На головну

Гідрогенератори

гідравлічним генератором називається машина, що перетворює механічну енергію обертання гідротурбіни в електричну енергію.

Ці машини приводяться в обертання, як правило, порівняно тихохідними гідравлічними турбінами, частота обертання яких складає 50-500 об / хв. Тому гідрогенератори виконують з великим числом полюсів і явнополюснимі роторами. Діаметр ротора досягає у потужних машин 16 м при довжині 1,75 м (в генераторах потужністю 590-640 МВА), тобто для таких генераторів відношення довжини до діаметру становить 0,11-0,20.

Гідрогенератори потужністю понад декілька десятків МВА виконують з вертикальним розташуванням вала. Гідрогенератори з меншою потужністю виконують зазвичай з горизонтальним розташуванням валу.

У верхній частині гідрогенератора на одному з ним валу зазвичай встановлюють допоміжні машини - збудник генератора з підзбудника і додатковий синхронний генератор, призначений для живлення електродвигунів автоматичного регулятора турбіни.

У конструкції гідрогенераторів з вертикальним розташуванням вала вельми відповідальною частиною є завзятий підшипник (підп'ятник), який сприймає масу роторів генератора і турбіни, тиск води на лопаті турбіни, а також динамічні зусилля. Підп'ятник складається з диска, що обертається (п'яти), укріпленого на роторі, який за допомогою ряду сегментів (сухарів) спирається на сталевий диск, встановлений в корпусі подпятника. Сегменти покривають шаром антифрикційного сплаву (бабіту), а корпус заповнюють маслом, яке створює рідинне тертя в подпятнике і служить охолоджуючої середовищем, що забезпечує відведення утворюється теплоти до водяного маслоохолоджувачі.

Залежно від розташування подпятника гідрогенератори поділяють на підвісні і зонтичні (рис. 4.8).

Впідвісних гідрогенераторах подпятник розташовується над ротором генератора на верхній хрестовині, а один або два напрямних підшипника - під ним; при цьому весь турбоагрегат підвішений на подпятнике до цієї хрестовині (див. рис. 4.8, а).

Взонтичних гідрогенераторах подпятник розташовується під ротором на нижній хрестовині або на кришці турбіни, а генератор - над підп'ятником у вигляді парасольки. Хрестовини представляють собою потужну опорну конструкцію, що складається з центральної втулки і ряду радіальних балок (див. Рис. 4.8, б). Швидкохідні гідрогенератори зазвичай виконують підвісного типу, а тихохідні - зонтичного.

Мал. 4.8. Конструктивні схеми підвісного (а) І зонтичного (б)

гідрогенераторів: 1 - Верхня хрестовина; 2 - Підп'ятник;

3 - Напрямні підшипники; 4 - Ротор; 5 - Статор;

6 - Нижня хрестовина; 7 - Фланець вала; 8 - Турбіна;

9 - Фундамент; 10 - Направляючий підшипник турбіни

Останнім часом стали застосовуватися горизонтальні агрегати (капсульні), у яких генератор укладений в герметичну капсулу, обтічну водою. Завдяки кращим гідравлічним умовам обтікання ККД таких агрегатів більше 95%.

Промисловість РФ випускає різні типи гідрогенераторів потужністю до 640 МВА.

Для зменшення габаритів, маси і вартості гідрогенераторів в машинах великої потужності застосовують безпосереднє охолодження обмоток статора, ротора і сердечника статора дистильованою водою. При тих же основних розмірах потужність гідрогенератора з водяним охолодженням можна збільшити більш ніж в 2 рази в порівнянні з гідрогенератором, які мають поверхневе повітряне охолодження.

Безпосереднє водяне охолодження обмоток статора і ротора здійснюється так само, як в турбогенераторах - шляхом пропускання води через порожнисті провідники обмоток. Сердечник статора охолоджується водою, що циркулює по трубах, які проходять крізь отвори в листах безпосереднього охолодження.

В останнє десятиліття з'явилися принципово нові обертові машини системи Powerformer, що представляють собою генератори, які працюють на значно більш високих, ніж звичайні генератори, напружених. Вони підключаються безпосередньо до мережі до 110 кВ і вище. Ці розробки проводяться шведськими відділеннями компанії АВВ і випробовується на електростанціях в Швеції.

Безпосереднє з'єднання генератора з електричною мережею дає можливість:

· Знизити активні втрати в шинопроводах, розподільчому пристрої і підвищує трансформаторі;

· Підвищити ККД системи Powerformer на 0,5-0,2%;

· Зменшити реактивну складову потужності за рахунок виключення трансформатора, наявність якого зменшує коефіцієнт потужності і знижує корисну потужність генератора;

· Скоротити число компонентів схеми: виключаються вимикач, шини і трансформатор середньої напруги, а також відповідні вимірювальні трансформатори;

· Підвищити коефіцієнт готовності внаслідок скорочення числа компонентів схеми і високої надійності самого генератора;

· Знизити витрати на обслуговування завдяки меншій кількості компонентів схеми і тому, що Powerformer сам по собі не вимагає великого відходу;

· Проектувати електростанцію більш компактно, скоротивши тим самим обсяги будівельних робіт.

 




 ядерне паливо |  Теплові схеми АЕС |  Технологічні схеми і компоновка АЕС |  Економічні аспекти атомної енергетики |  Екологія атомної енергетики |  І термоядерної енергетики |  Гідростатика і гідродинаміка |  І стан гідроенергетики Росії |  І характеристики гідроенергетичних установок |  Схеми використання гідравлічної енергії |

© um.co.ua - учбові матеріали та реферати