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

6-62. Ремонт системы жидкостного охлаждения обмоток статора и ротора турбогенератора производится в соответствии с инструкци­ ей завода-нзготовителн.

ПРИЕМКА ГЕНЕРАТОРА ИЗ РЕМОНТА

6-63. Приемка генератора из капитального ремонта производится комиссией, возглавляемой главным инженером электростанции, а из текущего ремонта — комиссией, возглавляемой начальником электро­

цеха.

6-64. В процессе ремонта агрегата начальник электроцеха или его заместитель, старший мастер и руководитель работ производят приемку из ремонта отдельных узлов и вспомогательных механизмов. Вспомогательные вращающиеся механизмы при приемке осматрива­

ются и опробуются на ходу.

6-65. По окончании ремонта на основании результатов поузловой приемки и проверки выполнения работ, перечисленных в ведомости объема работ, дается предварительная оценка качества ремонта, а также внешнего состояния агрегата (чистота, окраска, состояние пе­ рил, площадок и пр.).

6-66. После проверки генератора в работе под нагрузкой, близ­ кой к номинальной, в течение 24 ч при отсутствии дефектов в работе в течение этого периода дается предварительная оценка качества ремонта и генератор принимается в эксплуатацию. При обнаружении дефектов капитальный ремонт считается незаконченным до их устра­ нения и вторичной проверки генератора под нагрузкой в течение 24 ч.

6- 67. Окончательная оценка качества капитального ремонта г нератора производится после работы его под нагрузкой в течение ме­ сяца. В это время должны быть проведены необходимые измерения

иэксплуатационные испытания.

Гл а в а с е д ь м а я

СУ Ш К А Г Е Н Е Р А Т О Р О В

7- 1. После монтажа и капитального ремонта генераторы, к правило, включаются в работу без сушки. Необходимость сушки ус­ танавливается на основании «Инструкции по определению возмож­ ности включения вращающихся электрических машин переменного

тока без сушки» (СН 241-63).

При необходимости сушка обмотки статора производится в не­ подвижном состоянии генератора одним из следующих способов:

а) нагревом активной стали статора магнитным потоком, созда­ ваемым специальной намагничивающей обмоткой;

б) нагревом обмотки постоянным током; в) нагревом в режиме трехфазного короткого замыкания (для

гидрогенераторов); г) нагревом воздуходувками.

Указания по сушке генераторов приведены в приложении 9. 7-2. Сушка обмотки ротора обычно не производится. Ротор мо­

жет быть введен в работу .при сопротивлении изоляции, сниженном до 2 000 Ом (при отсутствии повреждений), если снижение произошло за время остановки генератора на ремонт или при хранении до мон­

49

7-3. При необходимости сушка обмотки ротора производится сле­

Г л а в а в о с ь м а я

О Б Щ И Е У К А З А Н И Я ПО С О С Т А В Л Е Н И Ю М Е С Т Н О Й П Р О И З В О Д С Т В Е Н Н О Й И Н С Т Р У К Ц И И

ПО Э К С П Л У А Т А Ц И И Г Е Н Е Р А Т О Р О В

8-1. Каждая электростанция должна иметь местную производст­ венную инструкцию по эксплуатации генераторов (одну на каждый тип генератора).

8-2. Инструкция составляется на основе требований данной Инст­ рукции с учетом особенностей каждой электростанции. Отклонения допускаются только в том случае, если они вызваны особенностями данного генератора и направлены на обеспечение надежности рабо­ ты генератора.

8-3. Производственная инструкция должна включать в себя сле­ дующие основные разделы:

а) О б щ и е с в е д е н и я . Основные технические данные гене­ ратора и возбудителя. Краткое описание конструкции генератора (включая системы охлаждения, возбуждения и газомасляную) и вспомогательного оборудования. Допустимые режимы работы.

б) Э к с п л у а т а ц и я г е н е р а т о р а . Распределение обязан­ ностей по обслуживанию генератора между цехами. Подготовка ге­ нератора и его вспомогательного оборудования к пуску. Пуск гене­ ратора. Обслуживание генератора в нормальных, специальных и ава­ рийных режимах. Отключение генератора (плановое, аварийное, обус­ ловленное отклонениями от нормального режима). Обслуживание ге­ нератора в период останова. Порядок допуска к ремонту. Требова­ ния по технике безопасности и противопожарные мероприятия.

8-4. В должностную инструкцию для каждого лица, на которое возложено выполнение производственной инструкции по эксплуатации генераторов, должны быть включены соответствующие разделы и пункты производственной инструкции, требования которых обязатель­ ны для выполнения этими лицами (дежурным инженером, дежурным электротехником, дежурным по щиту управления, дежурным маши­ нистом, мастерами и пр.).

8-5. В соответствующих пунктах станционной инструкции все указания по режимам работы генераторов должны быть даны кон­ кретно для каждого генератора в числовых значениях (амперах, воль­ тах, градусах, мегомах и пр.).

8-6. Инструкция должна быть подписана начальником электро­ цеха и утверждена главным инженером электростанции.

50

П р и л о ж е н и е 1

Значения увеличенной мощности генераторов с косвенным охлаждением обмоток водородом при увеличении избыточного давления водорода свыше номинального

быточного давления водорода без усиления торцевых щитов разре­ шается до 1 кгс/см2 включительно.

2. Мощность турбогенераторов ТВ2-100-2 ограничивается при из­ быточном давлении 0,05 кгс/см2 по условиям нагрева обмотки ротора.

3. Мощность турбогенераторов ТВ2-150-2 ограничивается при из­ быточных давлениях 0,05 и 0,5 кгс/см2 по условиям нагрева обмотки ротора.__________________________________________________ _____

П р и л о ж е н и е 2

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ ДЛЯ РАБОТЫ В РЕЖИМЕ СИНХРОННОГО КОМПЕНСАТОРА

Все турбо- и гидрогенераторы могут работать в режиме синхрон­ ных компенсаторов. При этом предельная мощность ограничивается, как правило, предельно допустимым током возбуждения. Целесооб­ разность работы генератора в режиме синхронного компенсатора оп­ ределяется энергосистемой на основании технико-экономических рас­ четов.

Для длительной работы в режиме синхронного компенсатора па­ ровая турбина турбоагрегата должна быть отсоединена, а рабочее колесо турбины гидроагрегата должно быть осушено. Для турбоге­ нераторов мощностью 6 МВт и ниже возможна работа в режиме синхронного компенсатора с подключенной турбиной, если беспаровой режим допустим по условиям работы турбины. Для турбогенера­ торов мощностью 100 и 200 МВт возможна работа с турбиной при впуске пара в цилиндр низкого давления без срыва вакуума. Для капсульных гидрогенераторов с непосредственным соединением гид­ рогенераторов и гидротурбин по специальному разрешению завода —

51

изготовителя турбины допускается работа генератора в режиме син­ хронного компенсатора с заполненной водой проточной частью гид­ ротурбины.

Операции по пуску генератора с присоединенной турбиной для работы в режиме синхронного компенсатора производятся в после­ довательности, предусмотренной местной инструкцией по пуску тур­ бины. Возможен также перевод генератора из генераторного режима в режим синхронного компенсатора.

Пуск турбогенератора, отсоединенного от турбины, может осу­ ществляться двумя способами: частотным и способом асинхронного пуска. Последний допустим только для турбогенераторов с цельны­ ми массивными роторами, бандажи которых отставлены.

Гидрогенератор или турбогенератор с присоединенной турбиной пускается обычным путем, т. е. турбиной, но можно использовать способ частотного пуска.

Регулирование реактивной нагрузки генератора, работающего в режиме синхронного компенсатора, осуществляется изменением тока возбуждения. Скорость изменения реактивной нагрузки ие ограничи­ вается. Максимальные допустимые токи по статору и ротору уста­ навливаются в соответствии с эксплуатационной картой нагрузок.

Работа генератора в режиме синхронного компенсатора с недовозбуждением допускается только после проведения специальных ис­ пытаний, при которых определяют нагревы концевых пакетов сер­ дечников и конструктивных элементов в зоне лобовых частей, или по разрешению завода-изготовителя.

I.Перевод турбогенератора, отсоединенного от турбины,

врежим синхронного компенсатора

А. Общие требования

Для использования турбогенератора, отсоединенного от турбины, в качестве синхронного компенсатора необходимо предварительно выполнить следующие основные работы:

а) проверить наличие на валу генератора упоров, обеспечиваю­ щих устранение осевого перемещения ротора; при отсутствии их не­ обходимо установить ограничители в виде дополнительных вклады­ шей или торцевых упоров, конструкция которых определяется конст­ рукцией полумуфты. Разбег вала между упорами должен быть мень­ ше зазора между вентилятором и его щитком на торцевой крышке.

упорах устанавливается в зависимости от особенностей конст­ рукции уплотнений;

б) установить отдельный масляный насос для смазки подшип­ ников; если при отсоединенной и остановленной турбине маслоснабжение подшипников генератора прекращается, в качестве привода для рабочего насоса следует применять короткозамкнутый асин­ хронный двигатель; в качестве резервного насоса может быть ис­ пользован пусковой или резервный масляный насос турбины с элект­ роприводом или паровым приводом, причем давление масла от этих насосов должно соответствовать нормальному рабочему давлению масла на подшипниках генератора;

в) разобрать соединительную муфту между турбиной и генера­

52

тором, зазор между полумуфтами должен быть больше односторон­ ней величины разбега ротора;

г) заглушить маслопроводы от подшипников и регулятора тур­ бины.

Б. Частотный пуск турбогенератора

При частотном пуске желательно осуществлять возбуждение ве­ домого и ведущего генераторов от двух отдельно стоящих источни­ ков постоянного тока (резервного возбудителя, двигатель-генератор- иых установок постоянного тока и т. п.); мощность каждого должна быть достаточной для того, чтобы обеспечить возбуждение холосто­ го хода при номинальном напряжении соответствующего генератора. Допускается применение источника возбуждения ведомого генерато­ ра несколько меньшей мощности, но не менее той, которая необхо­ дима для обеспечения возбуждения, соответствующего половине тока возбуждения холостого хода при номинальном напряжении ге­ нератора.

Поскольку при соединении обмоток возбуждения источников по­ стоянного тока по схеме самовозбуждения не обеспечивается устой­ чивое возбуждение ведомого генератора, следует применять в этом случае схему независимого возбуждения с питанием от аккумулятор­ ной батареи.

При наличии одного отдельного источника возбуждения мощ­ ность должна быть достаточной для обеспечения требуемого возбуж­ дения ведомого и ведущего генераторов; в этом случае целесообраз­ но также предусматривать регулируемое сопротивление в цепи рото­ ра ведомого генератора, позволяющее устанавливать ток возбужде­ ния, равный половине тока возбуждения холостого хода при номи­ нальном напряжении, и повышать его до полного значения в две-три ступени. Устройства гашения поля обоих генераторов должны быть включены по нормальной схеме.

Последовательность операций при частотном способе пуска тур­ богенератора для использования его в качестве синхронного компен­ сатора:

1. Пустить масляный насос ведомого турбогенератора и про­ греть подшипники циркуляцией масла до температуры масла 35— 40° С.

2.Привести ведущий турбогенератор и его турбину в состояние полной готовности к пуску с предварительно прогретой турбиной.

3.Пустить воду в маслоохладитель и газоохладитель ведомого

турбогенератора.

4. Собрать схему соединений турбогенераторов на генераторном напряжении или через блочные трансформаторы, для чего выделить их на резервную систему шин, находящуюся без напряжения; вы­ ключатели обоих турбогенераторов или блоков должны быть вклю­

чены.

П р и м е ч а н и е . Допускается связь между турбогенера­ торами через линию электропередачи.

5. Подготовить возбудители к пуску и непосредственно перед впуском пара для трогания с места ведущего агрегата включить воз­ буждение и установить токи возбуждения турбогенераторов равными:

а) при непосредственном соединении статоров обеих машин: на ведущем турбогенераторе — току холостого хода при номинальном напряжении, на ведомом — половине тока холостого хода при номи­ нальном напряжении;

53

б) при соединении статоров обоих турбогенераторов дерез блочные трансформаторы: на ведущем турбогенераторе 1,1—1,2 тока холостого хода турбогенератора при номинальном напряжении, а т ведомом — половине тока холостого хода при номинальном напри-

женин.

П р и м е ч а н и е. В том случае, когда связь между гене­ раторами осуществляется линией значительной длины, опти­ мальные токи возбуждения устанавливаются на основания спе­ циального расчета.

6. После установления указанных токов возбуждения начать медленный пуск ведущего агрегата. Время с момента подачи возбуж­ дения до момента трогания ведомого турбогенератора не должно быть больше 3 мин. При затяжке пуска возможны повреждение кон­ тактных колец и перегрев обмотки ротора.

Вращение ротора ведомого турбогенератора должно начаться одновременно с вращением ведущего. Убедившись в этом, увеличи­ вают поступление пара и плавно повышают скорость ведущего турбо­ генератора. Скорость ведомого турбогенератора при этом должна со­ ответственно повышаться.

Если ротор ведомого турбогенератора с началом вращения ве­ дущего не стронется с места или будут происходить его качания {за­ метные по показаниям амперметров цепей статора и ротора), то сле­ дует несколько увеличить ток возбуждения ведущего турбогенерато­ ра. В случае, если в течение 3 мин не произойдет пуск ведомого тур­ богенератора, необходимо снять возбуждение с обоих турбогенера­ торов, остановить ведущий турбогенератор и повторно прогреть мас­ ло в подшипниках ведомого турбогенератора. После прогрева масла и подшипников вновь произвести пуск в соответствии с указаниями пп. 5 и 6 настоящего приложения.

7. По достижении турбогенераторами частоты вращения, равной 0,5—0,6 номинальной, отрегулировать возбуждение ведомого турбо­ генератора, так чтобы уравнительные токи в цепи статора были све­ дены до минимума.

П р и м е ч а н и е . В некоторых случаях для возбуждения ведомого турбогенератора может применяться источник тока, мощность которого недостаточна для обеспечения номинально­ го тока холостого хода при номинальном напряжении, или один источник возбуждения для обоих турбогенераторов без регу­ лирования возбуждения ведомого турбогенератора, однако при этом условия пуска ухудшаются.

Уравнительный ток (А) между генераторами будет определять­ ся разностью э. д. с. двух связанных генераторов и может быть под­ считан по формуле

УЗ ( x ^ + xfa + x вн) ’

где Е| и Е2— линейные э. д. с. ведущего и ведомого генераторов, оп­ ределяемые по характеристикам холостого хода для заданных токов возбуждения, В; Xd, и ха, — синхронные индуктивные сопротивления по продольной оси ведомого и ведущего генераторов, Ом; хпп— внеш­

нее индуктивное сопротивление, приведенное к стороне генераторного напряжения, Ом.

Поскольку турбогенераторы вращаются синхронно, в расчет при­ нимается арифметическая разность э. д. с.

54

Значения э. д. с. и индуктивных сопротивлений изменяются про­ порционально частоте вращения, поэтому в расчетах принимаются значения всех параметров при синхронной скорости.

8. При достижении турбогенераторами номинальной частоты вра­ щения перевести ведомый турбогенератор на возбуждение от своего возбудителя в соответствии с указаниями приложения 6 настоящей инструкции. После перевода произвести выравнивание э. д. с. ведомого

в работе, если это требуется по условиям режима) и собрать рабочую схему станции.

В. Асинхронный пуск турбогенератора

Во избежание повреждения посадочных мест бандажей на бочке ротора асинхронный пуск допускается только для тех турбогенерато­ ров, роторы которых имеют отставленные бандажи.

Для турбогенераторов с проволочными бандажами и наборными роторами асинхронный пуск не д о п у с к а е т с я .

Напряжение на выводах турбогенератора в начальной стадии пуска определяют расчетом исходя из наличия подключенных индук­ тивных сопротивлений (транс­ форматоров, токоограничивающнх реакторов, участков линий электропередачи и т. п.). Для этого удобнее всего привести схему связи генератора с сетью

к виду, приведенному па рис. 2,

авсе индуктивные сопротив­ ления привести к единому ба­

зисному напряжению и мощно­ сти. Тогда напряжение на выво­ дах турбогенератора в началь­ ной стадии его асинхронного пуска будет:

Uс —• напряжение в узле нагрузки, которое может быть принято

равным 1,05 номинального.

Допустимость режима асинхронного пуска проверяется по усло­ виям воздействия на других потребителей (понижение напряжения на высокой Uши и низкой UШ1 сторонах трансформатора) и на турбо­ генератор (нагрев бочки ротора; усилия, возникающие в лобовых ча­

55

стях обмотки статора). Ограничивающим, как правило, является на­ грев бочки ротора за время пуска, расчетное значение которого не должно превышать 200° С. Для расчета нагрева во время пуска необ­ ходимо определить удельные потери в зубцовой поверхности и дли­ тельность пуска, по которым определяется наибольшее превышение температуры поверхности (рис. 3). Удельные потери (кВт/м2) в зуб­ цовой поверхности определяются по формуле

к статору сопротивление ротора, Ом, которое может быть подсчитано

Рис. 3. Зависимость наибольшего превышения температуры поверх­ ности ротора от времени пуска при различных удельных потерях в зубцовой поверхности.

где Япом— номинальная мощность генератора, кВт; тв — кратность начального пускового момента, отн. ед.; хл" — сверхпереходное ин­ дуктивное сопротивление генератора, отн ед.

Для турбогенераторов мощностью до 12 МВт включительно при определении г'р.к расчетным путем допускается принимать кратность начального пускового момента равной 2,4.

56

Площадь поверхности ротора F3 (м2) определяется по формуле

Fz—nDpLk,

где Dр — диаметр бочки ротора, м; L — длина бочки ротора, м; k — коэффициент, учитывающий уменьшение поверхности за счет пазов; если неизвестны конструктивные данные, то обычно принимается k=

=0,65.

Подсчет длительности пуска (с) приближенно может быть произ­ веден по формуле .

U2п т а.ср

где

(7ДД л2

1 365Я|ШМ

— механическая постоянная времени агрегата, с; £/„ — напряжение при пуске, отн. ед.; тл.ср—■средний асинхронный момент (отн. ед.), который может быть принят равным 0,85 та или определен по фор­ муле

По кривым рис. 3 для соответствующих Дро и tn определяется превышение температуры ротора при асинхронном пуске.

При необходимости напряжение в начальной стадии пуска долж­ но быть понижено до требуемой величины путем использования для этого в первую очередь схемных возможностей подключения допол­ нительных индуктивных сопротивлений.

При отсутствии расчетных или экспериментальных данных по данному типу турбогенератора пуск его может быть осуществлен при напряжении на выводах, равном 0,5 номинального или ниже.

В тех случаях, когда пуски предполагаются достаточно частыми, для снижения напряжения при пуске следует предусмотреть уста­ новку дополнительных шунтируемых реакторов.

Последовательность операций при асинхронном пуске турбогене­ ратора:

1.Пустить масляный насос турбогенератора и прогреть подшип­ ники до температуры масла 35—40° С.

2.Пустить воду в масло- и газоохладители турбогенератора.

3.Убедиться в том, что обмотка ротора турбогенератора замк­ нута на якорь возбудителя (если в качестве возбудителя применяется коллекторная машина постоянного тока, механически связанная с

валом пускаемой машины) или на сопротивление (равное 3—5-крат- ному сопротивлению обмотки ротора). Сопротивление должно выдер­ живать длительно 20% номинального тока возбуждения пускаемого турбогенератора. Реостат возбуждения возбудителя при пуске с под­ ключенным якорем возбудителя должен быть установлен в положе­ ние, примерно соответствующее возбуждению при холостом ходе с

номинальным напряжением.

4. Подготовить схему пуска. Если для ограничения пускового то­ ка применяются шунтируемые реакторы, убедиться, что шунтирую­ щий выключатель отключен,