Генератор

  Генератор.

  Генератор служит для преобразования механической энергии в электрическую, необходимую для питания всех приборов электрооборудования автомобиля (кроме стартера) и для заряда аккумуляторной батареи.

  Турбогенераторы (ТГ) представляют собой основной вид  генерирующего оборудования, обеспечивающего  свыше 80% общего мирового объема выработки  электроэнергии. Одновременно ТГ являются и наиболее сложным типом электрических  машин, в которых тесно сочетаются проблемы мощности, габаритов, электромагнитных характеристик, нагрева, охлаждения, статической и динамической прочности элементов конструкции. Обеспечение максимальной эксплуатационной надежности и экономичности ТГ является центральной научно-технической проблемой.

  Турбогенератор - неявнополюсный синхронный генератор, основная функция которого состоит  в конвертации механической энергии  в работе от паровой или газовой  турбины в электрическую при высоких скоростях вращения ротора (3000,1500об/мин).

    Механическая энергия от турбины конвертируется в электрическую при помощи вращающегося магнитного поля, которое создается током постоянного напряжения, протекающего в медной обмотке ротора, что в свою очередь приводит к возникновению трехфазного переменного тока и напряжения в обмотках статора. В зависимости от систем охлаждения турбогенераторы подразделяются на несколько видов: генераторы с воздушным охлаждением, генераторы с водородным охлаждением и генераторы с водяным охлаждением. Также существуют комбинированные типы, например, генератор с водородно-водяным охлаждением (ТВВ). Турбогенератор ТВВ-320-2 предназначен для выработки электрической энергии на тепловой электростанции при непосредственном соединении с паровой турбиной К-300-240 Ленинградского металлического завода или Т-250-240 Уральского турбомоторного завода. 

  1. Технические данные

  Номинальные параметры генератора при номинальном  давлении и температуре охлаждающих  сред даны в табл. 1.

  Основные  параметры охлаждающих сред

  Водород в корпусе статора

 
 
 

  Дистиллят в обмотке статора

  Техническая вода в газоохладителях

  Техническая вода в теплообменниках обмотки  статора

  Избыточное  давление технической воды должно быть не больше избыточного давления дистиллята в обмотке.

  Допустимое  отклонение определяется температурой дистиллята.

  Наибольшая  допустимая температура отдельных  узлов генератора и охлаждающих  сред. Изоляция обмоток генератора класса "B".

  Наибольшая  допустимая температура отдельных  узлов генератора и охлаждающих  сред указана в табл. 2.

  *Допускается  превышение температуры обмотки  ротора над температурой холодного  водорода не более чем на 75 . 

  Допустимая  температура по температурам сопротивления, заложенным под клинья статорной  обмотки, не должна превышать 75 между показаниями наиболее и наименее нагретого термометров сопротивления не должна превышать 20 могут быть уточнены по согласованию с предприятием-изготовителем для каждой конкретной машины после проведения тепловых испытаний.

  Дополнительные  технические данные

  2. Устройство и работа  генератора

  Общая функциональная схема работы

  Генератор выполнен с непосредственным охлаждением  обмотки статора дистиллированной водой (дистиллятом), а обмотки ротора и сердечника статора – водородом, заключенным внутри газонепроницаемого корпуса.

  Дистиллят в обмотке статора циркулирует  под напором насосов и охлаждается  теплообменниками, расположенными вне  генератора.

  Охлаждающий водород циркулирует в генераторе под действием вентиляторов, установленных  на валу ротора, и охлаждается газоохладителями, встроенными в концевые части корпуса генератора.

  Циркуляция  воды в газоохладителях и теплообменниках осуществляется насосами, расположенными вне генератора.

  Маслоснабжение опорных подшипников и уплотнений вала производится от масляной системы турбины.

  Для аварийного снабжения маслом опорных  подшипников и уплотнений вала на выбеге агрегата предусмотрены резервные  баки, установленные вне генератора.

  Генератор возбуждается от высокочастотного индукторного генератора через полупроводниковые  выпрямители.

  Корпус  статора и фундаментные плиты

  Сварной газонепроницаемый корпус статора  состоит из средней части, несущей  сердечник с обмоткой, и двух концевых частей.

  В концевых частях располагаются лобовые  части обмотки и газоохладители.

  В концевой части со стороны возбудителя  установлены концевые выводы обмотки - вверху нулевые, а внизу линейные.

  Механическая  прочность корпуса достаточна, чтобы  статор мог выдержать без остаточных деформаций внутреннее давление в случае взрыва водорода.

  Наружные  щиты статора непосредственно объединены с внутренними щитами, к которым  прикреплены щиты вентилятора.

  Половины  щитов вентиляторов изолированы  от внутренних щитов и между собой.

  Разъемы щитов расположены в горизонтальной плоскости.

  В щитах и в бочке ротора предусмотрены  специальные каналы, по которым охлаждающий  газ попадает в лобовые части  обмотки ротора.

  Газоплотность соединений соединения плоскостей корпуса и наружных щитов обеспечивается резиновым шнуром, приклеенным по дну канавок, выфрезерованных в наружных щитах.

  Чтобы приникнуть внутрь корпуса, не разбирая наружных щитов, в нижней его части  предусмотрен люк.

  До  установки генератора на фундамент  статор опирается на транспортные лапы, приваренные к корпусу.

  Статор  устанавливается на фундамент посредством  рым- лап, которые при транспортировании снимаются.

  Основанием  для генератора и возбудителя  служат фундаментные плиты, выполненные  из стальных листов. Они устанавливаются  во время монтажа на закладные  плиты и постоянные подкладки  и подливаются бетоном.

  Для крепления генератора к фундаменту используются фундаментные шпильки.

  Основанием  для подшипника генератора является фундаментная плита коробчатого  типа.

  Газоохладители

  Выделяющееся  в генераторе тепло отводится  четырьмя вертикальными охладителями.

  Каждый  охладитель состоит из биметаллических, латунно-алюминиевых трубок с прокатанными алюминиевыми ребрами.

  Трубки  завальцованы с обеих сторон в трубные доски, к которым приболчены камеры, уплотненные резиной и связанные между собою рамами.

  Охладители  вставляются в статор сверху и  верхними трубными досками опираются  на концевые части статора.

  Нижние  камеры по отношению к корпусу  статора уплотнены резиной таким  образом, что обеспечивается свободное  тепловое расширение охладителей в  вертикальном направлении.

  Съемные крышки водяных камер позволяют  производить чистку трубок и контроль за их состоянием, не нарушая герметичности корпуса статора.

  Напорные  и сливные трубы присоединены к нижним крышкам.

  Для выпуска воздуха из верхних камер  охладителей предусмотрены контрольные  дренажные трубки.

  Каждая  трубка, пропущенная через одну из охлаждающих трубок и нижнюю камеру, заканчивается фланцем, приваренным  к камере.

  К фланцам присоединяются отводящие  трубки с кранами, которые во время  работы генератора должны быть постоянно  открыты с минимальным сливом воды в дренаж.