Технологическое описание механизма СН ТЭС. Проверка двигателя в режиме самозапуска с помощью программы «SAMOZAPUSK»

1. Технологическое описание механизма СН ТЭС, его H – Q характеристики

Конденсатные насосы являются ответственными агрегатами вспомогательного оборудования ТЭС.

Конденсатные насосы предназначаются для подачи конденсата отработанного пара турбин, конденсата греющего пара из теплообменных аппаратов. Насосы могут перекачивать другие жидкости, сходные с конденсатом по вязкости и  химической  активности. Насосы первого  подъёма могут работать при температуре перекачиваемой жидкости до 125 ⁰С, второго подъёма – до 80 ⁰С.

Основными требованиями, предъявляемыми к конденсатным, являются:

1) надёжная долговечная работа при наличии частичной кавитации в насосе;

2) отсутствие подсоса воздуха через работающий и неработающий насос;

3) обеспечение надёжной параллельной работы в общую сеть;

4) вибрация на корпусах подшипников должна быть не более 0,05 мм при

n = 3000об/мин и 0,08 мм при более низких частотах;

5) насосы с подачей 200м³/ч и выше снабжаются приборами и датчиками автоматического контроля  и защиты.

Насосы  КсВ вертикальный центробежный, центробежные, двухступенчатые, двухкорпусные.

Литой   чугунный  внутренний  корпус в  нижней части имеет разъём в вертикальной плоскости. Во внутреннем корпусе выполнены каналы  полуспирального  подвода к первой ступени, переводные каналы между ступенями и каналы двухзаходного  спирального отвода от рабочего колеса первой ступени.

Литая напорная крышка насоса выполнена цельной. К  ней крепится нижняя разъёмная часть внутреннего корпуса, лопаточный отвод второй ступени, корпуса подшипника и сальника.

Стыки между напорными и всасывающими полостями насоса уплотняются кольцами из термостойкой резины.

Всасывающий патрубок выполнен в виде «башмака», приваренного к нижней части наружного корпуса. Этим достигаются достаточно благоприятные условия для равномерного подвода конденсата к обеим половинам рабочего колеса первой ступени. Кроме того, всасывающий патрубок  располагается на уровне верхней входной воронки рабочего колеса.

Ротор насоса состоит из вала, комплекта рабочих колёс, защитных втулок, подшипника, полумуфты и крепежа. Сварно-литое рабочее колесо первой ступени двустороннего входа с предвключенными  винтами перед входными воронками, рабочее колесо второй ступени – одностороннего входа.

Из–за применения колеса двустороннего входа и выполнения разгрузочных отверстий в рабочем колесе второй ступени  ротор почти полностью разгружен от осевых усилий. Остаточные осевые усилия воспринимаются радиально-упорным шарикоподшипником.

H – Q  характеристики конденсатного насоса КсВ –320-160

2. Расчёт и построение механической характеристики механизма СН ТЭС

Исходные данные: Q=320 м³/час, Н=160м, n=1500об/мин, Р_треб = 250кВт, J=3,2 кг*м².

По характеристикам насоса находим:

Р₀ = 105кВт

Построение механической характеристики:

где

 - плотность конденсата

К_З = 0.8

Характеристика механизма представлена на рис.2

Рис.2 Характеристика механизма

3. Предварительный выбор электродвигателя

         К_З= 1.1- 1.3

Выбираем двигатель типа: АО4 – 355АХ - 4УХЛ3 со следующими паспортными данными:

Р_ном = 250 кВт, I_ном = 29 А, U_ном = 6 кВ, cosf_ном = 0.88, h_ном = 94.3%,                                                               s_ном =1.5%,    n_с = 1500 об/мин, J_ротора = 11 кг*м²,     М_max/М_н = 2.4, М_п/М_н =1.3, К_пуск=7.1,    n_ном = 1480 об/мин

4. Расчёт параметров и механической характеристики двигателя

Полное сопротивление:

Активное сопротивление обмотки ротора, приведенное к обмотке статора:

Пусковой момент:

Номинальная угловая частота вращения вала двигателя:

Активное сопротивление обмотки статора:

Номинальное скольжение:

Индуктивное сопротивление рассеяния обмотки статора и приведенное индуктивное сопротивление рассеяния обмотки ротора к обмотке статора:

Ток холостого хода:

Критическое скольжение, т.е. скольжение, соответствующее  номинальному моменту:

Коэффициент мощности для режима холостого хода:

Потери мощности холостого хода:

Характеристику двигателя строим с использованием следующих выражений:

Характеристики двигателя и механизма.

                

Рис.4 Характеристика двигателя и механизма

5. Проверка двигателя в режиме пуска

Условие проверки двигателя в режиме пуска следующее:

где        

Таблица 5

n*i	Miд*	Мic*	Mдi*	Δti
0	1,03	0,14	1,16	0,0883
0.1	1,277	0,147	1,13	0,0922
0.2	1,258	0,166	1,052	0,0958
0.3	1,247	0,199	1,048	0,0999
0.4	1,247	0,246	1,001	0,1046
0.5	1,266	0,305	0,961	0,1081
0.6	1,321	0,378	0,943	0,1077
0.7	1,446	0,463	0,983	0,098
0.8	1,727	0,562	1,165	0,075
0.9	2,339	0,675	1,664	0,0611
0.939	2,4	0,722	1,678	0,0474
0.987	1	0,783	0,217	0,472
0.9893	0,783	0,786	0,003	-

t_П = SΔt_i = 1.45 с

Следовательно,  условие   (1,45с < 6,9с) выполнено.

6. Проверка двигателя в режиме самозапуска

Проверку двигателя в режиме самозапуска проведём на ЭВМ с помощью программы «SAMOZAPUSK»

Проверка двигателя в режиме самозапуска производится по условию:

tдоп   tсз где    tдоп=15-20с

tсз   - рассчитывается на ЭВМ

Графики, необходимые для определения времени самозапуска.

Из приведенных графиков определяем время самозапуска:

tсз

Условие  tдоп   tсз   - следовательно, самозапуск успешный.

8. Выбор схемы управления

Типовая унифицированная схема защиты и управления односкоростного АД мощностью менее 4000 кВт приведена на рис.8.1. В качестве защиты от междуфазных КЗ используется токовая отсечка в двухфазном двухрелейном исполнении, выполненная на реле КА1 и КА2 типа РСТ – 13. Реле РСТ – 13 обладают высокой надёжностью и существенно лучшими