Specificații și proiectarea generatoarelor moderne
generatoare sincrone
Pentru a genera energie electrică în generatoarele de curent electric se aplică sincron cu trei faze de curent alternativ. Distinge turbogeneratoare (motor primar - o turbină cu abur sau gaz) și hidro (motor primar - turbină).
Pentru mașinile electrice sincrone în funcțiune starea de echilibru există o corespondență strictă între viteza mașinii n. rot / min, și rețeaua de frecvență f. Hz:
unde p - numărul de perechi de poli statorice ale înfășurării generatorului.
Turbina cu aburi pentru a produce de mare viteză (3000 și 1500 rot / min), deoarece această agregate turbine au cele mai bune caracteristici tehnice și economice. În centralele termice (TPS) care ard combustibili convenționali, agregate viteza, de obicei, se ridică la 3000 rot / min, iar generatoarele cu turbine sincrone au doi poli. La uzina folosite agregate cu frecvența de rotație de 1500 și 3000 rot / min.
Generator specific turbinei de viteză determină caracteristicile construcției sale. Aceste generatoare sunt realizate cu un ax orizontal. rotor turbogenerator funcționează la sarcini mecanice și termice ridicate, realizate dintr-un forjare solid de oțel special (crom-nichel sau hromonikelmolibdenovoy) având proprietăți magnetice și mecanice ridicate.
Rotorul se execută neyavnopolyusnym. Deoarece diametrul mare viteza rotorului este limitată din motive de rezistență mecanică de 1,1-1,2 m, la 3000 rot / min. rotorul are o lungime baril limita, de asemenea valoarea de 6-6,5 m., este determinat de condițiile de deviere admisibilă statică a arborelui și a obține performanțe la vibrații acceptabile.
Fig.1. Vedere de ansamblu a unui moderne turbogenerator
1 - înfășurarea statorului; 2 - un rotor; 3.4 - cuplaje;
5 - carcasa statorului; 6 - miezului statoric; 7 - agentul cauzal;
8 - inele colectoare rotor și perii; 9 - rulmenți de generator;
10 - excitatoare lagăr
În partea activă a rotorului, care formează canelurile principale de flux magnetic frezate umplut cu bobine de înfășurare câmpului (Fig.1). Slotul de lichidare penelor de duraluminiu fixe nemagnetice ușor, durabil. Partea frontală a înfășurării, care nu se află în fantele este împiedicată să se deplaseze sub efectul forței centrifuge, prin intermediul curelei. Bandajele sunt cele mai tensionate mecanic și componente ale rotorului sunt, de obicei realizate din oțel de înaltă rezistență non-magnetic. Pe ambele părți ale ventilatoarelor rotor montate pe arbore (de obicei, de tip elice) sale care asigură circulația gazului de răcire în mașină.
Turbogenerator stator constă dintr-un corp și miez. Carcasa este fabricată, sudate la capete este închis cu scuturi cu garnituri la articulații cu celelalte părți (Figura 1). Miezul statoric este format din tablă de oțel electrice izolate 0,5 mm grosime. Foi de calcul câștigă pachete între care sunt lăsate guri de aerisire. Fantele sunt disponibile în alezajul interior al miezului, o înfășurare trifazată este stivuită, în mod tipic bistrat.
turbine hidraulice au de obicei o viteză relativ mică (aproximativ 60-600 / min). Viteza de rotație a mai puțin decât și mai puțin decât turbina de putere de presiune a apei mai mult. Hydro, prin urmare, sunt mașini de viteză redusă și sunt mari în dimensiune și greutate, precum și un număr mare de poli.
Hydro-opereze cu rotoare poli frapante și de preferință cu un arbore vertical situat. Diametrele rotoarelor hidrogeneratoare puternice ating 14-16 m, iar diametrele statoarelor - 20-22 m.
Fig.2. Forma generală a hidrogeneratorului verticale moderne
La mașinile cu un diametru mare al miezului rotorului servește jantă colectate pe spițe, care sunt montate pe butucul rotorului. Polii, ca o jantă din tablă de oțel care compun și montat pe o jantă a rotorului prin intermediul unor proeminențe în formă de T (Fig.2). În plus față de polii câmpului de înfășurare se află mai mult așa-numita înfășurare amortizor, care este format din bare de cupru sunt așezate în șanțuri în piesele polare și fețele de capăt ale inelelor pot fi închise ale rotorului. Această mașină de lichidare destinat liniștitor oscilațiile de rotor, care apar la fiecare perturbațiilor asociat cu o sarcină bruscă generator de schimbare.
Rolul -turbogenerators stilling opera masiv rotoric cu tambur și metal pene care acoperă excitația înfășurarea în sloturi.
hidrogenerator stator are fundamental aceeași construcție ca și statorul unui turbogenerator, dar spre deosebire de acesta din urmă se realizează detașabil. Acesta este împărțit în direcția circumferențială în două sau șase părți egale, care facilitează transportul și instalarea acestuia.
În ultimii ani, au început să găsească aplicarea așa-numita hidro-capsulei cu un ax orizontal. Aceste generatoare sunt într-un înveliș impermeabil (capsulă) care curge despre exteriorul curentului de apă care trece prin turbină. generatoare de capsulă produce energie pe o duzină de câteva megavolt-Amperi. Acesta este un domeniu relativ generatoare de viteză mică (n = 60-150 rot / min), cu rotor proeminent.
Printre alte tipuri de generatoare sincrone utilizate în centralele electrice, trebuie remarcat faptul așa-numitele generatoare diesel, este conectat la un motor diesel cu ardere internă. Acesta este domeniul principal al mașinii cu un ax orizontal. Motorul diesel ca pistonul are un cuplu de neuniforma, astfel generatop diesel prevăzut cu un volant sau un rotor se realizează cu o acțiune ridicată a volantului.
Parametrii nominali ai generatoarelor
Producătorul intenționează generatorul pentru un anumit mod de funcționare admisibilă continuu, care se numește nominală. Acest mod de operare este caracterizat prin parametrii care sunt numite date de generator nominale și puncte pentru farfuria, precum și în mașina de pașaport.
Generator de tensiune nominală - acest liniar (faza-faza) Tensiunea de înfășurare în modul nominal stator.
curentul nominal al statorului se numește valoarea curentă la care a permis funcționarea normală continuă a generatorului sub parametrii de răcire normale (temperatura, presiunea și viteza de curgere a gazului de răcire și lichid) și valorile nominale ale puterii și tensiunea menționate generatorului în pașaport.
Capacitatea nominală integrală a generatorului este determinată prin următoarea formulă, KW:
puterea activă nominală a generatorului - este cea mai mare putere activă pentru funcționare continuă, cu care este alimentat la turbina.
Puterea activă nominală a generatorului este determinată de următoarea expresie:
generatoare nominale ale turbinelor de putere trebuie să respecte o serie de facilități, în conformitate cu GOST 533-85E. Amploarea capacității nominale a generatoarelor hidro mari nu este standardizat.
Curentul nominal al rotorului - este cel mai mare generator de curent de excitație, care este furnizat de revenirea puterii nominale când generatorul deviatia tensiune stator ± 5% din valoarea nominală și factorul de putere nominală.
Factor de putere nominală în conformitate cu GOST luate egal cu 0,8 pentru generatoarele de pana la 125 MVA, 0,85 -turbogenerators pentru putere de pana la 588 MVA si MVA hidrogeneratoare la 360, mașini de 0,9 până la mai puternice. De obicei cosφnom ≈ 1 pentru hidrogeneratoare capsulare.
Fiecare generator de caracterizat, de asemenea, randamentul la sarcina nominală și factorul de putere nominală. Pentru generatoarele moderne de eficiență nominală variază între 96,3-98,8%.