Эксплуатация генераторов. Системы возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов, страница 6

5.2.3.  допустимые перегрузки генераторов

Генераторы с косвенным охлаждением должны выдерживать ток  в течение 2-х минут.

При других кратностях перегрузки допустимая длительность определяется по выражению

.

Для генераторов с непосредственным охлаждением длительность перегрузки  составляет 30 сек. Т.к. у них выше потери в обмотках и они более чувствительны к смещениям при нагреве. Перегрузки генераторов и компенсаторов допускаются только при авариях в энергосистеме.

При форсировке возбуждения для генераторов с косвенным охлаждением двукратная перегрузка ротора разрешается в течение 50 с, с непосредственным – 20 с. Длительность других кратностей определяется по таблице.

5.2.4.  несимметричные режимы работы генераторов

Несимметричный режим возникает при неравенстве токов в фазных обмотках генератора. Он может быть результатом наличия мощных однофазных нагрузок, обрыва фазного проводника, при отключении одной фазы выключателя с пофазным управлением, при несимметричных КЗ и др.

При несимметричном режиме в токе статора появляется составляющая обратной последовательности, которая вращается относительно ротора с двойной угловой скоростью. Этот поток наводит в бочке ротора токи, вызывающие дополнительные потери и нагрев. Наиболее перегреву подвержены торцевые зоны ротора и места посадки бандажей без изоляции под носиком. Также магнитное поле обратной последовательности вызывает вибрации.

Допускается длительная работа турбогенераторов при разности токов 10% от номинального тока и 20% для гидрогенераторов. При этом токи фаз не должны превышать номинального значения. Ток обратной последовательности в таких условиях будет равен 5–7% для ТГ и 10–12% для ГГ от тока прямой последовательности.

При нессиметричных КЗ, неполнофазной коммутации может произойти оплавление клиньев и бандажных колец. Продолжительность воздействия больших токов определяется термической стойкостью ротора  (для различных типов генераторов  составляет от 8 до 30).

При неполнофазной коммутации выключателя следует произвести его включение (отключение). Если причина несимметрии неясна нужно снизить активную и реактивную нагрузку генератора до значения, при котором разность токов снизится до допустимой.

Если в течении 2 мин не удается снизить или устранить несимметрию, генартор отключается от сети.

5.2.5.  Асинхронный режим работы генератора

Асинхронный режим возникает при потере генератором возбуждения. Момент ротора уменьшается, возрастает его частота вращения. Генератор начинает потреблять реактивную мощность. Асинхронный тормозящий момент наводит в роторе токи с частотой скольжения (в зубцах ротора, клинья и обмотке, если она остается замкнутой. По инструкции обмотку нужно немедленно замкнуть на гасительное сопротивление, а при наличии тиристорного возбудителя перевести его в режим инвертирования). С увеличением скольжения асинхронный момент нарастает. Когда он станет равным моменту турбины, наступает установившийся асинхронный режим.

В асинхронном режиме активная мощность на генераторе, как правило, снижается. Это происходит из-за того, что регулятор турбины сокращает поступление пара при увеличении частоты вращения.

Если при увеличении асинхронного момента скольжение изменяется мало, то имеет место «жесткая» кривая асинхронного момента. При жесткой характеристике уменьшение активной мощности невелико.

Переход ТГ в асинхронный режим может сопровождаться уменьшением напряжения до 70% и ниже. При этом резко уменьшается производительность механизмов с.н., что может привести к останову блока. В этом случае с.н. автоматически переводятся на резервный источник питания или автоматически снижается нагрузка турбины (это уменьшит посадку напряжения).

Большое скольжение может привести к местным перегревам ротора и перегреву обмотки и торцевых зон статора (из-за повышенных токов скольжения перегреваются зубцы, клинья, бочка ротора; обмотка статора перегружается токами выше номинального).