3.1.8 Підбір гідрогенератора

На ГЕС із капсульними гідроагрегатами застосовують горизонтальні гідрогенератори, що розміщені в герметичній підводній капсулі. Капсульні гідрогенератори виготовляються, як частина гідроагрегата, при цьому зовнішня поверхня корпуса статора генератора є частиною капсули гідроагрегата.

Номінальна потужність генератора визначається за формулою:

P_H= N_Т·η_Г, (3.29)

де N_Т=14.02МВт - потужність турбіни;

η_Г - ККД генератора який рівний η_г=0,96.

P_H =14,02∙0,96 = 13,46(МВт)

Розміри гідрогенераторів визначаються по повній потужності P_S, кВ·А,

; (3.30)

де - коефіцієнт потужності.

При P_S-до 20МВ·А приймається =0,95; при P_S > 20МВ·А - cosφ =0.98.

Коефіцієнт корисної дії капсульних гідрогенераторів має бути не менше 95% при потужності генератора до 10 МВ·А, при більшій потужності – не нижче 96%.

Частота обертання гідрогенератора (об/хв) залежить від виду з’єднання генератора з турбіною. При прямому з’єднання частота обертання гідрогенератора буде дорівнювати частоті обертання турбіни .

n_ген=n_тур.

Діаметр розточки статора D_і може бути визначений через залежність:

; (3.31)

де D_а - зовнішній діаметр статора, яки пов’язаний з діаметром капсули залежністю:

; (3.32)

де D_К - діаметр капсули.

Діаметр розточки статора D_і, довжини активної сталі l_f, повна потужність P_S та частота обертання генератора пов’язані залежністю:

=5.5 (м).

,

де С- коефіцієнт використання. Для горизонтальних капсульних агрегатів С=9,0 ÷ 9,5.З цієї формули знаходиться величина l_Т:

(3.33)

Приймаємо стандартне значення =182 (см)

Вибираємо генератор аналог СГКВ 550/182-64

Обчислюємо зовнішній діаметр вала d_В [ ,с.104]

, (3.34)

d_В = .

Приймаю стандартне значення d_В =80(см).

Внутрішній діаметр вала d_В` рівний:

d_В`= ; (3.35)

` см).

Приймаємо `_СТ.=75(см).

Вага генератора може бути визначена (орієнтовно ):

G_P= (35-45) D_і ·l_f (т), (3.36)

G_P=40∙5.2∙1.82=378.56 (т).

де D_і - діаметр розточки статора (м);

l_f - довжина активної сталі (м).

Вага ротора генератора:

G_P= (0, 5 0,05) G, (3.37)

G_P=0,5∙378,56=189,28 (т).

Схема генератора зображена на рис. 3.4.

3.1.9 Підбір трансформаторів гес

Одинична потужність агрегату становить N_a =14,02 (МВт).

Складаємо головну схему електричних з’єднань при не великій кількості агрегатів середньої потужності (60>N_a<150МВт) використовуємо схему 1Г - 1Т - 1В.

Силовий трансформатор підбирається по потужності трансформатора і високій напрузі на виводах U_в.

(3.38)

( МВт)

де - кількість генераторів, підключених до трансформатора відповідно прийнятій схемі з’єднання; P_S - повна потужність генератора.

Значення високої напруги на виводах трансформатора U_в визначається напругою ЛЕП (U_ЛЕП), яка залежить від довжини ЛЕП та найбільшої потужності, що передається на один ланцюг .В проекті приймаємо:

N_у - установлена потужність ГЕС. Орієнтовно величина U_в=U_ЛЕП. Максимальна довжина ЛЕП 5О км. Напруга ЛЕП 110 кВ.

По потужності трансформатора та напрузі U_в в каталозі трансформаторів визначаємо марку трансформатора та його основні розміри.

Таблиця 3.2

Основні параметри трансформатора

Марка	, МВА	l, м	b, м	h, м	m, т	m повна, т
ТМ-20000/110	20	5,6	4,45	5,48	26,7	59,6

Схема трансформатора зображена на рис.3.5.