- Принцип роботи турбогенератора
- паровий турбогенератор
- статор турбогенератора
- ротор турбогенератора
- охолодження турбогенераторів
- Пристрої з водневим охолодженням
- Агрегати, що охолоджуються водою
- Об'єднане охолодження
- хвилюючий режим
- експлуатація турбогенераторів
- Турбогенератори на виставці
Турбогенератори є генератори синхронного типу, які безпосередньо приєднані до ТЕС. Турбіни їх працюють на органічному паливі і тому володіють найвищими показниками економічності. Особливо це стосується великої частоти їх обертання.
Це генерує обладнання забезпечує близько 80 відсотків сумарного світового обсягу вироблюваної електричної енергії.
Основним завданням турбогенератора є трансформація механічної енергії парової або газової турбіни в електричну. Здійснюється це при великій швидкості обертання ротора (від 3000 до 15000 обертів на хвилину).
Турбогенератори - це досить непростий тип електричних агрегатів, в якому поєднуються:
- проблеми з потужністю;
- електромагнітні характеристики;
- розміри;
- охолодження і нагрівання;
- статична і динамічна міцність.
Виконуються ці пристрої горизонтально і мають збудливу обмотку з неявно вираженими полюсами, яка знаходиться на самому роторі. А на статорі розташовується трифазна обмотка.
Принцип роботи турбогенератора
Механічна енергія самої турбіни перетворюється в електричну. Це можливо завдяки обертається магнітному полю, створюваного за допомогою безперервного струму, що протікає в обмотці самого ротора. Це сприяє і формуванню трифазного змінного струму, а також напрузі в статорі (його обмотках). Крутний момент від двигуна передається на ротор генератора.
Дана характеристика турбогенератора дозволяє при зверненні ротора утворювати магнітний момент, який і створює електричний струм в його обмотках. Завдяки системі збудження в агрегаті забезпечується підтримка постійної напруги на всіх режимах функціонування даного пристрою.
Циркуляція води в теплообмінниках і газоохолоджувач відбувається за допомогою насосів, які розташовуються поза самого турбогенератора.
паровий турбогенератор
Паровий турбогенератор має підвищену надійність своєї роботи, при цьому розвиваючи проектну потужність постійно протягом багатьох годин роботи. Такі сучасні пристрої можуть мати потужність до 1300 МВт. Найчастіше, парові турбогенератори можуть працювати паралельно. Передача потужності при цьому може здійснюватися в одну електричну ланцюг.
Теплова економічність електростанції, в якій встановлений паровий турбогенератор, безпосередньо залежить від видів і параметрів теплового циклу використання тепла утворився пара, а також від самого обладнання і його характеристик.
Найчастіше, парова турбіна турбогенератора, що володіє невеликою потужністю, монтується в промислових котелень, там де використовується мазуту або тверде паливо. Турбіни тут функціонують як дросселирующих пристроїв редукційно-охолоджувальних установок, на різниці величини тиску від котла до промислового відбору, або ж теплообмінника. / P>
Потужність турбогенератора, що працює в даній галузі, знаходиться в межах від 250 кіловат до 5 мегават. Така установка дозволяє отримати дуже дешеву електричну енергію. Вона виходить у вісім разів дешевше покупної. А все обладнання, при роботі більше ніж 5000 годин на рік, зможе швидко окупити себе, вже за три роки.
Парова турбіна турбогенератора маленької навантаження може застосовуватися не тільки в якості приводу електрогенератора, але також і для приведення в дії пристроїв, необхідних для роботи котелень будь-якого призначення.
статор турбогенератора
Він виготовляється з корпусу, в якому є сердечник з заглибленнями для установки в них обмотки. В основу сердечника входять шари, які набираються з декількох листів стали (електротехнічної), додатково мають лакове покриття. Між цими шарами є спеціальні канали для вентиляції (близько 5 - 10 сантиметрів).
У місці, де знаходяться поглиблення, обмотка закріплюється за допомогою клинів, а її передня частина укріплена на спеціальних кільцях. Розташовується вона з кінця статора. Сам сердечник поміщений в міцний зварний корпус, виготовлений зі сталі.
ротор турбогенератора
Щоб сформувалася висока міцність, ротор турбогенератора випускають у вигляді товстого циліндра з суцільної сталевої заготовки. В такому випадку використовують вуглецеву сталь, як правило, марки «35» (у випадку малого навантаження даного агрегату).
Ротор турбогенератора оснащений двома рядами отворів, розташованих уздовж перших обмотувальних отворів. Необхідно це, щоб закріпити там спеціальні балансувальні вантажі. Довжина ротора турбогенератора істотно менше його активних розмірів.
При частоті обертання близько 3000 оборотів в хвилину, ротор виготовляють діаметром в 1,2 метра. Обмотку роблять зі спеціальної смуговий міді з додатковою присадкою срібла. Вона утримується в пазах завдяки алюмінієвим клинам.
Для того, щоб підвищити теплову стійкість ротора від впливу на нього зворотних струмів, зверху ізоляції обмотки вкладаються короткозамкнені кільця, які виготовляють у вигляді двошарового мідного мурашки.
Для підвищення одиничної потужності охолодження турбогенератора роблять більш інтенсивним, без істотного збільшення габаритів. Якщо навантаження таких пристроїв перевищує 50 Вт, то використовують рідке або водневе охолодження його обмоток.
охолодження турбогенераторів
Турбогенератори з повітряним охолодженням
Виготовляються такі агрегати навантаженням в 2,5; 4; 6; 12 і 20 МВт. Конструкція таких пристроїв здійснюється закритим типом. Самовентиляція забезпечується по закритому циклу. Обертання повітря в турбогенераторі відбувається завдяки вентиляторів, які закріплюються з обох сторін всередині ротора.
Для того, щоб уникнути проникнення пилу всередину, на валу є спеціальні повітряні ущільнювачі. А витік повітря компенсується завдяки його засос із зовнішнього середовища.
Пристрої з водневим охолодженням
Це пристрої, потужність яких становить 60 і 100 мегават.
Охолодження турбогенератора, а саме роторних обмоток, виповнюється безпосередньо воднем. Статор охолоджується побічно і обдає зварену оболонку, яка газонепроникна і нероз'ємна.
Агрегати, що охолоджуються водою
Обмотки ротора і статора пристроїв такого типу охолоджуються за допомогою безпосередньої подачі води. Сталь сердечника статора отстужается за допомогою спеціально призначених охолоджувачів, виготовлених з силуміну. Повітря, що заповнює сам генератор, охолоджується водою.
Об'єднане охолодження
Такі пристрої з воднево-водяним охолодженням бувають потужністю 160 - 1200 мегават. А кількість оборотів в хвилину становить 3000. Такі агрегати мають пряме охолодження обмотки статора за допомогою дистильованої води, а ротора - воднем. Зовнішня їх поверхня охолоджується за допомогою тільки лише водню.
Корпус таких агрегатів виготовляється цільним, звареним, газонепроникним, нерознімним, а також, його внутрішня поверхня має додаткові поперечними кільцями жорсткості, яка сприяє закріпленню сердечника. З двох сторін статор закривається зовнішніми пластинами.
Це стосується таких агрегатів, навантаження яких становить 160 - 220 МВт. Якщо ж потужність турбогенератора складає 300 - 800 мегават, то каркас таких пристроїв виконується роз'ємним з трьох секцій. Заповнюється він воднем, який потім звертається за допомогою двох осьових вентиляторів, закріплених на самому роторі. Остуджують він в Газоохолоджувачі турбогенератора.
хвилюючий режим
У вигляді основного такого методу служить безщіткового система. Збудник закритого типу має ізольованою вентиляцією. Для турбогенераторів, продуктивність яких становить 160 - 800 мегават, використовується тиристорна система, з самостійної активізацією. Сам збудник являє собою синхронний трифазний генератор змінного струму.
За допомогою термоперетворювачів здійснюється перевірка теплового режиму головних вузлів, а також охолоджуючої системи. Приєднуються вони до установки центрального управління.
Завдяки спеціальній апаратурі можна здійснювати контроль тиску, витрата охолоджуючої води, дистиляту, стежити за тиском масла і т.п. З її допомогою відбувається безперервне відстеження всіх змін заданих параметрів від норми.
Тут ви швидко агрегатах встановлюють і спеціальні системи захисту. Така характеристика турбогенератора повідомляє про зниження рівня води, що витрачається в газоохолоджувачі.
експлуатація турбогенераторів
Найбільшою проблемою при роботі пристроїв з водневим охолодженням є боротьба з витоком води. Перед введенням в експлуатацію таких машин або після їх капітального ремонту в обов'язковому порядку повинна бути здійснена перевірка генератора, а також самої системи водневого охолодження на її газову щільність.
Витрата водню на добу не повинен перевищувати більше 10 відсотків від загального його кількості в даному агрегаті. А стояча його витік - не перевищувати 5%. Також, слід пам'ятати і знати, що при збільшенні температури ущільнюючого масла зростає і кількість водню, що розчиняється в ньому. Це може привести до витоку водню.
Вібраційний стан турбогенератора є одним з основних параметрів, який відповідає за безпеку і надійність під час експлуатації. Вона може бути викликана в ряду механічних причин, обумовлених неврівноваженістю обертових вузлів турбогенератора, порушенням конструкції підшипників, несиметричністю повітряних зазорів, замиканням витків в обмотках роторі, порушенням ізоляції обмоток і т.п.
Допускається тривала робота турбогенератора при несиметричною потужності, коли зворотний струм не більше восьми відсотків від номінальної величини струму самого статора. При цьому струми в фазах зобов'язані бути більше номінальних величин.
Тривала експлуатація турбогенераторів забезпечується і в тому випадку, якщо в цьому випадку вони включаються за допомогою методу «точної синхронізації».
При аварійному режимі пристрій включати можна, але струм статора може бути трохи більше потрійного номінального значення. Допустима температура охолоджуючого водню становить 40 ° С. Знижувати її менш 20 градусів не можна. Якщо його температура зростає, то слід знизити номінальну навантаження генератора. Всі значення зменшення потужності є в інструкції по роботі таких пристроїв.
Можлива робота даного пристрою і при вхідній напрузі, що не перевищує 110 відсотків від номінального значення.
Для нормальної і безперебійної роботи турбогенератора, температура охолоджуючої рідини, що знаходиться в газоохолоджувачі, повинна бути 33 градуси. Мінімальна її значення становить 15 ° С.
Турбогенератори на виставці
Міжнародна виставка «Електро» є найбільшим заходом, на якому буде представлено електрообладнання для енергетики, електротехніки, автоматизації, а також промислової світлової техніки.
Ви зможете побачити безліч сегментів і сучасних тенденцій галузі, починаючи від генерації електричної енергії і завершуючи кінцевим її споживанням; дізнатися, що таке турбогенератор, принцип його роботи, види, характеристики.
В даній виставці щорічно беруть участь підприємства їх різних країн світу: Китаю, Німеччини, Словенії, Іспанії, Індії, Чехії та багатьох інших.
На заході «Електро» ви побачите:
- турбогенератори, компресори, газотурбінні установки, різне допоміжне обладнання;
- електричне обладнання для електростанцій, мереж передачі, а також розподілу енергії;
- проектування всіляких об'єктів електроенергетики і систем постачання електрикою;
- інтелектуальні мережі;
- електрична безпеку;
- кошти, що відповідають за охорону праці;
- спецодяг.
Також, ви зможете пройти спеціальну програму навчання і підготовки персоналу.
У відділі промислової світлотехніки ви зможете ознайомитися з:
- проектуванням систем освітлення;
- освітленням в аварійних ситуаціях;
- офісними системами освітлення, а також промисловими і складськими;
- освітленням вулиць і багатьом іншим.
Прийшовши на виставку «Електро», ви зможете дізнатися дуже багато цікавих і сучасних технологій і обладнання. Це, безсумнівно, зможе допомогти в розвитку вашого бізнесу. А придбання необхідного обладнання дозволить вам ефективно модернізувати і прискорити ваше виробництво.
Організатори даної виставки надають можливість будь-якої компанії продемонструвати свої новітні розробки, що дозволить зайняти особливе місце в презентаційній програмі.
Метою такого проекту є привернення уваги потенційних покупців на найновіші розробки та просування їх на російському ринку. З його допомогою ви зможете заманити відвідувачів до свого проекту, який тільки вийшов на ринок, розповісти про його переваги і нових технологічних рішеннях.
Читайте інші наші статті:
газотурбінна установка
діодні лампи
діодні світильники