Устройство и работа турбогенераторов (стр. 1 из 3)
Содержание
Введение
1. Технические данные
2. Устройство и работа генератора
3. Указания по технике безопасности
Заключение
Список литературы
Введение
Турбогенераторы (ТГ) представляют собой основной вид генерирующего оборудования, обеспечивающего свыше 80% общего мирового объема выработки электроэнергии. Одновременно ТГ являются и наиболее сложным типом электрических машин, в которых тесно сочетаются проблемы мощности, габаритов, электромагнитных характеристик, нагрева, охлаждения, статической и динамической прочности элементов конструкции. Обеспечение максимальной эксплуатационной надежности и экономичности ТГ является центральной научно-технической проблемой.
В отечественном турбогенераторостроении огромный вклад в развитие теории, разработку вопросов расчета, проектирования и эксплуатации ТГ внесли многие ученые, исследователи, конструкторы, среди которых в первую очередь следует отметить Алексеева А.Е., Лютера Р.А., Костенко М.П., Одинга А.И., Бергера А.Я., Комара Е.Г., Ефремова Д.В., Иванова Н.П., Глебова И.А., Казовского Е.Я., Еремина М.Я., Вольдека А.И., Жерве Г.К., Важнова А.И. Среди зарубежных специалистов следует отметить Видемана Е., Келленбергера В., Шуйского В.П., Готтера Г.
Вместе с тем, несмотря на огромное количество работ, выполненных за прошедшие десятилетия, вопросы дальнейшего развития теории, разработки более совершенных технологий и конструкций ТГ, методов расчета и исследований не теряют своей актуальности.
Турбогенератор - неявнополюсный синхронный генератор, основная функция которого состоит в конвертации механической энергии в работе от паровой или газовой турбины в электрическую при высоких скоростях вращения ротора (3000,1500об/мин). Механическая энергия от турбины конвертируется в электрическую при помощи вращающегося магнитного поля, которое создается током постоянного напряжения, протекающего в медной обмотке ротора, что в свою очередь приводит к возникновению трехфазного переменного тока и напряжения в обмотках статора. В зависимости от систем охлаждения турбогенераторы подразделяются на несколько видов: генераторы с воздушным охлаждением, генераторы с водородным охлаждением и генераторы с водяным охлаждением. Также существуют комбинированные типы, например, генератор с водородно-водяным охлаждением (ТВВ). Турбогенератор ТВВ-320-2 предназначен для выработки электрической энергии на тепловой электростанции при непосредственном соединении с паровой турбиной К-300-240 Ленинградского металлического завода или Т-250-240 Уральского турбомоторного завода.
1. Технические данные
Номинальные параметры генератора при номинальном давлении и температуре охлаждающих сред даны в табл. 1.
| Наименование основных параметров | Номинальный режим | Длительно допустимый режим |
| Полная мощность, квт | 353000 | 367000 |
| Активная мощность, квт | 300000 | 330000 |
| Коэффициент мощности | 0,85 | 0,9 |
| Напряжение. в | 20000 | 20000 |
| Ток, а | 10200 | 10600 |
| Частота, гц | 50 | 50 |
| Скорость вращения, об/мин | 3000 | 3000 |
| Коэффициент полезного действия, % | 98,7 | Не нормируется |
| Критическая скорость вращения, об/мин | 900/2600 | 900/2600 |
| Соединение фаз обмотки статора | Двойная звезда | |
| Число выводов обмотки статора | 9 | 9 |
Основные параметры охлаждающих сред
Водород в корпусе статора
| Избыточное давление номинальное, кг/см2 | 4 |
| Избыточное давление наибольшее, кг/см2 | 4,5 |
Номинальная температура холодного газа,  | 40 |
| Чистота, % | Не менее 97 |
| Содержание кислорода, % | Не более 1,2 |
| Относительная влажность водорода при номинальном давлении, % | Не более 10 |
Дистиллят в обмотке статора
| Номинальное избыточное давление на входе в обмотку, кгс/см2 | 3 |
| Допустимое отклонение, кгс/см2 | 0.5 |
| Номинальная температура холодного дистиллята, | Плюс 40 |
| Допустимое отклонение, | 5 |
| Номинальный расход, м3/час | 35 |
| Допустимое отклонение, м3/час | 3.5 |
| Номинальное удельное сопротивление дистиллята, ком*см | 200 |
| Допустимое наименьшее удельное сопротивление дистиллята, ком*см | 75 |
Техническая вода в газоохладителях
| Номинальное избыточное давление холодной воды, кгс/см2 | 4 |
| Допустимое отклонение, кгс/см2 | 0.5 |
| Номинальная температура холодной воды, | 33 |
| Наименьшая температура воды, | 20 |
| Наибольшая температура воды | |
| Номинальный расход воды, м3/час | 600 |
Техническая вода в теплообменниках обмотки статора
Избыточное давление технической воды должно быть не больше избыточного давления дистиллята в обмотке.
Номинальная температура холодной воды,  | Плюс 33 |
Допустимое отклонение определяется температурой дистиллята.
Наибольшая допустимая температура отдельных узлов генератора и охлаждающих сред. Изоляция обмоток генератора класса "B".
Наибольшая допустимая температура отдельных узлов генератора и охлаждающих сред указана в табл. 2.
| Наименование элементовгенератора | Наибольшая температура, , измеренная | ||
| по сопротивлению | по термометрам сопротивления | По ртутным термометрам | |
| Обмотка статора | - | 105 | - |
| Обмотка ротора | 115* | - | - |
| Сердечник статора | - | 105 | - |
| Горячий дистиллят на выходе из обмотки | - | - | 85 |
| Горячий газ в генераторе | - | 75 | 75 |
*Допускается превышение температуры обмотки ротора над температурой холодного водорода не более чем на 75
.Допустимая температура по температурам сопротивления, заложенным под клинья статорной обмотки, не должна превышать 75
между показаниями наиболее и наименее нагретого термометров сопротивления не должна превышать 20 
могут быть уточнены по согласованию с предприятием-изготовителем для каждой конкретной машины после проведения тепловых испытаний.Дополнительные технические данные
| Расход масла на подшипник генератора (без уплотнения вала), л /мин | 370 |
| Избыточное давление масла в опорных подшипниках, кгс/см2 | 0.3÷0.5 |
| Расход масла на уплотнения вала с обеих сторон генератора, л/мин | 180 |
| Газовый объем собранного генератора, м3 | 87 |
| Число ходов воды газоохладителя | 2 |
| Масса газоохладителя, кг | 1915 |
| Масса ротора генератора, кг | 55000 |
| Масса средней части с серьгой для монтажа (без рым-лап), кг | 198200 |
| Масса концевой части, кг | 23050 |
| Масса статора с рым-лапами, газоохладителями и щитами, кг | 271000 |
| Масса подшипника с траверсой и фундаментной плитой, кг | 11100 |
| Масса вывода концевого (крайнего), кг | 201 |
| Масса полущита наружного, кг | 75 |
2. Устройство и работа генератора
Общая функциональная схема работы
Генератор выполнен с непосредственным охлаждением обмотки статора дистиллированной водой (дистиллятом), а обмотки ротора и сердечника статора – водородом, заключенным внутри газонепроницаемого корпуса.
Дистиллят в обмотке статора циркулирует под напором насосов и охлаждается теплообменниками, расположенными вне генератора.
Охлаждающий водород циркулирует в генераторе под действием вентиляторов, установленных на валу ротора, и охлаждается газоохладителями, встроенными в концевые части корпуса генератора.
Циркуляция воды в газоохладителях и теплообменниках осуществляется насосами, расположенными вне генератора.
Маслоснабжение опорных подшипников и уплотнений вала производится от масляной системы турбины.
Для аварийного снабжения маслом опорных подшипников и уплотнений вала на выбеге агрегата предусмотрены резервные баки, установленные вне генератора.
Генератор возбуждается от высокочастотного индукторного генератора через полупроводниковые выпрямители.
Корпус статора и фундаментные плиты
Сварной газонепроницаемый корпус статора состоит из средней части, несущей сердечник с обмоткой, и двух концевых частей.
В концевых частях располагаются лобовые части обмотки и газоохладители.
В концевой части со стороны возбудителя установлены концевые выводы обмотки - вверху нулевые, а внизу линейные.
Механическая прочность корпуса достаточна, чтобы статор мог выдержать без остаточных деформаций внутреннее давление в случае взрыва водорода.
Наружные щиты статора непосредственно объединены с внутренними щитами, к которым прикреплены щиты вентилятора.