Турбогенераторы с полным водяным охлаждением ТЗВ

  Главная      Учебники - Энергетика     Справочник по электрическим машинам (И.П. Копылов) - 1988 год

 поиск по сайту

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..

 

 

8.2.5.

Турбогенераторы с полным водяным охлаждением ТЗВ

Производственное объединение «Электросила» серийно изготовляет турбогенераторы с полным водяным охлаждением типа ТЗВ-800-2УЗ мощностью 800 МВт, 3000 об/мин (рис. 8.4).

В турбогенераторе типа ТЗВ-800-2 обмотки статора и ротора охлаждаются непосредственно водой, протекающей по каналам трубчатых медных проводников. Активная сталь сердечника статора охлаждается охладителями из силумина, запрессованными между пакетами. Сталь ротора и воздух, заполняющий генератор, охлаждаются в основном водоохлаждаемой демпферной обмоткой ротора.

Электрические и гидравлические соеди-

нения в роторе производятся на концах катушек, выведенных аксиально за торцы лобовых частей. Пазы ротора — прямоугольные, ступенчатые, широкие в верхней и узкие в нижней частях. Все проводники имеют одинаковое прямоугольное сечение с круглым каналом. Демпферная обмотка расположена под клиньями ротора. Выравнивание жесткости ротора по продольной и поперечной осям осуществляется с помощью прямоугольных пазов в больших зубцах ротора, заполненных брусками из магнитной стали.

В каждом пазу ротора уложено по две стороны катушек, верхняя — в широкой части и нижняя — в узкой. В четырех пазах, которые примыкают к большим зубцам, уложено по одной верхней стороне катушек. Катушки обоих полюсов в каждом из слоев обмотки намотаны в одном направлении, при этом направления намотки верхних и нижних катушек противоположны.

Электрические соединения катушек выполняются короткими гибкими перемычками, расположенными радиально и соединяющими концы верхних и нижних катушек. К контактным кольцам присоединены нижние выводы внутренних катушек. Межполюсное соединение выполняется при помощи двух коротких гибких перемычек включе-

Рис. 8.4. Турбогенератор типа ТЗВ-800-2

нием в параллель верхних витков внешних верхних катушек.

Обмотка ротора охлаждается по самонапорной схеме с подачей и сливом воды помимо вала. Для протока воды по каналам проводников используется центробежная сила воды, приобретаемая во вращающемся роторе. Слив воды из катушек ротора производится с большего радиального уровня, чем ее вход. Вода свободно подается в открытый по направлению к валу напорный коллектор, образованный фасонным кольцом, прикрепленным к упорному кольцу бандажного узла, захватывается вращающимся ротором и поступает в нижние выводы всех катушек, затем проходит по каналам проводников и, вытекая из верхних выводов катушек и со сливного кольца, прикрепленного к бандажному узлу, открыто сбрасывается в сливную камеру, расположенную в торцевом щите корпуса статора.

Демпферная обмотка помещается под пазными клиньями во всех пазах и состоит из секций, уложенных каждая в двух соседних пазах. Секции содержат по два медных проводника прямоугольного сечения с круглым каналом и являются отдельными цепями системы охлаждения. Проводники проложены аксиально на всю длину бочки ротора и обоих бандажей лобовых частей обмотки ротора. В зоне бандажей проводники демпферной обмотки замкнуты накоротко двумя слоями медных листов, лежащих на внутренней поверхности бандажей. Система охлаждения демпферной обмотки — самонапорная, как и обмотки возбуждения.

Водяное охлаждение сердечника статора осуществляется с помощью литых охладителей из силумина по форме сегментов стали статора толщиной 7 мм, запрессованных между пакетами активной стали. Змеевики из нержавеющей стали, залитые в охладителях, уложены зигзагообразно в тело статора и зубцы.

Упругое крепление сердечника в корпусе выполнено приваркой ребер к его кольцевым стенкам по боковым сторонам статора, против опорных лап. В ребрах у мест приварки имеются продольные прорези, обеспечивающие упругость закрепления сердечника. Число ребер в боковых зонах увеличено вдвое, причем дополнительные ребра присоединены к активной стали и корпусу и являются опорными для тангенциальных перемещений. Верхние и нижние стяжные ребра с корпусом не связаны, а жестко расклинены к телу сердечника. Концевые части корпуса статора выполнены сварными из немагнитной стали.

Лобовые части обмотки статора закреплены между внешними и внутренними стеклослюдинитовыми кольцами. Внешнее кольцо, на коническую поверхность которого укладывается нижний слой лобовых частей, закреплено в цилиндрическом выступе нажимной плиты при помощи резиновых прокладок и плоских титановых пружин, поджатых встречными клиньями. Лобовые части обмотки скреплены с внешним изоляционным кольцом и между собой при помощи эпоксидной замазки холодного отверждения с лавсановыми наполнителями. На поверхность верхнего слоя обмотки статора1 нанесен выравнивающий слой замазки, и вся лобовая часть через резиновую прокладку поджата внутренним стеклотекстолйтовым кольцом при помощи тяг, упоров и пружин.

Контуры водяного охлаждения статора и ротора выполнены раздельными.

Статорный контур выполнен герметичным, изолированным от атмосферы, с подушкой инертного газа (азота) над поверхностью дистиллята в подпиточном баке и сливных камерах. Контур включает в себя обмотку статора, сталь статора, экраны ребер и нажимных колец.

Роторная система — открытая, связанная через газ, заполняющий машину с системой осушки. Контур включает в себя обмотки возбуждения и демпферную. В каждом контуре предусмотрены насосы — рабочий и резервный, теплообменники, фильтры механические, магнитные, подпиточный бак (слив из стали — свободный, слив из обмотки — затопленный) и ионообменный фильтр для непрерывной очистки дистиллята. Для уменьшения коррозии медных проводников систем охлаждения предусматривается ввод в оба контура ингибиторов коррозии — соответственно для контуров статора и ротора.

В генераторах введено раздельное автоматическое регулирование температуры дистиллята контуров ротора и статора, имеется система автоматического регулирования подачи воды в ротор при частоте вращения 100-3000 об/мин.

8.2.6. Турбогенераторы серии ТГВ и ТВМ

В серию ТГВ входят турбогенераторы мощностью 200, 300 и 500 МВт (табл. 8.5). Корпус статора — цилиндрический, сварной, газоплотный. Турбогенераторы мощностью 200 и 300 МВт выполнены в однокорпусном исполнении. Корпус статора турбогенератора мощностью 500 МВТ состоит из трех

Таблица 8.5. Технические данные турбогенераторов серии ТГВ и ТВМ (cosф = 0,85)

 

Мощность

Напряжение

Ток

Напряжение

Ток воз-

 

1ИП TypDO"

генератора

активная, МВт

статора, кВ

статора, кА

возбуждения, В

буждения, А

КПД, %

ТГВ-200-2М

200

15,75

8,625

420

1890

98,6

ТГВ-300-2

300

20

10,2

420

3050

98,7

ТГВ-500-2

500

20

17,0

440

5120

98,83

ТГВ-500-4

500

20

17,0

440

4380

98,8

ТВМ-300-2 ТВМ-500-2

300 500

20

36,75

10,2 9,24

282 430

4420 5560

98,8 98,8

Продолжение табл. 8.5

Тип турбогенератора

Частота вращения, об/мин

Расход материалов, кг/(кВ-А)

Давление водорода в корпусе, кПа

ОКЗ

Статическая перегружае-мость

Индуктивные сопротивления, о. е.

x'd

 

ТГВ-200-2М ТГВ-300-2 ТГВ-500-2 ТГВ-500-4 ТВМ-ЗОО-2 ТВМ-500-2

3000 3000 3000 1500 3000 3000

1,09 1,03 0,615 0,84 1,11 0,58

300 300 300 300

0,555 0,505 0,44 0,5 0,494 0,44

1,73 1,715 1,65 1,87 1,70 1,65

0,31 0,30 0,373 0,398 0,352 0,38

0,204 0,195 0,243 0,268 0,204 0,268

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 кольцевыми 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 300МВт) или по щелевому каналу в стержне (турбогенератор мощностью 500 МВт).

Ротор изготовляется из цельной поковки высокопрочной легированной стали. Катушки обмотки ротора выполнены из полых 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.

 

 

 

 

 

 

содержание   ..  40  41  42  43  44  45  46  47  48  49  50  ..