|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГЕНЕРАТОРАСтр 1 из 4Следующая ⇒
И Н С Т Р У К Ц И Я № 2П
по эксплуатации генератора ТВВ-160-2УЗ.
Данную инструкцию должны знать:
1. Начальник смены станции. 2. Начальник смены электроцеха. 3. Электромонтер ГЩУ.
4. Эл.монтер по обсл.эл.об. 6р. 5. Эл.монтер по обсл.эл.об. 5р. 6. Персонал генераторного уч-ка эл.цеха. 7. Машинист турбины: п.2; 3; 4.2; 4.3; 4.5; 5.8. 8. Ст.маш.турбины: п.2; 3; 4.2; 4.3; 4.5; 5.8. 9. Начальник смены турб.цеха: п.2; 3; 4.2; 4.3; 4.5; 5.8.
г. Тольятти
С О Д Е Р Ж А Н И Е:
Стр.
1. Введение 3.
2. Технические данные 3.
3. Конструкция генератора 6.
4. Принцип действия синхронного генератора 11.
5. Распределение обязанностей по обслуживанию генератора между цехами электростанции 13. 6. Уход и надзор за генератором в нормальных условиях. 14.
7. Ненормальные режимы и аварии на генераторе 27.
8. Возбуждение генератора. 36.
9. Распределение обязанностей по обслуживанию рез.возбудителя РВ-2 между цехами эл.станции. Эксплуатация РВ-2 38.
10.Эксплуатация комплектных экранированных токопроводов (КЭТ) генератора 39.
1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящая инструкция предназначена для руководства при эксплуатации синхронного турбогенератора типа ТВВ-160-2УЗ на ТЭЦ ВАЗа, станционные №№ 9, 10, 11. В инструкции изложены основные технические данные турбогенератора, описание его конструкции, требования к эксплуатации. Дополнительные данные по системам водородного и водяного охлаждения, системе возбуждения, защитам генератора приводятся в соответствующих инструкциях. Турбогенератор ТВВ-160-2УЗ изготовлен в климатическом исполнении V категории 3 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 для работы в пределах температур окружающего воздуха от +5 до 40°С.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
2.1. Номинальные данные генератора (при номинальном давлении и номинальной температуре охлаждающей среды): мощность полная, кВа 188200 мощность активная, кВт 160000 напряжение, В 18000 ток статора, А 6040 ток ротора, А 2070 напряжение ротора, В 360 коэффициент мощности 0, 85 коэффициент полезного действия, % 98, 5 статистическая перегружаемость 1, 7 соединение фаз обмотки статора Y число выводов обмотки статора 6 частота, Гц 50 частота вращения, об/мин. 3000
2.2. Основные данные охлаждающих сред.
2.2.1. Водород в корпусе статора: номинальное избыточное давление, кгс/см2 3 допустимое отклонение, кгс/см2 +-0, 2 наибольшее давление, кгс/см2 3, 5 номинальная температура охлаждающего газа, град.С +40 чистота, не менее, % 98 содержание кислорода, не более, % 1, 2 относительная влажность водорода при темпе- ратуре 40 град.С и номинальном давлении, не более, % 30
2.2.2. Дистиллят в обмотке статора: номинальное избыточное давление на входе в обмотку, кгс/см2 3, 0 допустимое отклонение, кгс/см2 +-0, 5 номинальная температура дистиллята на входе в обмотку, град.С +40 допустимое отклонение, град.С +-5 номинальный расход, м3/час 27 допустимое отклонение, м3/час ±3 номинальное удельное электрическое сопро- тивление, Ом.см 200х103 допустимое наименьшее удельное электри- ческое сопротивление, Ом.см 100х103 гидравлическое сопротивление обмотки статора, м.вод.ст. 18
2.2.3. Вода в газоохладителях и теплообменниках:
2.2.3.1. Вода в газоохладителях: номинальная температура воды на входе, град.С +33 наименьшая температура, град.С +15 номинальное давление на входе, кгс/см2 3 наибольшее давление, кгс/см2 4 номинальный расход на 4 газоохладителя, м3/час 330 гидравлическое сопротивление газоохладителя, м.вод.ст. 13 2.3. Допустимые температуры: Изоляция обмоток генератора - класса В Наибольшая допустимая температура отдельных элементов генератора, возбудителя и охлаждающих сред указана в табл. 1.
Таблица 1
Примечания: 1.Разница между показаниями наиболее и наименее нагретого термометров сопротивления, измеряющих температуру обмотки статора, не должна превышать 25°С. 2.Превышение температуры обмотки ротора генератора над температурой входящего холодного водорода (40°С и ниже) допускается не более 75°С.
2.4. Дополнительные технические данные генератора: перепад давления " уплотняющее масло-водород", кгс/см2 0, 6-0, 8 газовый объем собранного генератора, м3 50 газовый объем статора (без ротора), м3 52, 5 количество газоохладителей в генераторе, шт 4 число ходов воды в газоохладителе 2 масса ротора, кг 31000 масса статора, кг 115000
2.5. Данные системы возбуждения: Предельные установившиеся напряжения и ток возбуждения при форсировании по отношению к их номинальному значению в относ. единицах равно двум. Длительность двухкратного номинального тока возбуждения не более 20 сек.
2.6. Технические данные рабочего возбудителя типа ВТ-2350-2УЗ для ТГ-9 и ТГ-11: Полная мощность, кВА длительно 2350 кратковременно, 20 сек 4260 Активная мощность, кВт длительно 955 кратковременно, 20 сек 3920 Коэффициент мощности длительно 0, 423 кратковременно, 20 сек 0, 922 Ток статора, А длительно 2150 кратковременно, 20 сек 3900 Напряжение линейное, В 630 Частота, Гц 50 Частота вращения, об/мин 3000 Соединение фаз обмотки YY Число выводов обмотки статора 6 Температура входящей холодной воды, град.С +33 Температура холодного воздуха, град. С +40 Количество охладителей, шт 2 Наибольшее избыточное давление воды в Воздухоохладителе, кгс/см2 3 Масса возбудителя с плитой, кг 17000 Масса ротора, кг 3500
2.7. Максимально-допустимая мощность.
Максимально-допустимая мощность генератора при коэффициенте мощности и температуре охлаждающих сред, отличающихся от номинальных, указана в таблице 2.
Таблица 2
Примечание: Параметры генератора и охлаждающих сред, не указанные в таблице 2, соответствуют разделам 2.1.2; 2.2.3.
2.8. Технические данные резервного возбудителя РВ-2:
Тип ГОСТ-2000-1000УЗ Частота вращения, об/мин 1000 Номинальное напряжение, В 400 Напряжение кратковременное, 20 сек., В 750 Номинальный ток якоря, А 2250 Ток якоря кратковременный, 20 сек., А 4250 Номинальная мощность, кВт 900 Мощность кратковременная, 20 сек. 3190 Характер возбуждения Самовозбуждение Марка эл.щеток ЭГ-1 Вид привода Асинхронный эл. двигатель ДАЗ-1810 6УЗ 1250/4500 (50г) кВт, 6000 В, 214/630 (50с)А 1000 об/мин. КОНСТРУКЦИЯ ГЕНЕРАТОРА. Генератор представляет собой трехфазную неявнополюсную эл. машину. Он состоит из неподвижной части (статора), включающей в себя сердечник и обмотку, присоединяемую к внешней сети, и вращающейся части (ротора), на которой размещена обмотка возбуждения, питаемая постоянным током. Для отвода тепла, выделяющегося при работе генератора в об- мотках и магнитопроводах (сердечнике статора, вала ротора, а также во вращающемся роторе предусмотрено непосредственное охлаждение обмотки статора дистиллированной водой (дистиллятом), а обмотки ротора и сердечника статора - водородом. Конструктивное исполнение генератора - закрытое герметичное. 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 корпус генератора. Циркуляция воды в газоохладителях и теплообменниках осуществляется насосами, расположенными вне генератора. Маслоснабжение опорных подшипников генератора и возбудителя производится от масляной системы турбины. Маслоснабжение уплотнений вала генератора осуществляется от автономной системы. Возбуждение генератора осуществляется от трехфазного синхронного генератора частотой 50 Гц, который непосредственно сочленен с валом основного генератора. Выпрямление переменного тока выполняется посредством тиристорной системы.
3.1. Корпус статора и щиты. Газонепроницаемый корпус статора выполнен неразъемным и имеет внутри поперечные кольца жесткости. Механическая прочность корпуса достаточна, чтобы он мог выдержать без остаточной деформации внутреннее давление в случае взрыва водорода. Чтобы проникнуть внутрь корпуса, не разбирая наружных щитов, в нижней его части предусмотрен лаз. Наружные щиты статора непосредственно объединены с внутренними щитами, к которым прикреплены щиты вентиляторов. Обе половины щитов вентиляторов изолированы от внутренних щитов и между собой. Разъемы щитов расположены в горизонтальной плоскости. В наружных щитах и валу ротора предусмотрены специальные каналы, по которым охлаждающий газ попадает в лобовые части обмотки ротора. Газоплотность соединений корпуса статора и наружных щитов обеспечивается резиновым шнуром, приклеенным ко дну канавок, выфрезерованных в наружных щитах. Внутренние щиты по отношению к корпусу статора также уплотнены резиновым шнуром.
3.2. Сердечник статора. Сердечник статора собран на ребрах из сегментов электротехнической стали толщиной 0, 5 мм и поперек оси разделен вентиляционными каналами на пакеты. Поверхность сегментов покрыта изоляционным лаком. Ребра сердечника статора приварены к поперечным кольцам корпуса. Для уменьшения передачи на корпус и фундамент стопериодных колебаний сердечника в ребрах статора выполнены щели, что создает упругую связь сердечника статора с корпусом. Спрессованный сердечник статора стягивается нажимными кольцами из магнитной стали. Зубцовая зона крайних пакетов удерживается нажимными пальцами из немагнитной стали, установленными между пакетами и между нажимными кольцами и пакетами. Для демпфирования электромагнитных потоков рассеивания лобовых частей обмотки статора под нажимными кольцами установлены медные экраны и магнитные шунты.
3.3. Обмотка статора. Обмотка статора - двухслойная, с укороченным шагом, стержневая, с транспозицией элементарных проводников. Лобовые части обмотки - корзиночного типа. Стержни обмотки, сплетенные из сплошных и полых элементарных проводников, в пазах закрепляются клиньями и гофрированными прокладками из полупроводящего стеклотекстолита. Для охлаждения обмотки по полым проводникам проходит дистиллированная вода. Изоляция стержней - непрерывная, термореактивная типа " Слюдотерм". На концах стержней припаяны медные наконечники для подвода воды к полым проводникам и электрического соединения стержней, которое осуществляется медными хомутами и клиньями с последующей пайкой. Для обеспечения монолитности лобовых частей применены формующие материалы и клеи с последующей запечкой. Для подвода и слива охлаждающего дистиллята из обмотки статора имеются кольцевые коллекторы, установленные на изоляторах. Кольцевые коллекторы соединяются с внешней магистралью водоподводами. Соединение коллекторов со стержнями обмотки осуществляется шлангами из фторопласта. Охлаждающий дистиллят в обмотке проходит по стержням, шинам и выводам, соединенным последовательно. Для контроля заполнения коллекторов дистиллятом и предотвращения образования воздушных пробок в верхних точках коллекторов установлены дренажные трубки, выведенные из корпуса статора наружу, через газовую ловушку в дренажную систему. В период эксплуатации дренажные трубки должны быть открыты. Контроль циркуляции дистиллята в стержнях обмотки статора осуществляется измерением температуры по термосопротивлениям, заложенным под клинья в каждом пазу сердечника.
3.4. Концевые выводы. Начала и концы статорной обмотки генератора выведены наружу через концевые выводы. Генератор имеет три линейных вывода и три нулевых вывода. Соединение выводных шин обмотки статора с концевыми выводами выполнено с помощью гибких перемычек. Вывод состоит из токонесущего стержня и фарфорового изолятора. Стержень изготовлен из двух концентрических труб для непосредственного водяного охлаждения. К торцам труб приварены наконечники. Для подвода и отвода охлаждающей воды в стержне имеются специальные штуцеры. Стержень по отношению к фарфоровому изолятору, а также сам фарфоровый изолятор по отношению к корпусу статора уплотняется прокладками из специальной резины.
3.5. Ротор. Ротор изготовлен из цельной поковки специальной стали, обеспечивающей его механическую прочность. Обмотка ротора выполнена из полосовой меди с присадкой серебра. Ее охлаждение осуществляется непосредственно водородом по схеме самовентиляции с забором газа из зазора машины. Клинья, удерживающие обмотку в пазу, имеют заборные и выходные отверстия для охлаждающего газа, совпадающие с внутренними каналами в проводниках катушек. Пазовая и витковая изоляция катушек выполнены из прессованного стеклополотна на теплостойком лаке. Контактные кольца, насаженные в горячем состоянии на изолированную поверхность вала ротора, установлены за подшипником со стороны возбудителя. Между контактными кольцами установлены вентиляторы. Стержни токоподводов, расположенные в центральном отверстии ротора, соединяются с обмоткой и контактными кольцами с помощью изолированных гибких шин и специальных изолированных болтов. Болты со стороны обмотки для обеспечения газоплотности ротора имеют уплотнения сальникового типа. Бандажные кольца, удерживающие лобовые части обмотки, выполнены из немагнитной стали и имеют горячую посадку на бочке ротора. От осевых перемещений бандажные кольца удерживаются гайками.Лобовые части обмотки ротора изолированы от бандажей и центрирующих колец стеклотекстолитовыми сегментами. Для защиты торцов ротора от воздействия токов обратной последовательности под бандажами установлены короткозамыкающие кольца в виде двухслойных медных сегментов. Сегменты укладываются на изоляцию, прикрывавшую лобовые части обмотки ротора снаружи. Зубцы сегментов входят в обмоточные пазы, выфрезерованные в больших зубцах бочки ротора, и уплотняются клиньями.
3.6. Газоохладители. Отвод тепла, выделяющегося в генераторе, производится четырьмя газоохладителями, установленными внутри корпуса статора вдоль оси машины. Газоохладитель состоит из водяных труб с оребрением. Трубки завальцованы в трубные доски, к которым крепятся камеры, уплотненные резиной. Наружный фланец водяной камеры со стороны выводов эластично соединен с корпусом статора с помощью резиновой прокладки, зажатой двумя нажимными рамками, а со стороны турбины жестко соединен с корпусом статора с помощью нажимной рамки, уплотненной резиной. Съемные крышки водяных камер позволяют производить чистку трубок и контроль за их состоянием, не нарушая герметичности корпуса статора. Напорные и сливные трубы газоохладителей встроены в корпус статора, их концы приварены к стенке статора со стороны турбины. Присоединение этих труб к камерам газоохладителей выполнено посредством дугообразных патрубков снаружи корпуса. Для выпуска воздуха из газоохладителей при заполнении их водой в самых высоких точках камер предусмотрены штуцеры. На месте монтажа генератора к штуцерам газоохладителей присоединяются отводящие трубки с краниками. Во время работы генератора краники должны быть постоянно открыты, а вытекающая вода должна сливаться в дренажные воронки. Подшипник со стороны возбудителя - опорный, стоякового типа, вкладыш с шаровой самоустанавливающейся посадкой в корпус. Смазка подшипника принудительная, масло подается под давлением из напорного маслопровода турбины. Для устранения подшипниковых токов предусмотрена изоляция корпуса подшипника от фундамента и всех маслопроводов. В конструкции подшипника предусмотрен дистанционный контроль температуры баббита вкладыша и масла на сливе термометрами сопротивления. Контроль слива масла дополнительно осуществляется ртутным термометром и визуально через стекло в патрубке. Для исключения скопления водорода в картерах подшипников предусмотрены вентиляционные патрубки. На фундаментной плите подшипника установлена щеточная траверса для подвода тока возбуждения к контактным кольцам ротора. Две щетки, установленные на корпусе траверсы, используются для измерения сопротивления изоляции и введения защиты от двойного замыкания обмотки ротора на корпус. Вентиляция траверсы производится вентиляторами, расположенными между контактными кольцами ротора. Нагретый воздух вместе с угольной пылью отводится через канал в подставке траверсы, фундаментной плите и далее по каналу в самом фундаменте.
Примечание: ротор генератора со стороны турбины опирается на подшипник, конструктивно встроенный непосредственно в турбину. 3.7. Уплотнение вала. Для предотвращения выхода водорода из корпуса статора на наружных щитах генератора установлены масляные уплотнения вала кольцевого типа. Уплотнение состоит из корпуса и вкладыша. Вкладыш свободно расположен на валу ротора и удерживается от проворачивания стопорным винтом. Осевое перемещение ротора на работе уплотнения не сказывается. Напорная камера уплотнена двумя резиновыми шнурами, расположенными на боковых поверхностях вкладыша. Уплотняющее масло под давлением, превышающим давление газа на генераторе, подается в напорную камеру, из которой через радиальные отверстия в кольцевую канавку вкладыша. Из кольцевой канавки масло поступает в сторону водорода и препятствует выходу его из корпуса статора. В воздушную зону вкладыша масло подается через радиальные отверстия в наклонные канавки и клиновые скосы, тем самым, обеспечивая центровку вкладыша относительно шейки ротора. В воздушную зону масло частично поступает также от кольце- вой канавки. Со стороны водорода масло сливается в гидрозатвор системы снабжения, а с воздушной стороны в картер опорного подшипника. Для защиты внутренней полости статора от попадания масла предусмотрены маслоуловители, за которыми расположены дополнительные масляные камеры с дренажными отводами. Для устранения подшипниковых токов корпус уплотнения и маслоуловитель со стороны возбудителя изолированы от наружного щита и маслопроводов. Регулятор перепада давления в системе маслоснабжения уплотнений вала обеспечивает необходимый перепад между давлением водорода в корпусе генератора и давлениями уплотняющего масла.
3.8. Возбудитель. Возбудитель представляет собой трехфазный неявнополюсный синхронный генератор. Корпус статора - сварной. Сердечник собран и опрессован на сварных клиньях из сегментов, выштампованных из высоколегирован- ной стали и покрытых изоляционным лаком. Между пакетами имеются радиальные каналы, образованные вентиляционными распорками. С торцов сердечник удерживается нажимными кольцами из немагнитной стали. Обмотка статора трехфазная, двухслойная, с укороченным шагом, стержневая с транспозицией элементарных проводников в пазовой части. Изоляция обмотки термореактивная. Выводы расположены в нижней части статора и закреплены изоляционными колодками. Ротор изготовлен из цельнокованной поковки специальной стали. Обмотка ротора катушечного типа. Охлаждение воздуха, циркулирующего в возбудителе, производится охладителями, вертикально встроенными в корпус статора. Система вентиляции возбудителя - нагнетательная, одноструйная. Охлаждающий воздух после вентилятора омывает лобовые части обмотки статора, поступает в воздушный зазор. Из зазора выходит по радиальным каналам пакетов сердечника статора в зону горячего воздуха (внешнюю зону сердечника). Из зоны горячего воздуха воздух попадает в охладители. Возбудитель имеет два выносных подшипника скольжения, стоякового типа с принудительной смазкой. Вкладыши подшипников - стальные, залиты баббитом. Вкладыши - самоустанавливающиеся, с шаровой опорной поверхностью.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГЕНЕРАТОРА
Обмотка ротора питается от ИПТ (источника постоянного тока) током возбуждения – Iв. Iв обмотки возбуждения создает намагничивающую силу возбуждения – Fв и соответствующий ей магнитный поток – Фв, направленные относительно продольной оси ротора. При вращении ротора с частотой n2 Фв пересекает проводники обмотки статора и индуцирует в них синусоидальные ЭДС. ЭДС имеют частоту, соответствующую скорости вращения ротора: f1=р·n2/60, где: р - число пар полюсов, n2 – скорость вращения ротора.
Если обмотку статора подключить к нагрузке (после включения генератора в сеть), то протекающий по обмотке многофазный ток создаст вращающееся магнитное поле, которое будет вращаться с частотой: n1=60·f1/p.
n1=n2, т.е. ротор вращается с той же частотой, что и магнитное поле статора. Результирующий магнитный поток - Фрез. создается совместным действием магнитодвижущей силы обмотки возбуждения - ОВ и обмотки статора, и результирующее магнитное поле вращается в пространстве с той же частотой, что и ротор. Обмотку, в которой индуцируется ЭДС и протекает Iнагр. (нагрузочный ток), называют обмоткой якоря – ОЯ. Активная нагрузка ТГ определяется количеством поданного в турбину пара, создающего вращающий момент. Электромагнитный момент генератора – Мэм направлен противоположно вращающему моменту турбины и оказывает тормозящее действие на вал агрегата. Синхронная машина может работать автономно, т.е. в качестве генератора, питающего нагрузку или параллельно с сетью, к которой присоединены другие генераторы. При работе параллельно с сетью синхронная машина может отдавать или потреблять электроэнергию, т.е. работать в качестве генератора или в качестве двигателя. ВОЗБУЖДЕНИЕ ГЕНЕРАТОРА.
8.1. Для ТВВ-160-2УЗ (ст. №9, 11)в качестве рабочего возбуждения применена система независимого тиристорного возбуждения типа СТН-500-3200-2УХЛЧ, предназначенная для обеспечения автоматически регулируемых током возбуждения в нормальных и оборотных режимах. 8.2. Основные элементы и технические данные тиристорного возбуждения. 8.2.1. Возбудитель (вспомогательн. генератор ВГ(типа ВТ-2350. 8.2.2. Преобразователь тиристорный генератора (ПТ-1 и ПТ-2) типа ТВ8-2500/1050-2. 8.2.3. Преобразователь тиристорный возбудителя (ПТВ) типа ТЕ8320/460Н-1. 8.2.4. Автоматич. регулятор возбуждения генератора (АРВ-Г) типа АРВ-СД-02-1 (для 9, 10ГТ) и АРВ-СД-П1 для 11ГТ. 8.2.5. Автоматич. регулятор возбуждения возбудителя (АРВ-В) типа АРВ-ВГ-0. 8.2.6. Щит возбуждения. 6.2.7. Шкаф системы возбуждения ВГ типа ШСВ-37А. 8.2.8. Трансформатор выпрямительный (Тр В) типа ТСЗП-40/07-74. 8.2.9. Трансформатор собственных нужд (Тр СН) типа ТСЗП-16/07-74. 8.2.10. Сопротивление в цепи шунтирования обмотки ротора ген-ра. 8.2.11. Трансформатор напряжения возбудителя. 8.2.12. Трансформаторы тока возбудителя. 8.2.13. Панель реле защиты и автоматики возбуждения ген-ра - 1Р. 8.2.14. Панель выключателей и реле возбуждения - 2Р. 8.3. Эксплуатация тиристорного возбуждения ТВВ-160-2У3 смотри в инструкции по " Техническому описанию и инструкции по эксплуатации системы тиристорного возбуждения генератора ТВВ-160-2УЗ". 8.4. Для обеспечения нормальной работы генератора в случае выхода из строя основного возбудителя предусмотрено питание возбуждения от отдельного двигатель-генератора резервного возбуждения. 8.5. Генератор постоянного тока ГПС-2000-1000УЗ приводится во вращение асинхронным двигателем с к.з. ротором типа ДАЗ-1810-6УЗ открытого исполнения. Генератор и двигатель смонтированы на одной фундаментной плите, валы их соединены муфтой и опираются на 3 стояковых подшипника скольжения, смазка кольцевая, применяемое масло турбинное З0 ГОСТ 32-53. Хвостовой подшипник эл. двигателя для предохранения от подшипниковых токов установлен на изоляционные листы. 8.6. На резервном возбудителе имеется релейная форсировка возбуждения, которая должна быть включена при работе генератора на резервном возбуждении. (Автоматического регулятора напряжения на резервном возбудителе нет). 8.7. Управление шунтовым реостатом резервного возбудителя может производиться дистанционно: 8.7.1. С панели управления резервного возбудителя на ГЩУ (п.0-2) 8.7.2. С панели управления генератора на ГЩУ.
8.8. Обмотка ротора генератора с аппаратурой гашения поля и измерительными приборами (вольтметр и амперметр в цепи ротора) присоединяются к шинам сборки возбуждения данного генератора через рубильник. Основной и рез. возбудители присоединяются к этим шинам с помощью воздушных автоматов соответственно 1ВВ, 2ВВ серии АМ (тип 2ВОЗО-2п); а на вводе резервного возбудителя имеется также рубильник. 8.9. Рубильники в цепи ввода резервного возбуждения всех генераторов на сборках возбуждения нормально должны быть включены. При выводе в ремонт генератора рубильник ввода резервного возбуждения отключается. Положение рубильника ввода рез. возбуждения сигнализируется табло на панели генератора на ГЩУ. 8.10. Переход с основного возбудителя на резервный и обратно должен производиться без отключения генератора от сети. 8.11. При нарушении возбуждения генератора, связанном с выходом из строя основного возбудителя, НСЭ в случаях, предусмотренных данной инструкцией, обязан восстановить возбуждение переходом на резервный возбудитель. (Порядок операции - см. инструкцию по эксплуатации систем тиристорного возбуждения генератора ТВВ-160-2УЗ). 8.12. Все операции по переходу с осн. возбудителя на резервное и обратно производятся НСЭ. Разрешается выполнение этих операций ДЩУ, прошедшим практическое обучение, под наблюдением НСЭ. 8.13. После ремонта и других работ в цепях основного и резервного возбуждения НСЭ обязан проверить соответствие полярности на сборке возбуждения одного из генераторов и сделать об этом запись в оперативном журнале. (Указанная операция может выполняться персоналом МСРЗАИ в присутствии НСЭ). И Н С Т Р У К Ц И Я № 2П
по эксплуатации генератора ТВВ-160-2УЗ.
Данную инструкцию должны знать:
1. Начальник смены станции. 2. Начальник смены электроцеха. 3. Электромонтер ГЩУ.
4. Эл.монтер по обсл.эл.об. 6р. 5. Эл.монтер по обсл.эл.об. 5р. 6. Персонал генераторного уч-ка эл.цеха. 7. Машинист турбины: п.2; 3; 4.2; 4.3; 4.5; 5.8. 8. Ст.маш.турбины: п.2; 3; 4.2; 4.3; 4.5; 5.8. 9. Начальник смены турб.цеха: п.2; 3; 4.2; 4.3; 4.5; 5.8.
г. Тольятти
С О Д Е Р Ж А Н И Е:
Стр.
1. Введение 3.
2. Технические данные 3.
3. Конструкция генератора 6.
4. Принцип действия синхронного генератора 11.
5. Распределение обязанностей по обслуживанию генератора между цехами электростанции 13. 6. Уход и надзор за генератором в нормальных условиях. 14.
7. Ненормальные режимы и аварии на генераторе 27.
8. Возбуждение генератора. 36.
9. Распределение обязанностей по обслуживанию рез.возбудителя РВ-2 между цехами эл.станции. Эксплуатация РВ-2 38.
10.Эксплуатация комплектных экранированных токопроводов (КЭТ) генератора 39.
1. ВВЕДЕНИЕ
Настоящая инструкция предназначена для руководства при эксплуатации синхронного турбогенератора типа ТВВ-160-2УЗ на ТЭЦ ВАЗа, станционные №№ 9, 10, 11. В инструкции изложены основные технические данные турбогенератора, описание его конструкции, требования к эксплуатации. Дополнительные данные по системам водородного и водяного охлаждения, системе возбуждения, защитам генератора приводятся в соответствующих инструкциях. Турбогенератор ТВВ-160-2УЗ изготовлен в климатическом исполнении V категории 3 по ГОСТ 15150-69 и ГОСТ 15543-70 для работы в пределах температур окружающего воздуха от +5 до 40°С.
ТЕХНИЧЕСКИЕ ДАННЫЕ
2.1. Номинальные данные генератора (при номинальном давлении и номинальной температуре охлаждающей среды): мощность полная, кВа 188200 мощность активная, кВт 160000 напряжение, В 18000 ток статора, А 6040 ток ротора, А 2070 напряжение ротора, В 360 коэффициент мощности 0, 85 коэффициент полезного действия, % 98, 5 статистическая перегружаемость 1, 7 соединение фаз обмотки статора Y число выводов обмотки статора 6 частота, Гц 50 частота вращения, об/мин. 3000
2.2. Основные данные охлаждающих сред.
2.2.1. Водород в корпусе статора: номинальное избыточное давление, кгс/см2 3 допустимое отклонение, кгс/см2 +-0, 2 наибольшее давление, кгс/см2 3, 5 номинальная температура охлаждающего газа, град.С +40 чистота, не менее, % 98 содержание кислорода, не более, % 1, 2 относительная влажность водорода при темпе- ратуре 40 град.С и номинальном давлении, не более, % 30
2.2.2. Дистиллят в обмотке статора: номинальное избыточное давление на входе в обмотку, кгс/см2 3, 0 допустимое отклонение, кгс/см2 +-0, 5 номинальная температура дистиллята на входе в обмотку, град.С +40 допустимое отклонение, град.С +-5 номинальный расход, м3/час 27 допустимое отклонение, м3/час ±3 номинальное удельное электрическое сопро- тивление, Ом.см 200х103 допустимое наименьшее удельное электри- ческое сопротивление, Ом.см 100х103 гидравлическое сопротивление обмотки статора, м.вод.ст. 18
2.2.3. Вода в газоохладителях и теплообменниках:
2.2.3.1. Вода в газоохладителях: номинальная температура воды на входе, град.С +33 наименьшая температура, град.С +15 номинальное давление на входе, кгс/см2 3 наибольшее давление, кгс/см2 4 номинальный расход на 4 газоохладителя, м3/час 330 гидравлическое сопротивление газоохладителя, м.вод.ст. 13 2.3. Допустимые температуры: Изоляция обмоток генератора - класса В Наибольшая допустимая температура отдельных элементов генератора, возбудителя и охлаждающих сред указана в табл. 1.
Таблица 1
Примечания: 1.Разница между показаниями наиболее и наименее нагретого термометров сопротивления, измеряющих температуру обмотки статора, не должна превышать 25°С. 2.Превышение температуры обмотки ротора генератора над температурой входящего холодного водорода (40°С и ниже) допускается не более 75°С.
2.4. Дополнительные технические данные генератора: перепад давления " уплотняющее масло-водород", кгс/см2 0, 6-0, 8 газовый объем собранного генератора, м3 50 газовый объем статора (без ротора), м3 52, 5 количество газоохладителей в генераторе, шт 4 число ходов воды в газоохладителе 2 масса ротора, кг 31000 масса статора, кг 115000
2.5. Данные системы возбуждения: Предельные установившиеся напряжения и ток возбуждения при форсировании по отношению к их номинальному значению в относ. единицах равно двум. Длительность двухкратного номинального тока возбуждения не более 20 сек.
2.6. Технические данные рабочего возбудителя типа ВТ-2350-2УЗ для ТГ-9 и ТГ-11: Полная мощность, кВА длительно 2350 кратковременно, 20 сек 4260 Активная мощность, кВт длительно 955 кратковременно, 20 сек 3920 Коэффициент мощности длительно 0, 423 кратковременно, 20 сек 0, 922 Ток статора, А длительно 2150 кратковременно, 20 сек 3900 Напряжение линейное, В 630 Частота, Гц 50 Частота вращения, об/мин 3000 Соединение фаз обмотки YY Число выводов обмотки статора 6 Температура входящей холодной воды, град.С +33 Температура холодного воздуха, град. С +40 Количество охладителей, шт 2 Наибольшее избыточное давление воды в Воздухоохладителе, кгс/см2 3 Масса возбудителя с плитой, кг 17000 Масса ротора, кг 3500
2.7. Максимально-допустимая мощность.
Максимально-допустимая мощность генератора при коэффициенте мощности и температуре охлаждающих сред, отличающихся от номинальных, указана в таблице 2.
Таблица 2
Примечание: Параметры генератора и охлаждающих сред, не указанные в таблице 2, соответствуют разделам 2.1.2; 2.2.3.
2.8. Технические данные резервного возбудителя РВ-2:
Тип ГОСТ-2000-1000УЗ Частота вращения, об/мин 1000 Номинальное напряжение, В 400 Напряжение кратковременное, 20 сек., В 750 Номинальный ток якоря, А 2250 Ток якоря кратковременный, 20 сек., А 4250 Номинальная мощность, кВт 900 Мощность кратковременная, 20 сек. 3190 Характер возбуждения Самовозбуждение Марка эл.щеток ЭГ-1 Вид привода Асинхронный эл. двигатель ДАЗ-1810 6УЗ 1250/4500 (50г) кВт, 6000 В, 214/630 (50с)А 1000 об/мин. КОНСТРУКЦИЯ ГЕНЕРАТОРА. Генератор представляет собой трехфазную неявнополюсную эл. машину. Он состоит из неподвижной части (статора), включающей в себя сердечник и обмотку, присоединяемую к внешней сети, и вращающейся части (ротора), на которой размещена обмотка возбуждения, питаемая постоянным током. Для отвода тепла, выделяющегося при работе генератора в об- мотках и магнитопроводах (сердечнике статора, вала ротора, а также во вращающемся роторе предусмотрено непосредственное охлаждение обмотки статора дистиллированной водой (дистиллятом), а обмотки ротора и сердечника статора - водородом. Конструктивное исполнение генератора - закрытое герметичное. 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 корпус генератора. Циркуляция воды в газоохладителях и теплообменниках осуществляется насосами, расположенными вне генератора. Маслоснабжение опорных подшипников генератора и возбудителя производится от масляной системы турбины. Маслоснабжение уплотнений вала генератора осуществляется от автономной системы. Возбуждение генератора осуществляется от трехфазного синхронного генератора частотой 50 Гц, который непосредственно сочленен с валом основного генератора. Выпрямление переменного тока выполняется посредством тиристорной системы.
3.1. Корпус статора и щиты. Газонепроницаемый корпус статора выполнен неразъемным и имеет внутри поперечные кольца жесткости. Механическая прочность корпуса достаточна, чтобы он мог выдержать без остаточной деформации внутреннее давление в случае взрыва водорода. Чтобы проникнуть внутрь корпуса, не разбирая наружных щитов, в нижней его части предусмотрен лаз. Наружные щиты статора непосредственно объединены с внутренними щитами, к которым прикреплены щиты вентиляторов. Обе половины щитов вентиляторов изолированы от внутренних щитов и между собой. Разъемы щитов расположены в горизонтальной плоскости. В наружных щитах и валу ротора предусмотрены специальные каналы, по которым охлаждающий газ попадает в лобовые части обмотки ротора. Газоплотность соединений корпуса статора и наружных щитов обеспечивается резиновым шнуром, приклеенным ко дну канавок, выфрезерованных в наружных щитах. Внутренние щиты по отношению к корпусу статора также уплотнены резиновым шнуром.
3.2. Сердечник статора. Сердечник статора собран на ребрах из сегментов электротехнической стали толщиной 0, 5 мм и поперек оси разделен вентиляционными каналами на пакеты. Поверхность сегментов покрыта изоляционным лаком. Ребра сердечника статора приварены к поперечным кольцам корпуса. Для уменьшения передачи на корпус и фундамент стопериодных колебаний сердечника в ребрах статора выполнены щели, что создает упругую связь сердечника статора с корпусом. Спрессованный сердечник статора стягивается нажимными кольцами из магнитной стали. Зубцовая зона крайних пакетов удерживается нажимными пальцами из немагнитной стали, установленными между пакетами и между нажимными кольцами и пакетами. Для демпфирования электромагнитных потоков рассеивания лобовых частей обмотки статора под нажимными кольцами установлены медные экраны и магнитные шунты.
3.3. Обмотка статора. Обмотка статора - двухслойная, с укороченным шагом, стержневая, с транспозицией элементарных проводников. Лобовые части обмотки - корзиночного типа. Стержни обмотки, сплетенные из сплошных и полых элементарных проводников, в пазах закрепляются клиньями и гофрированными прокладками из полупроводящего стеклотекстолита. Для охлаждения обмотки по полым проводникам проходит дистиллированная вода. Изоляция стержней - непрерывная, термореактивная типа " Слюдотерм". На концах стержней припаяны медные наконечники для подвода воды к полым проводникам и электрического соединения стержней, которое осуществляется медными хомутами и клиньями с последующей пайкой. Для обеспечения монолитности лобовых частей применены формующие материалы и клеи с последующей запечкой. Для подвода и слива охлаждающего дистиллята из обмотки статора имеются кольцевые коллекторы, установленные на изоляторах. Кольцевые коллекторы соединяются с внешней магистралью водоподводами. Соединение коллекторов со стержнями обмотки осуществляется шлангами из фторопласта. Охлаждающий дистиллят в обмотке проходит по стержням, шинам и выводам, соединенным последовательно. Для контроля заполнения коллекторов дистиллятом и предотвращения образования воздушных пробок в верхних точках коллекторов установлены дренажные трубки, выведенные из корпуса статора наружу, через газовую ловушку в дренажную систему. В период эксплуатации дренажные трубки должны быть открыты. Контроль циркуляции дистиллята в стержнях обмотки статора осуществляется измерением температуры по термосопротивлениям, заложенным под клинья в каждом пазу сердечника.
3.4. Концевые выводы. Начала и концы статорной обмотки генератора выведены наружу через концевые выводы. Генератор имеет три линейных вывода и три нулевых вывода. Соединение выводных шин обмотки статора с концевыми выводами выполнено с помощью гибких перемычек. Вывод состоит из токонесущего стержня и фарфорового изолятора. Стержень изготовлен из двух концентрических труб для непосредственного водяного охлаждения. К торцам труб приварены наконечники. Для подвода и отвода охлаждающей воды в стержне имеются специальные штуцеры. Стержень по отношению к фарфоровому изолятору, а также сам фарфоровый изолятор по отношению к корпусу статора уплотняется прокладками из специальной резины.
3.5. Ротор. Ротор изготовлен из цельной поковки специальной стали, обеспечивающей его механическую прочность. Обмотка ротора выполнена из полосовой меди с присадкой серебра. Ее охлаждение осуществляется непосредственно водородом по схеме самовентиляции с забором газа из зазора машины. Клинья, удерживающие обмотку в пазу, имеют заборные и выходные отверстия для охлаждающего газа, совпадающие с внутренними каналами в проводниках катушек. Пазовая и витковая изоляция катушек выполнены из прессованного стеклополотна на теплостойком лаке. Контактные кольца, насаженные в горячем состоянии на изолированную поверхность вала ротора, установлены за подшипником со стороны возбудителя. Между контактными кольцами установлены вентиляторы. Стержни токоподводов, расположенные в центральном отверстии ротора, соединяются с обмоткой и контактными кольцами с помощью изолированных гибких шин и специальных изолированных болтов. Болты со стороны обмотки для обеспечения газоплотности ротора имеют уплотнения сальникового типа. Бандажные кольца, удерживающие лобовые части обмотки, выполнены из немагнитной стали и имеют горячую посадку на бочке ротора. От осевых перемещений бандажные кольца удерживаются гайками.Лобовые части обмотки ротора изолированы от бандажей и центрирующих колец стеклотекстолитовыми сегментами. Для защиты торцов ротора от воздействия токов обратной последовательности под бандажами установлены короткозамыкающие кольца в виде двухслойных медных сегментов. Сегменты укладываются на изоляцию, прикрывавшую лобовые части обмотки ротора снаружи. Зубцы сегментов входят в обмоточные пазы, выфрезерованные в больших зубцах бочки ротора, и уплотняются клиньями.
3.6. Газоохладители. Отвод тепла, выделяющегося в генераторе, производится четырьмя газоохладителями, установленными внутри корпуса статора вдоль оси машины. Газоохладитель состоит из водяных труб с оребрением. Трубки завальцованы в трубные доски, к которым крепятся камеры, уплотненные резиной. Наружный фланец водяной камеры со стороны выводов эластично соединен с корпусом статора с помощью резиновой прокладки, зажатой двумя нажимными рамками, а со стороны турбины жестко соединен с корпусом статора с помощью нажимной рамки, уплотненной резиной. Съемные крышки водяных камер позволяют производить чистку трубок и контроль за их состоянием, не нарушая герметичности корпуса статора. Напорные и сливные трубы газоохладителей встроены в корпус статора, их концы приварены к стенке статора со стороны турбины. Присоединение этих труб к камерам газоохладителей выполнено посредством дугообразных патрубков снаружи корпуса. Для выпуска воздуха из газоохладителей при заполнении их водой в самых высоких точках камер предусмотрены штуцеры. На месте монтажа генератора к штуцерам газоохладителей присоединяются отводящие трубки с краниками. Во время работы генератора краники должны быть постоянно открыты, а вытекающая вода должна сливаться в дренажные воронки. Подшипник со стороны возбудителя - опорный, стоякового типа, вкладыш с шаровой самоустанавливающейся посадкой в корпус. Смазка подшипника принудительная, масло подается под давлением из напорного маслопровода турбины. Для устранения подшипниковых токов предусмотрена изоляция корпуса подшипника от фундамента и всех маслопроводов. В конструкции подшипника предусмотрен дистанционный контроль температуры баббита вкладыша и масла на сливе термометрами сопротивления. Контроль слива масла дополнительно осуществляется ртутным термометром и визуально через стекло в патрубке. Для исключения скопления водорода в картерах подшипников предусмотрены вентиляционные патрубки. На фундаментной плите подшипника установлена щеточная траверса для подвода тока возбуждения к контактным кольцам ротора. Две щетки, установленные на корпусе траверсы, используются для измерения сопротивления изоляции и введения защиты от двойного замыкания обмотки ротора на корпус. Вентиляция траверсы производится вентиляторами, расположенными между контактными кольцами ротора. Нагретый воздух вместе с угольной пылью отводится через канал в подставке траверсы, фундаментной плите и далее по каналу в самом фундаменте.
Примечание: ротор генератора со стороны турбины опирается на подшипник, конструктивно встроенный непосредственно в турбину. 3.7. Уплотнение вала. Для предотвращения выхода водорода из корпуса статора на наружных щитах генератора установлены масляные уплотнения вала кольцевого типа. Уплотнение состоит из корпуса и вкладыша. Вкладыш свободно расположен на валу ротора и удерживается от проворачивания стопорным винтом. Осевое перемещение ротора на работе уплотнения не сказывается. Напорная камера уплотнена двумя резиновыми шнурами, расположенными на боковых поверхностях вкладыша. Уплотняющее масло под давлением, превышающим давление газа на генераторе, подается в напорную камеру, из которой через радиальные отверстия в кольцевую канавку вкладыша. Из кольцевой канавки масло поступает в сторону водорода и препятствует выходу его из корпуса статора. В воздушную зону вкладыша масло подается через радиальные отверстия в наклонные канавки и клиновые скосы, тем самым, обеспечивая центровку вкладыша относительно шейки ротора. В воздушную зону масло частично поступает также от кольце- вой канавки. Со стороны водорода масло сливается в гидрозатвор системы снабжения, а с воздушной стороны в картер опорного подшипника. Для защиты внутренней полости статора от попадания масла предусмотрены маслоуловители, за которыми расположены дополнительные масляные камеры с дренажными отводами. Для устранения подшипниковых токов корпус уплотнения и маслоуловитель со стороны возбудителя изолированы от наружного щита и маслопроводов. Регулятор перепада давления в системе маслоснабжения уплотнений вала обеспечивает необходимый перепад между давлением водорода в корпусе генератора и давлениями уплотняющего масла.
3.8. Возбудитель. Возбудитель представляет собой трехфазный неявнополюсный синхронный генератор. Корпус статора - сварной. Сердечник собран и опрессован на сварных клиньях из сегментов, выштампованных из высоколегирован- ной стали и покрытых изоляционным лаком. Между пакетами имеются радиальные каналы, образованные вентиляционными распорками. С торцов сердечник удерживается нажимными кольцами из немагнитной стали. Обмотка статора трехфазная, двухслойная, с укороченным шагом, стержневая с транспозицией элементарных проводников в пазовой части. Изоляция обмотки термореактивная. Выводы расположены в нижней части статора и закреплены изоляционными колодками. Ротор изготовлен из цельнокованной поковки специальной стали. Обмотка ротора катушечного типа. Охлаждение воздуха, циркулирующего в возбудителе, производится охладителями, вертикально встроенными в корпус статора. Система вентиляции возбудителя - нагнетательная, одноструйная. Охлаждающий воздух после вентилятора омывает лобовые части обмотки статора, поступает в воздушный зазор. Из зазора выходит по радиальным каналам пакетов сердечника статора в зону горячего воздуха (внешнюю зону сердечника). Из зоны горячего воздуха воздух попадает в охладители. Возбудитель имеет два выносных подшипника скольжения, стоякового типа с принудительной смазкой. Вкладыши подшипников - стальные, залиты баббитом. Вкладыши - самоустанавливающиеся, с шаровой опорной поверхностью.
ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ГЕНЕРАТОРА
Обмотка ротора питается от ИПТ (источника постоянного тока) током возбуждения – Iв. Iв обмотки возбуждения создает намагничивающую силу возбуждения – Fв и соответствующий ей магнитный поток – Фв, направленные относительно продольной оси ротора. При вращении ротора с частотой n2 Фв пересекает проводники обмотки статора и индуцирует в них синусоидальные ЭДС. ЭДС имеют частоту, соответствующую скорости вращения ротора: f1=р·n2/60, где: р - число пар полюсов, n2 – скорость вращения ротора.
Если обмотку статора подключить к нагрузке (после включения генератора в сеть), то протекающий по обмотке многофазный ток создаст вращающееся магнитное поле, которое будет вращаться с частотой: n1=60·f1/p.
n1=n2, т.е. ротор вращается с той же частотой, что и магнитное поле статора. Результирующий магнитный поток - Фрез. создается совместным действием магнитодвижущей силы обмотки возбуждения - ОВ и обмотки статора, и результирующее магнитное поле вращается в пространстве с той же частотой, что и ротор. Обмотку, в которой индуцируется ЭДС и протекает Iнагр. (нагрузочный ток), называют обмоткой якоря – ОЯ. Активная нагрузка ТГ определяется количеством поданного в турбину пара, создающего вращающий момент. Электромагнитный момент генератора – Мэм направлен противоположно вращающему моменту турбины и оказывает тормозящее действие на вал агрегата. Синхронная машина может работать автономно, т.е. в качестве генератора, питающего нагрузку или параллельно с сетью, к которой присоединены другие генераторы. При работе параллельно с сетью синхронная машина может отдавать или потреблять электроэнергию, т.е. работать в качестве генератора или в качестве двигателя. |
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Последнее изменение этой страницы: 2019-04-09; Просмотров: 463; Нарушение авторского права страницы
