14. Турбогенераторы серии т3в

Преимущества турбогенераторов серии Т3В:

- взрыво- и пожаробезопасность; - повышенная надежность; - высокая маневренность и перегрузочная способность вследствие низких уровней нагрева и вибрации; - отсутствие масляных уплотнений вала, вентиляторов и встроенных в статор газоохладителей. Основные особенности конструкции: - наличие «самонапорной» системы охлаждения ротора, в которой отсутствуют гидравлические связи обмоток ротора с валом; - наличие полной демпферной системы ротора; - применение плоских силуминовых охладителей в виде сегментов с залитыми в них змеевиками из нержавеющей стальной трубки, устанавливаемых между пакетами для охлаждения активной стали сердечника статора. Высокая надежность обеспечена: - мероприятиями, исключающими кавитацию и эрозию стенок полых проводников обмоток статора и ротора; - повышенной усталостной прочностью ротора; - низким уровнем поперечных колебаний ротора и подшипников; - креплением пазовой части обмотки статора с помощью встречных клиньев и упругих прокладок; - специально разработанной конструкцией крепления лобовых частей обмотки статора; - улучшенной спрессовкой сердечника статора ввиду отсутствия вентиляционных распорок между пакетами.

ТЗВ — турбогенераторы с непосредственным охлаждением обмоток ротора и статора водой, с косвенным водяным охлаждением активной стали сердечника статора и заполнением внутреннего пространства генератора воздухом при давлении, близком к атмосферному. Конструкция турбогенераторов с полным водяным охлаждением является  взрыво- и пожаробезопасной и не требует оснащения средствами пожаротушения. Турбогенераторы типа ТЗВ обладают наивысшей надежностью, маневренностью и перегрузочной способностью вследствие низких уровней нагрева и вибрации, отсутствия масляных уплотнений вала, вентиляторов и встроенных в статор газоохладителей.

Асинхронизированные турбогенераторы серии  Т3ВА с полным водяным охлаждением предназначены для компенсации избыточной реактивной мощности в энергосистемах и предотвращения повышения напряжения в сети до уровня, опасного для электрической изоляции электрооборудования.

Турбогенераторы с полным водяным охлаждением тзв

Производственное объединение «Электросила» серийно изготовляет турбогенераторы с полным водяным охлаждением типа ТЗВ-800-2УЗ мощностью 800 МВт, 3000 об/мин (рис. 8.4).

В турбогенераторе типа ТЗВ-800-2 обмотки статора и ротора охлаждаются непосредственно водой, протекающей по каналам трубчатых медных проводников. Активная сталь сердечника статора охлаждается охладителями из силумина, запрессованными между пакетами. Сталь ротора и воздух, заполняющий генератор, охлаждаются в основном водоохлаждаемой демпферной обмоткой ротора.

Электрические и гидравлические соединения в роторе производятся на концах катушек, выведенных аксиально за торцы лобовых частей. Пазы ротора — прямоугольные, ступенчатые, широкие в верхней и узкие в нижней частях. Все проводники имеют одинаковое прямоугольное сечение с круглым каналом. Демпферная обмотка расположена под клиньями ротора. Выравнивание жесткости ротора по продольной и поперечной осям осуществляется с помощью прямоугольных пазов в больших зубцах ротора, заполненных брусками из магнитной стали.

В каждом пазу ротора уложено по две стороны катушек, верхняя — в широкой части и нижняя — в узкой. В четырех пазах, которые примыкают к большим зубцам, уложено по одной верхней стороне катушек. Катушки обоих полюсов в каждом из слоев обмотки намотаны в одном направлении, при этом направления намотки верхних и нижних катушек противоположны.

Электрические соединения катушек выполняются короткими гибкими перемычками, расположенными радиально и соединяющими концы верхних и нижних катушек. К контактным кольцам присоединены нижние выводы внутренних катушек. Межполюсное соединение выполняется при помощи двух коротких гибких перемычек включением в параллель верхних витков внешних верхних катушек.

Обмотка ротора охлаждается по самонапорной схеме с подачей и сливом воды помимо вала. Для протока воды по каналам проводников используется центробежная сила воды, приобретаемая во вращающемся роторе. Слив воды из катушек ротора производится с большего радиального уровня, чем ее вход. Вода свободно подается в открытый по направлению к валу напорный коллектор, образованный фасонным кольцом, прикрепленным к упорному кольцу бандажного узла, захватывается вращающимся ротором и поступает в нижние выводы всех катушек, затем проходит по каналам проводников и, вытекая из верхних выводов катушек и со сливного кольца, прикрепленного к бандажному узлу, открыто сбрасывается в сливную камеру, расположенную в торцевом щите корпуса статора.

Демпферная обмотка помещается под пазными клиньями во всех пазах и состоит из секций, уложенных каждая в двух соседних пазах. Секции содержат по два медных проводника прямоугольного сечения с круглым каналом и являются отдельными цепями системы охлаждения. Проводники проложены аксиально на всю длину бочки ротора и обоих бандажей лобовых частей обмотки ротора. В зоне бандажей проводники демпферной обмотки замкнуты накоротко двумя слоями медных листов, лежащих на внутренней поверхности бандажей. Система охлаждения демпферной обмотки — самонапорная, как и обмотки возбуждения.

Водяное охлаждение сердечника статора осуществляется с помощью литых охладителей из силумина по форме сегментов стали статора толщиной 7 мм, запрессованных между пакетами активной стали. Змеевики из нержавеющей стали, залитые в охладителях, уложены зигзагообразно в тело статора и зубцы.

Упругое крепление сердечника в корпусе выполнено приваркой ребер к его кольцевым стенкам по боковым сторонам статора, против опорных лап. В ребрах у мест приварки имеются продольные прорези, обеспечивающие упругость закрепления сердечника. Число ребер в боковых зонах увеличено вдвое, причем дополнительные ребра присоединены к активной стали и корпусу и являются опорными для тангенциальных перемещений. Верхние и нижние стяжные ребра с корпусом не связаны, а жестко расклинены к телу сердечника. Концевые части корпуса статора выполнены сварными из немагнитной стали.

Лобовые части обмотки статора закреплены между внешними и внутренними стеклослюдинитовыми кольцами. Внешнее кольцо, на коническую поверхность которого укладывается нижний слой лобовых частей, закреплено в цилиндрическом выступе нажимной плиты при помощи резиновых прокладок и плоских титановых пружин, поджатых встречными клиньями. Лобовые части обмотки скреплены с внешним изоляционным кольцом и между собой при помощи эпоксидной замазки холодного отверждения с лавсановыми наполнителями. На поверхность верхнего слоя обмотки статора1 нанесен выравнивающий слой замазки, и вся лобовая часть через резиновую прокладку поджата внутренним стеклотекстолйтовым кольцом при помощи тяг, упоров и пружин.Контуры водяного охлаждения статора и ротора выполнены раздельными.

Статорный контур выполнен герметичным, изолированным от атмосферы, с подушкой инертного газа (азота) над поверхностью дистиллята в подпиточном баке и сливных камерах. Контур включает в себя обмотку статора, сталь статора, экраны ребер и нажимных колец.

Роторная система — открытая, связанная через газ, заполняющий машину с системой осушки. Контур включает в себя обмотки возбуждения и демпферную. В каждом контуре предусмотрены насосы — рабочий и резервный, теплообменники, фильтры механические, магнитные, подпиточный бак (слив из стали — свободный, слив из обмотки — затопленный) и ионообменный фильтр для непрерывной очистки дистиллята. Для уменьшения коррозии медных проводников систем охлаждения предусматривается ввод в оба контура ингибиторов коррозии — соответственно для контуров статора и ротора.

В генераторах введено раздельное автоматическое регулирование температуры дистиллята контуров ротора и статора, имеется система автоматического регулирования подачи воды в ротор при частоте вращения 100-3000 об/мин.