Турбогенераторы

1. Общая характеристика

Турбогенераторы предназначены для выработки электроэнергии в продолжительном номинальном режиме работы при непосредственном соединении с паровыми или газовыми турбинами. Турбогенераторы устанавливаются на тепловых и атомных электростанциях.

В зависимости от мощности турбогенераторы подразделяются на три основные группы: мощностью 2,5-32 МВт, 60-320 МВт и свыше 500 МВт. По частоте вращения различают турбогенераторы четырех-полюсные (на частоту вращения 1500 и 1800 об/мин) и двухполюсные (на частоту вращения 3000 и 3600 об/мин) соответственно на частоты сети 50 и 60 Гц.

По виду приводной турбины турбогенераторы классифицируются на генераторы, приводимые во вращение паровой турбиной, и генераторы с приводом от газовой турбины.

По системе охлаждения турбогенераторы подразделяются на машины с воздушным, с косвенным водородным, непосредственным водородным и жидкостным охлаждением.

По применяемой системе возбуждения турбогенераторы классифицируются на машины со статической системой самовозбуждения, независимой тиристорной системой возбуждения и бесщеточным возбуждением.

2. Турбогенераторы с воздушным охлаждением серии т

Турбогенераторы с воздушным охлаждением (серии Т) выпускаются мощностью 2,5; 4, 6, 12 и 20 МВт (табл. 8.1). Генераторы мощностью 2,5 — 12 МВт имеют косвенное воздушное охлаждение активных частей, генераторы мощностью 20 МВт — непосредственное воздушное охлаждение обмотки ротора и косвенное воздушное охлаждение других активных частей.

Турбогенераторы мощностью 2,5 — 12 МВт выполняются на фундаментных плитах с одним стояковым изолированным подшипником, с одним свободным концом вала. Турбогенератор типа Т-20-2 выполняется с двумя стояковыми подшипниками.

Турбогенераторы имеют закрытое исполнение, обеспечивающее систему самовентиляции по замкнутому циклу. Машины типов Т-2,5-2, Т-4-2, Т-6-2, Т-12-2 имеют горизонтальные газоохладители, расположенные по бокам статора на фундаментной плите. В турбогенераторе типа Т-20-2 используются шесть вертикально расположенных газоохладителей. Газоохладители имеют амортизационные подвески.

Циркуляция охлаждающего воздуха в турбогенераторе осуществляется внутренними вентиляторами, укрепленными по обеим сторонам бочки ротора. Для уменьшения попадания пыли внутрь корпуса статора на валу предусмотрены воздушные уплотнения. Для восполнения утечек воздуха предусмотрен засос воздуха из окружающей среды через фильтры, расположенные на внешних щитах.

Сердечник статора состоит из разделенных вентиляционными каналами пакетов. Пакеты набираются из сегментов электротехнической стали толщиной 0,5 мм. Об-

мотка статора — двухслойная с укороченным шагом. Изоляция обмотки статора — термореактивная типа «монолит-2» класса нагре-востойкости В. При эксплуатации турбогенераторов контроль нагрева осуществляется термометрами сопротивления, установленными в пазах в местах максимальных температур. Обмотка имеет шесть выводов, которые проходят через встроенные трансформаторы тока.

Ротор турбогенератора изготовлен из цельной стальной поковки. В бочке ротора выполнены пазы, в которые уложена обмотка возбуждения. Изоляция — класса на-гревостойкости F с допустимой рабочей температурой 145 °С, измеренной методом сопротивления.

В турбогенераторе типа Т-20-2 для обеспечения вентиляции под пазами выполняются подпазовые каналы. Обмотка ротора этого турбогенератора изготовляется из полосовой меди, намотанной на ребро с присадкой серебра. В пазовой части витков обмотки выполняются овальные отверстия, образующие в катушке радиальные вентиляционные каналы.

Лобовые части обмотки закрыты немагнитными роторными бандажами, имеющими горячую посадку на центрирующие кольца. Ротор динамически балансируется. Для увеличения поверхности теплоотдачи на бочке ротора выполнено рифление.

Контактные кольца изготовляются из износостойкой стальной поковки и насаживаются на вал с промежуточной изолировочной втулкой.

Щеточная траверса состоит из двух металлических шин, собранных на стальных шпильках, и крепится к кожуху контактных колец. Траверса и контактные кольца закрыты кожухом. Смазка подшипников скольжения — циркуляционная под давлением от