Электротехника \ Электрическая часть электростанций и подстанций

Расчет и проектирование теплофикационной электрической станции мощностью 960 МВт, страница 16

Генератор охлаждается посредством внутренней рециркуляции газового потока, который рассеивает тепло генератора через газо-водяные теплообменники (5). Система вентиляции полностью автономная с включением в конструкцию охладителей газа. Осевые вентиляторы (1 и 4 на рис.) системы устанавливаются на каждом конце ротора. Вентиляторы обеспечивают подачу газа охлаждения на обмотку и сердечник статора, а также на обмотку возбуждения.

Рисунок 16.5 - Система охлаждения генератора

Охлаждение сердечника статора сопровождается нагнетанием газа через зазор между сердечником статора и бочкой ротора (2) и радиальные каналы (3),  образуемые распорками между пакетами сердечника статора.

По осевой длине сердечник статора состоит из множества отдельных сегментов, разделенных радиальными вентиляционными каналами (3). Данная компоновка позволяет обеспечивать равномерное охлаждение обмотки и сердечника статора.

Обмотка ротора, которая имеет конструкцию прямого радиального охлаждения, обладает свойством самоподкачки и для нее не требуется вентилятор. Ротор охлаждается с внешней стороны газом, проходящим по зазору вдоль поверхности ротора, а с внутренней стороны - газом, который подается через дополнительные пазы (подпазные каналы) обмотки возбуждения внутри бочки ротора и проходит напрямую через каналы охлаждения в медных проводниках обмотки возбуждения и клиньях пазов ротора.

После прохождения газа через генератор он направляется на два сдвоенных газо-водяных теплообменника (5), которые установлены горизонтально. После извлечения тепла холодный газ возвращается и продолжает циркуляцию.

Соединения линии подачи и отвода воды, а также вентиляционной трубы охладителей генератора установлены с внешней стороны машины. Метод уплотнения позволяет при очистке охладителя снимать водяные камеры и крышки без разборки схемы вентиляционной системы генератора.

16.6 Подшипники

Генератор оборудован подшипниками, устанавливаемыми на подставки и предназначенными для поддержки ротора. Подшипник имеет наклонную конструкцию.

Рисунок 16.6 -  Подшипник ротора

Две нижних подставки оснащены датчиками температуры из двух элементов.

На поверхности крышек подшипников предусмотрена возможность установки вибрационных скоростных датчиков. Кроме того, предусмотрена возможность установки датчиков приближения на крышке подшипника под углом 45 градусов от верхней мертвой точки.

Подшипник со стороны возбудителя генератора электрически изолирован от рамы генератора, чтобы предотвратить прохождение подшипниковых токов.

Смазка для подшипников генератора подается из смазочной системы турбины. Предусмотрены соединительные линии подачи и слива масла к подшипнику генератора, они имеют фланцевые соединения на модуле генератора со стороны турбины для подсоединения к модулю турбины.

16.7 Запуск газовой турбины с помощью генератора

Генератор используется в качестве пускового электродвигателя для газовой турбины. Он питается от статического преобразователя частоты (СПЧ).

Во время остановки, а также при последовательности запуска питание на обмотку возбуждения генератора подается с помощью небольшой системы контактных колец. Щетки трутся о кольца только во время пуска. Щетки касаются колец в начале выполнения операции пуска и затем поднимаются в конце пуска с помощью электромагнита, включаемого дистанционной системой управления. Это существенно снижает износ щеток, и выделение угольной пыли.

16.8 Система возбуждения генератора

Система возбуждения генератора статическая бесконтактная (бесщеточная). Такая система позволяет избежать применения контактных колец, но она имеет и некоторые недостатки, в частности гашение поля происходит сравнительно медленно, а из-за инерционности высокочастотного возбудителя не могут быть получены большие скорости повышения напряжения при форсировке во время аварийных режимов. Кроме того, данная система не может работать на резервном возбуждении. 

Напряжение возбуждения генератора подается с трансформатора сухого типа из ЩУЭ. Поступающее с трансформатора напряжения выпрямляется выпрямительным мостом, работающим в обычном режиме. Имеется еще один мост выпрямителя для режима СПЧ при пуске агрегата, для непосредственного возбуждения генератора в режиме синхронного электродвигателя.

Система возбуждения также питает индуктор вращающегося диодного возбудителя. Если возникают случаи, в которых система питания не может обеспечить работу при переходных процессах (например, при коротком замыкании), то напряжение питания возбуждения оказывается недостаточным для обеспечения необходимого возбуждения, и схема переключается и разрешает работу форсировки при падении напряжения статора до 70% от номинального. Питание для цепи форсировки поступает с аккумуляторов 125 В.

Форсировка останавливается, как только напряжение на статоре достигнет 80% от номинального напряжения. Длительность последовательности форсировки ограничена максимальным временем возбуждения. Если напряжение статора не превысит верхний порог и после максимального времени задержки (примерно 10 секунд), то происходит аварийное отключение системы возбуждения. Типичные максимальные значения равны 1,6 о.е.

Размыкание выключателя возбуждения разрешено только если в систему возбуждения передано подтверждение разомкнутого положения выключателя блока. Это позволяет исключить возможность работы генератора в асинхронном режиме.

Система возбуждения оборудована системой обнаружения отказа вращающего диода, и способна обнаружить отказ диода возбудителя. Такое обнаружение проводится при обнаружении отказа вращающейся земли. При достижении порога происходит аварийное отключение системы возбуждения.

Скачать файл