмотки возбуждения питаются переменными токами частоты скольжения сдвинутыми по фазе на 90º.Это позволяет осуществить векторное регулирование машины( по напряжениям и углу)
Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 833; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!