Таблица 8.5.

Технические данные турбогенераторов серии ТГВ и ТВМ (cos ф= 0,85)

Продолжение табл. 8.5

частей - центральной и двух приставных с торцов коробов. Корпус статора заполнен водородом под давлением.

Сердечник статора собран на продольные призмы. Для снижения вибрации внутренний корпус устанавливается в корпусе статора на пластинчатых пружинах, расположенных в несколько рядов по длине машины. Сердечник состоит из отдельных пакетов, разделенных кольцевьш[и радиальными каналами.

Сердечник запрессовывается с помощью массивных Нажимных фланцев, изготовляемых из немагнитной стали.

Обмотка статора - трехфазная, двухслойная, стержневая, с укороченным шагом. Лобовые части обмотки - корзиночного типа.

Стержни обмотки с непосредственным газовым охлаждением имеют вентиляционные каналы, образованные изолированными трубками из немагнитной стали.

Стержни обмотки с водяным охлаждением состоят из сплошных и полых медных проводников. Изоляция стержня - термореактивная, типа ВЭС-2.

Ротор изготовляется из высококачественной стали. В бочке ротора имеются радиальные пазы с параллельными стенками. Обмотка ротора с газовым охлаждением выполняется из медных полос специального

профиля. В турбогенераторах мощностью 200 и 300 МВт используется одноступенчатый центробежный компрессор, расположенный на валу ротора.

Для турбогенератора мощностью 500 МВт принято непосредственное водяное охлаждение обмотки ротора, выполненной из медных проводников прямоугольной формы с круглым внутренним отверстием. Подход воды осуществляется через торец ротора. Водой охлаждаются также токопод-вод и частично контактные кольца.

Бандажные кольца для крепления лобовых частей обмотки ротора непосредственно насажены на бочку ротора и закреплены с помощью кольцевой зубчатой шпонки.

Турбогенераторы мощностью 200 и 300 МВт имеют массивные торцевые щиты с встроенным узлом подшипников. Подшипники турбогенератора мощностью 500 МВт встроены в концевые части статора. В турбогенераторах применяются водородные уплотнения торцевого или кольцевого типа.

В серию ТВМ входят турбогенераторы мощностью 300 и 500 МВт (см. табл. 8.5). Турбогенераторы имеют масляное охлаждение обмотки и сердечника статора и водяное ротора.

Статор турбогенераторов заполнен изоляционным маслом, объем которого огра-

ничивается корпусом, торцевыми щитами и изоляционным цилиндром, заведенным в расточку статора. Сердечник статора выполнен в виде одного сплошного пакета, набранного из штампованных сегментов электротехнической стали. Обмотка статора - стержневая, двухслойная с бумажно-масляной изоляцией. Обмотка охлаждается маслом, протекающим внутри полых проводников (турбогенератор мощностью ЗООМВт) или по щелевому каналу в стержне (турбогенератор мощностью 500 МВт).

Ротор изготовляется из цельной поковки высокопрочной легированной стали. Катушки обмотки ротора выполнены из польк медных проводников. Ротор охлаждается конденсатом, циркулирующим по каналам проводников. В турбогенераторе мощностью 500 МВт применено жидкостное охлаждение поверхности бочки ротора, осуществляемое с помощью конденсата, протекающего по трубкам, расположенным в зубцах ротора.

Габаритные размеры и масса турбогенераторов приведены в табл. 8.4.

8.2.7. Системы возбуждения, регулирования и защиты

В качестве основной системы возбуждения для турбогенераторов серии Т используется бесщеточная система возбуждения с автоматическим регулятором возбуждения; бесщеточный возбудитель - консольного типа закрытого исполнения с замкнутым циклом вентиляции.

Для возбуждения турбогенераторов серии ТВФ используется полупроводниковая система независимого возбуждения. Возбудителем является индуктивный генератор повышенной частоты с воздушным охлаждением. В корпус генератора встроены выпрямительное устройство и возбудитель. Исполнение возбудителя - закрытое, с самовентиляцией по замкнутому циклу. Подшипники - щитовые с принудительной смазкой.

Для турбогенераторов мощностью 160 - 800 МВт применяется тиристорная система независимого возбуждения. В качестве возбудителя используются синхронные трехфазные генераторы переменного тока. Генераторы имеют замкнутую воздушную вентиляцию, воздух охлаждается охладителями, встроенными в корпус статора. Возбудители имеют два стояковых подшипника скольжения с принудительной смазкой. Возбуждение регулируется автоматическим регулятором.

Возбуждение турбогенераторов мощностью 1000-1200 МВт осуществляется по независимой схеме с помощью бесщеточного

возбудителя, соединенного с валом турбогенератора. Возбудители представляют собой обращенные синхронные генераторы повышенной частоты, которые питают обмотку возбуждения турбогенераторов через вращающиеся диодные выпрямители.

Турбогенераторы серии ТГВ имеют ти-ристорные системы возбуждения. Для турбогенераторов мощностью 200- 300 МВт применяется статическая система самовозбуждения с питанием обмотки ротора от шин турбогенератора через выпрямительный трансформатор с преобразованием переменного тока в постоянный посредством статических тиристорных преобразователей.

Для турбогенераторов мощностью 500 МВт применяется независимая тиристорная система возбуждения с питанием обмотки ротора от вспомогательного синхронного трехфазного генератора, с преобразователем переменного тока в постоянный с помощью статических тиристорных преобразователей.

Возбуждение турбогенератора типа ТВМ мощностью 300 МВт осуществляется от машины постоянного тока, соединенной с валом генератора через редуктор. Система возбуждения турбогенератора типа ТВМ мощностью 500 МВт - статическая с управляемыми преобразователями. Питание преобразователей может быть выполнено от трансформаторов, подключенных к генератору, или от возбудителя переменного тока, расположенного на валу турбогенератора.

Контроль теплового состояния всех основных узлов и системы охлаждения турбогенераторов производится с помощью термопреобразователей, которые подключаются к установке централизованного контроля. Для контроля параметров системы охлаждения (давления, расходов дистиллята, охлаждающей воды, давления масла в уплотнениях вала), а также параметров системы возбуждения предусмотрена контрольно-измерительная аппаратура, которая позволяет производить непрерывный автоматический или визуальный контроль необходимых величин, регистрировать отклонения от заданных пределов и сигнализировать о них.

Турбогенераторы обеспечиваются следующими релейными защитами: дифференциальными продольной и поперечной с мгновенным отключением; 100%-ной от замыкания на землю обмотки статора и в цепи возбуждения; от тока обратной последовательности; асинхронного режима; повышения напряжения статора генератора; перенапряжений в обмотке ротора; от токовых перегрузок обмоток статора и ротора.

На турбогенераторах установлены также технологические защиты: от уменьшения расхода воды в контуре газоохладителей, снижения расхода дистиллята через обмотку статора и уровня масла.

8.2.8. Режим работы турбогенераторов

Зависимость мощности генератора от напряжения и частоты. При изменении напряжения на выводах обмотки статора в пределах + 5 % номинального генератор развивает номинальную мощность при номинальном коэффициенте мощности. При этом ток в обмотке статора соответственно изменяется в пределах ± 5 %. Работа генератора разрешается при напряжении на выводах обмотки статора не более 110% номинального. Полная мощность и ток статора, в % их номинальных значений, должны соответствовать данным табл. 8.6.

При отклонениях частоты в пределах ± 2,5 % номинальной номинальная мощность генератора сохраняется.

Генератор сохраняет номинальную мощность при одновременных отклонениях напряжения до + 5 % и частоты до ± 2,5 % номинальных значений при условии, что в режимах работы с повышенным напряжением и пониженной частотой сумма абсолютных значений отклонений напряжения и частоты не должна превышать 6%.

Зависимость мощности от со8ф. При работе генератора с коэффициентом мощности, отличающимся от номинального, мощность генератора должна изменяться в пределах диаграммы мощности, указываемой в инструкции по эксплуатации. На рис. 8.5 в качестве примера показана диаграмма мощности турбогенератора мощностью 500 МВт.

Перегрузки по токам статора и ротора. В аварийных условиях генераторы допускают кратковременные перегрузки по токам статора и ротора.

По ГОСТ 183-74 турбогенераторы серии ТВФ должны вьщерживать перегрузки по току статора 1,5/ном в течение 2 мин; турбогенераторы серии ТВВ - 1,5/ном в течение

С1,Мва.рго0150100 50 О 50 100 150200250300350 Q,MBap

Рис. 8.5. Диаграмма мощности турбогенератора типа ТВВ-500-2

1 мин. По ГОСТ 533-85 ротор турбогенераторов должен выдерживать двукратный номинальный ток возбуждения для серий ТВФ и ТВВ мощностью до 800 МВт не менее 20 с, мощностью 800-1200 МВт - не менее 15 с. Перегрузки генераторов меньшей мощности указываются в инструкции по эксплуатации для каждого генератора.

Несимметричная нагрузка. Допускается продолжительная работа генератора при несимметричной нагрузке, если ток обратной последовательности не превышает 8 % номинального значения тока статора, а токи в фазах не превышают номинального значения.

Несимметричные короткие замыкания. При несимметричных коротких замыканиях по термической стойкости ротора турбогенераторы должны вьщерживать значения произведения квадрата тока обратной последовательности в относительных единицах на допустимое время работы в секундах {lit), равное: 15 с - для турбогенераторов серии ТВФ; 8 с - для турбогенераторов серии ТВВ мощностью до 800 МВт включительно; 6 с - для турбогенераторов серии ТВВ мошностью 1000-1200 МВт.

Асинхронные режимы. Генератор допускает в аварийных условиях кратковременную работу без возбуждения в асинхронном режиме. Длительность работы без возбужде-

Таблица 8.6