Расчет потерь и КПД турбогенератора ТГВ-200

Министерство образования и науки РФ

Новосибирский Государственный Технический Университет

Кафедра Электрические станции

Расчетно-графическая работа

РАСЧЕТ ПОТЕРЬ И К.П.Д. ТУРБОГЕНЕРАТОРА ТГВ – 200

Факультет: Группа: Выполнил: Проверил: Дата выполнения работы: Отметка о защите:

Энергетики Эн1-31 Нарейко Е.А. Ключенович В.И. 15.11.07 г.

Новосибирск, 2007

Содержание

Исходные данные  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 3

1. Потери холостого хода    .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .  4

1.1. Основные электромагнитные потери холостого хода   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 4

1.2. Добавочные потери холостого хода   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .5

1.3. Сумма потерь холостого хода   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 5

2. Потери короткого замыкания  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   5

2.1. Основные электромагнитные потери  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 5

2.2. Добавочные потери в меди проводников обмотки статора  .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   5

2.3. Добавочные потери в торцевой зоне турбогенератора .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .6

2.4. Добавочные потери в активной зоне турбогенератора .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .6

2.5. Сумма потерь короткого замыкания .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .6

3. Потери на возбуждение .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .    6

4. Механические потери .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .7

4.1. Потери на трение в подшипниках .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .  7

4.2. Потери на трение вращающейся бочки ротора о газ .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 7

4.3. Потери на вентиляцию .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .  7

4.4. Сумма механических потерь .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 8

5. Сумма потерь и к.п.д. при номинальной нагрузке .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   8

6. Анализ результатов   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .    .   .   .   .   .   .   . 9

Чертеж турбогенератора .   .   .      .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .    .   .   .   .   .   . 10

Список использованных источников .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   .   . 11

Исходные данные

Таблица 1 – Исходные данные турбогенератора ТГВ – 200

№	Параметры генератора	Обозначение	Единица измерения	Величина
1	Напряжение	Uг	кВ	15,75
2	Полная мощность	Sг	МВА	235,3
3	Коэффициент мощности	cos	о.е.	0,85
4	Активная мощность	Р	МВт	200
5	Ток статора	I1	А	8625
6	Напряжение возбуждения	Uв	В	420
7	Ток ротора	I2	А	1880
8	Отношение короткого замыкания	ОКЗ	о.е.	0,572
9	Коэффициент полезного действия	ном	о.е	0,986
10	Сопротивление	Хd	о.е.	1,84
11	Переходное сопротивление	Х'd	о.е.	0,295
12	Сверхпереходное сопротивление	Х''d	о.е.	0,19
13	Диаметр бочки ротора	D2	мм	1075
14	Диаметр расточки статора	D1	мм	1275
15	Диаметр сердечника статора	Da	мм	2515
16	Воздушный зазор		мм	100
17	Длина сердечника статора	l1	мм	5000
18	Ширина вентиляционных каналов	bк	мм	5
19	Ширина паза статора	bп1	мм	38
20	Высота паза статора	Н	мм	221
21	Высота клина	hкл	мм	29
22	Полная высота паза статора	h1 = Н+ hкл	мм	250
23	Диаметр статора по дну пазов	Dп1 = D1+2∙ h1	мм	1775
24	Число пакетов стали статора	nп	шт	90
25	Активная длина сердечника статора	la = l1 – bк(nп – 1)	мм	4555
26	Ширина паза ротора	Вп2	мм	30,6
27	Глубина паза ротора	Нп2	мм	138,5
28	Линейная нагрузка статора	А1	А/см	1150
29	Индукция в воздушном зазоре	В	Тл	0,87
30	Индукция в зубцах статора	Вz1/3	Тл	1,58
31	Индукция в ярме статора	Ва1	Тл	1,34
32	Марка стали			3413
33	Удельные потери в стали	q0	Вт/кг	0,8
34	Плотность стали	γэ	кг/м3	7600
35	Коэффициент заполнения	ke	о.е.	0,93
36	Число пазов статора	Z1	шт	60
37	Рабочее число пазов ротора	Z2	шт	36
38	Полное число пазов ротора	Z'2	шт	52
39	Зубцовый шаг статора	t1=D1/Z1	мм	66,759
40	Зубцовый шаг ротора	t2=D2/Z'2	мм	64,946
41	Длина бочки ротора	l2	мм	5100
42	Сопротивление обмотки статора (15 0С)	r1(15)	Ом	0,00115
43	Сопротивление обмотки ротора (15 0С)	r2(15)	Ом	0,174
44	Сопротивление обмотки статора (75 0С)	r1(75)	Ом	0,001426
45	Сопротивление обмотки ротора (75 0С)	r2(75)	Ом	0,2158
46	Коэффициент Фильда	kФ	о.е.	1,5
47	Число пар полюсов	p	шт	1
48	Масса ротора	Gрот	кг	47800
49	Диаметр цапфы	dц	мм	435
50	Длина цапфы	lц	мм	497
51	Номинальная частота вращения	nн	об/мин	3000