книги из ГПНТБ / Инструкция по эксплуатации и ремонту генераторов на электростанциях [утверждено 28 июня 1973 г

!М4. Нри повышении температуры охлаждающего газа выше Но­ минальном допустимые токи статора н ротора всех генераторов не­ зависимо от способа их охлаждения уменьшаются до величин, при которых температуры обмоток (а для генераторов с непосредствен­ ным охлаждением и температура выходящей охлаждающей среды) не будут превышать наибольшие допустимые в эксплуатации темпе­ ратуры, определенные согласно п. 2-4.

Если генератор не имеет температурных индикаторов или еще не испытан на нагрев, уменьшение значения допустимого тока ста­ тора на каждый градус повышения температуры охлаждающего газа

Работа генераторов при температуре входящего охлаждающего газа выше 55°С не разрешается независимо от способа охлаждения.

2-15. Допускается отклонение температуры охлаждающего об­ мотку дистиллята против номинальной на ±5° С. Мощность генера­ тора при этом не изменяется.

2-16. Нижний предел температуры охлаждающего газа для ге­ нераторов с замкнутым циклом охлаждения определяется из условий отпотевания газоохладителей и обычно равен 15—20° С.

2-17. При повышении давления водорода у турбогенераторов с непосредственным и косвенным водородным охлаждением мощность может быть увеличена.

Допустимое увеличение мощности определяется на основании специальных испытаний на нагрев исходя из условий, чтобы не были превышены наибольшие наблюдаемые в эксплуатации температуры частей генераторов, установленные согласно п. 2-4.

Определенные таким образом мощности должны быть согласова­ ны с заводом-изготовителем и Минэнерго СССР.

Значения увеличенной мощности (без проведения испытаний) для некоторых типов турбогенераторов приведены в приложении 1.

2-18. В случае работы турбогенераторов с водородным охлажде­ нием (косвенным или непосредственным) при давлении водорода ни­ же номинального мощность должна быть уменьшена. Допустимая уменьшенная мощность указывается заводом-изготовителем или оп­ ределяется на основании специальных испытаний на нагрев и согла­ совывается с заводом-изготовителем.

Турбогенераторы серии ТВФ могут работать при пониженном из­ быточном давлении водорода в течение 24 ч. Решение об этом при­ нимает главный инженер электростанции.

10

Мощность (полная) генераторов при этом должна быть умень­ шена до значений, приведенных а табл. 3.

Разрешается работа турбогенераторов с жидкостным охлажде­ нием обмотки статора и водородным охлаждением обмотки ротора

и стали статора припониженном избыточном давлении водорода не более пяти суток. Решение об этом принимает главный инженер элек­

тростанции.

Мощность (полная) генераторов при этом должна быть умень­ шена до значений, указанных в табл. 4.

2*

Разрешается работа турбогенераторов с водородным охлажде­ нием обмоток статора и ротора при пониженном избыточном давле­ нии водорода. Решение об этом принимает главный инженер электро­ станции.

Мощность генератора (полная) при этом должна быть уменьше­ на до значении, приведенных в табл. 5.

Т а б л и ц а 5

Уменьшение мощности турбогенератора пои снижении давления водорода

2-19. Для каждого генератора должна быть составлена карта нагрузок согласно «Методическим указаниям по проведению испыта­ ний на нагрев генераторов» (СЦНТИ ОРГРЭС, 1970).

Целесообразно также построить диаграммы допустимых нагру­ зок (диаграммы мощности)— зависимости между активной и реак­ тивной мощностями при различных коэффициентах мощности.

2-20. При изменении частоты на 5% мощность генератора не должна изменяться.

2-21. При работе генератора с коэффициентом мощности, мень­ шим номинального, нагрузка генератора регулируется так, чтобы токи статора и ротора не превышали допустимых значений при данных температуре и давлении охлаждающей среды и напряжении на выво­ дах.

СПЕЦИАЛЬНЫЕ РЕЖИМЫ РАБОТЫ ГЕНЕРАТОРОВ

2-22. При увеличении коэффициента мощности (cos fp) от номи­ нального значения до единицы генераторы могут нести повышенную против номинальной активную нагрузку. Генераторы с косвенным охлаждением могут работать с сохранением номинального значения полной мощности. Предельно допустимая активная мощность опре­ деляется мощностью первичного двигателя. При работе этих гене­ раторов в режиме недовозбуждения (емкостный квадрант) с потреб­ лением реактивной мощности их допустимая нагрузка, как правило, определяется условиями обеспечения устойчивости.

У некоторых турбогенераторов старых выпусков, у которых эле­ менты крепления лобовых частей и выводных дуг обмотки статопа выполнены из магнитных материалов, допустимые нагрузки в режи­ мах недовозбуждения могут, кроме того, ограничиваться нагревом этих элементов, что устанавливается испытаниями.

Для генераторов с непосредственным охлаждением обмоток до­ пустимые нагрузки при работе с коэффициентом мощности, близким к единице, и в режиме недовозбуждения ограничиваются по услови­ ям устойчивости и нагреву крайних пакетов стали и конструктивных элементов торцевых зон генераторов.

12

Допустимые нагрузки в указанных режимах определяются па ос­ новании специальных испытаний генераторов, проводимых в соответ­ ствии с «Методическими указаниями по проведению испытаний на нагрев генераторов», или по диаграммам мощности, представляемым заводами-изготовителями, и уточняются по условиям устойчивости. Для оценки допустимых нагрузок некоторых типов турбогенераторов с непосредственным охлаждением до проведения испытаний следует руководствоваться данными табл. 6, в которой даны наибольшие абсолютные величины потребляемой реактивной мощности в зависи­ мости от активной нагрузки генераторов. Турбогенераторы ТГВ-300 допускают работу с коэффициентом мощности, близким к единице, при активной нагрузке, равной номинальной,

Т а б л и ц а б

Допустимые значения потребляемой генераторами реактивной мощности при работе их в режимах недовозбуждения

(при номинальном давлении водорода)

Допустимое значение' потребляемой реактивной мощности, Мвар, при актив­ ной мощности, % Р Ыом

Турбогенератор

Для режима выдачи реактивной мощности.

13

Работа генераторов при коэффициенте мощности, равном едини­ це, и в режимах недовозбуждення должна происходить при включен­ ных устройствах АРВ. Исключение составляют генераторы с система­ ми простого компаундирования, у которых при включенном компаун­ дировании не удается обеспечить снижение возбуждения до нужных значений реактивной нагрузки даже при полностью введенном шунтовом реостате и минимальном токе корректора. У таких генераторов устройство компаундирования следует отключать, оставляя в работе лишь корректор и релейную форсировку.

Для предупреждения нарушений устойчивости при случайных повышениях напряжения в сети необходимо, чтобы АРВ генераторов имели устройства ограничения минимального тока возбуждения.

2-23. Разрешается (при необходимости) длительная работа гене­ раторов в режиме, синхронного компенсатора с перевозбуждением (приложение 2). Допустимая нагрузка в этом режиме устанавливает­ ся заводом-изготовнтелем или определяется из условий, чтобы ток возбуждения не превышал номинального.

Нагрузка генератора с косвенным охлаждением, работающего в режиме недовозбуждепного синхронного компенсатора, определяет­ ся значением минимального устойчивого возбуждения.

Для генераторов с косвенным охлаждением, у которых конструк­ тивные элементы в торцевых зонах выполнены из магнитных матери­ алов, работа в указанном режиме разрешается только после прове­ дения специальных испытаний или с согласия завода-изготовнтеля.

Для турбогенераторов с непосредственным охлаждением допусти­ мая величина потребляемой реактивной мощности в режиме недовозбужденного синхронного компенсатора определяется на основании испытаний. До проведения испытаний потребляемая реактивная мощ­ ность не должна превышать той, которая соответствует 40% актив­ ной (табл. 6).

При переводе на длительное время турбогенератора в режим ра­ боты синхронным компенсатором рекомендуется отделять его от тур­ бины. Пуск турбогенератора для работы в режиме синхронного ком­ пенсатора может быть осуществлен частотным методом, а турбоге­ нераторов с отставленными бандажами — также и способом асин­ хронного пуска (приложение 2).

2-24. Перевод гидрогенератора в режим работы синхронным ком­ пенсатором осуществляется закрытием направляющего аппарата со срывом вакуума и последующим отжатием воды из камеры рабочего колеса, если она затоплена (приложение 2). Процесс перевода гид­ рогенератора в режим работы синхронным компенсатором должен быть автоматизирован в тех случаях, когда гидрогенератор система­ тически работает в режиме синхронного компенсатора.

2-25. Длительная работа генераторов на выпрямительную на­ грузку при номинальной мощности допускается при условии, что зна­ чения высших гармонических токов 5-го и 7-го порядков нс превос­ ходят соответственно 4 и 3% значения номинального тока для турбо­ генераторов и 7 и 6% значения номинального тока для гидрогенера­ торов и синхронных компенсаторов.

2-26. В аварийных условиях разрешаются кратковременные пе­ регрузки по току статора и ротора (табл. 7 и 8). Кратности перегру­ зок отнесены к длительно допустимому току статора / дл или ротооа Iдл при данной рабочей температуре и давлении охлаждающей сре­ ды, при номинальных напряжении и коэффициенте мощности.

14

бандажи на роторе, продолжительность перегрузки разрешается не более 6 мин.

Для генераторов с косвенным охлаждением разрешается такая перегрузка по току ротора, которая требуется при данной перегрузке по току статора. При форсировке возбуждения двукратная перегруз­ ка по отношению к номинальному току ротора разрешается в тече­ ние 50 с.

Для турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмотки

15

* Применять указанные а табл. 7 и 8 перегрузки при нормаль­ ных режимах работы энергосистем з а п р е щ а е т с я .

2-27. Турбогенераторы, имеющие массивные роторы и бандажи, при потере возбуждения не следует немедленно отключать от сети, если только это допустимо по условиям установленного предела сни­ жения напряжения в энергосистеме и потеря возбуждения произошла не по причине, угрожающей целости генератора (недопустимые вибра­ ции, пожар и т. п.).

Для обеспечения возможности перехода турбогенераторов мощ­ ностью 300 МВт и выше в асинхронный режим работы турбины долж­ ны быть оборудованы устройствами, обеспечивающими удержание частоты вращения агрегата в допустимых пределах и предотвраще­ ние срабатывания автомата безопасности при потере возбуждения

или при сбросе нагрузки.

При потере возбуждения следует немедленно отключить АГП, уменьшить активную нагрузку до допустимой для данного типа тур­ богенератора, выяснить и устранить причины потерн возбуждения или перевести турбогенератор на резервное возбуждение. Если в те­ чение времени, допустимого для работы турбогенератора в асинхрон­ ном режиме (п. 2-28), восстановить возбуждение не удается, следует разгрузить турбогенератор и отключить его от сети.

Устройства автоматического регулирования возбуждения у тур­ богенератора, потерявшего возбуждение, должны быть отключены, если они по принципу своего действия вызывают повышение напря­ жения возбудителя в этом режиме.

Во время работы турбогенератора в асинхронном режиме необ­ ходимо следить за нагрузкой других генераторов электростанции и не допускать их перегрузки по току статора и ротора свыше значе­ ний, указанных в п. 2-26.

2-28. Допустимость асинхронного режима с точки зрения сниже­ ния напряжения в энергосистеме определяется предварительными рас­ четами и испытаниями. При этом расчеты необходимо производить с учетом допустимых перегрузок других генераторов станции соглас­ но данным п. 2-26.

Допустимая нагрузка в асинхронном режиме без возбуждения определяется следующими условиями:

а) ток статора не должен превышать значений, приведенных в табл. 7, при продолжительности перегрузки 30 мин для турбогене­ раторов с косвенным охлаждением обмотки статора и 15 мин для турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмотки статора; б) потери в роторе, обусловленные скольжением, не должны пре­

вышать потери на возбуждение при номинальном режиме.

Для турбогенераторов с косвенным воздушным и водородным охлаждением обмоток разрешается работа в асинхронном режиме

снагрузкой до 60% номинальной.

Утурбогенераторов с непосредственным охлаждением обмоток допустимая нагрузка определяется главным образом нагревом .край­ них пакетов сердечника статора и некоторых конструктивных эле­ ментов в торцевых зонах турбогенераторов. Для этих турбогенерато­

ров нагрузка в асинхронном режиме не должна превышать 40% но­ минальной.

Разгрузка турбогенераторов с непосредственным охлаждением до допустимого предела должна производиться вручную или автома­ тически за время, не превышающее 2 мин. При этом время разгруз­ ки до 60% номинальной не должно превышать 60 с — для турбоге­

16

нераторов мощностью менее 150 МВт и 30 с — для турбогенераторов большей мощности

Допустимая длительность асинхронного режима составляет для турбогенераторов с косвенным охлаждением и серии ТВФ — 30 мин, для турбогенераторов с непосредственным охлаждением — 15 мин.

Указания по проведению испытаний турбогенераторов в асинхрон­ ном режиме даны в приложении 3.

2-29. Турбогенераторы с проволочными бандажами и наборными зубцами на роторе и гидрогенераторы при потере возбуждения сле­ дует немедленно отключить.

2-30. В случае, когда из-за уменьшения тока возбуждения гене­ ратор выпадает из синхронизма, следует принять меры к восстанов­ лению возбуждения и введению генератора в синхронизм. Если это сделать не удается, то необходимо:

а) генераторы, для которых работа в асинхронном режиме не допускается, — отключить;

б) в отношении генераторов, для которых работа в асинхронном режиме допускается, — действовать в соответствии с указаниями

п. 2-128.

2-31. Допускается длительная работа турбогенераторов с косвен­ ным и непосредственным охлаждением при неравенстве токов в фа­ зах, не превышающем 10% номинального тока статора, что соответ­ ствует току обратной последовательности, равному примерно 5—7% тока прямой последовательности.

Допустимая величина несимметрии для гидрогенераторов:

При работе с несимметричной нагрузкой ток в наиболее нагру­ женной фазе генератора не должен превышать номинального.

Допустимая степень несимметрии может быть увеличена только на основании специальных испытаний по согласованию с Минэнерго

СССР и заводом — изготовителем генератора.

2-32. При возникновении несимметрии, превышающей допустимую для данного генератора, необходимо принять меры к исключению или уменьшению несимметрии или снижению нагрузки. Если сделать это в течение 3—5 мин при наличии УРОВ или 2 мин при его отсут­ ствии не представляется возможным, следует снять нагрузку и от­

ключить генератор.

2-33. При работе генераторов с несимметричной нагрузкой необ­ ходимо особо тщательно контролировать их тепловое состояние (об­ моток, сердечника статора, охлаждающих газа и жидкости) и в слу­ чае повышения температуры сверх допустимой немедленно разгру­

зить генератор.

2-34. При несимметричных коротких замыканиях в сети допу­ стимая продолжительность работы генератора определяется по фор­ мул?;

1.7