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

Гашение поля С применением дугогасящей решетки

Перед опытом устанавливается вспомогательный контактор, шун­ тирующий сопротивление самосинхронизации и рассчитанный на дли­ тельный ток, равный 0,2 номинального тока возбуждения. При задан­ ной нагрузке переводят турбогенератор в асинхронный режим отклю­ чением АГП, у которого предварительно разомкнута цепь управления основным контактором, включающим обмотку ротора на сопротивле­ ние самосинхронизации. При этом турбогенератор переходит в асин­ хронный режим с разомкнутой обмоткой возбуждения.

После необходимых измерений обмотка возбуждения замыкается на сопротивление самосинхронизации, для чего восстанавливается цепь управления основным контактором.

После очередных измерений сопротивление замыкается накоротко с помощью вспомогательного контактора. Опять производятся необ­ ходимые измерения, после чего отключается вспомогательный контак­ тор, включением АГП подается возбуждение и турбогенератор пере­ ходит в синхронный режим.

Гашение поля по схеме ХЭМЗ

Перед опытом устанавливается вспомогательный контактор (или рубильник), шунтирующий гасительное сопротивление и нормально замкнутые контакты АГП и рассчитанный на длительный ток, равный 0,2 номинального тока возбуждения. При заданной нагрузке отклю­ чением АГП переводят турбогенератор в асинхронный режим с об­ моткой возбуждения, замкнутой на гасительное сопротивление. Пос­ ле проведения необходимых измерений обмотка возбуждения замы­ кается накоротко включением вспомогательного контактора. Снова

турбогенератор переходит в асинхронный режим с разомкнутой об­ моткой возбуждения. После проведения необходимых измерений изо­ ляционная прокладка между контактами удаляется, включением АГП

и напряжение статора, реактивная мощность (отдаваемая в сеть и потребляемая из сети в асинхронном режиме), напряжение на коль­ цах ротора, скольжение, потери в роторе;

статора и ротора или вольтметра, подключенного к кольцам ротора, за время t, с.

Потери в роторе (кВт) определяются по формуле

Ap=Ps,

где Р — активная мощность, кВт; s — скольжение, отн. ед.

60

Продолжительность нахождения генератора в асинхронном ре­ жиме определяется временем, необходимым для отсчетов по прибо­ рам. В целях получения более точных результатов рекомендуется ос­ новные измерения производить с использованием осциллографа. Ис­ пытания следует проводить при нескольких (три — пять) нагрузках, начиная с минимальной (примерно 15—20% номинальной), до такой, при которой перегрузка по току статора не будет превышать допу­ стимую. Во время опытов с разомкнутой обмоткой возбуждения сле­ дует обращать вниманиена то, чтобы напряжение па кольцах ро­ тора было ниже испытательного.

По полученным результатам испытаний строятся зависимости то­ ка статора, активной мощности и потерь в роторе от скольжения и по ним определяется допустимая нагрузка, при которой турбогенера­ тор может работать в асинхронном режиме, исходя из условий, из­ ложенных в п. 2-28 настоящей инструкции.

П р и л о ж е н и е 4

ПРОВЕРКА ЧЕРЕДОВАНИЯ ФАЗ И СИНХРОНИЗАЦИОННОГО УСТРОЙСТВА ГЕНЕРАТОРА

Проверка чередования фаз должна производиться перед вклю­ чением в сеть вводимого в эксплуатацию генератора и после окон­ чания капитального ремонта, если в процессе последнего производи­ лись работы в первичных цепях генератора, которые могли привести к изменению чередования фаз.

Проверка синхронизационного устройства генератора должна про­ изводиться при вводе генератора в эксплуатацию и после окончания капитального ремонта, если в процессе последнего производились изменения в первичных цепях генератора, работы на трансформато­ рах напряжения или в цепях синхронизационного устройства.

Проверка чередования фаз генератора может производиться дву­

мы шин. По этому способу к трансформатору напряжения, установ­ ленному на свободной системе шин, присоединяется указатель чере­ дования фаз. Затем на эту систему шин поочередно подается напря­ жение от генератора (трансформатора блока) и от сети. Если в обо­ их случаях диск указателя будет вращаться в одну и ту же сторо­ ну, то чередование фаз правильное, а если в разные стороны, то не­ обходимо поменять местами две фазы генератора (трансформатора блока) и снова произвести проверку.

В т о р о й с п о с о б применяется при отсутствии свободной си­ стемы шин. По этому способу к трансформатору напряжения генера­ тора присоединяется указатель чередования фаз. Разбирается схема «нуля» неподвижного генератора и на трансформатор напряжения генератора подается напряжение сети. Затем выключатель генерато­ ра (или блока) отключается, собирается схема «нуля», генератор раз­ ворачивается и возбуждается и на трансформатор напряжения гене­ ратора подается напряжение генератора. Если в обоих случаях диск указателя вращается в одну и ту же сторону, чередование фаз пра­ вильное. Если между генератором и его трансформатором напряже­ ния имеется разъединитель (или накладка), то разбирать нуль гене-

61

paTopa fie требуется, а достаточно перёд подачей напряжения of сети отключить разъединитель (или снять накладку).

Проверка синхронизационного устройства одного генератора (блока) может совмещаться с проверкой чередования фаз и произво­ диться подачей на него синхронного и несинхронного напряжений:

а) от свободной системы шин (или шин, с которыми синхронизи­ руется генератор);

б) от генератора (через соответствующий трансформатор напря­ жения).

Если имеются затруднения в проверке синхронизационного уст­ ройства на синхронном напряжении, то производят его проверку на несинхронном напряжении, а генератор включают в сеть способом самосинхронизации. После этого при работе генератора в системе син­ хронизационное устройство проверяется на синхронном напряжении.

П р и л о оке н и е 5

Объем газа в корпусе турбогенераторов с водородным охлаждением (с вставленным ротором)

П р и л о ж е н и е 6

ПЕРЕВОД ВОЗБУЖДЕНИЯ РАБОТАЮЩЕГО ТУРБОГЕНЕРАТОРА

СОСНОВНОГО ВОЗБУДИТЕЛЯ ИА РЕЗЕРВНЫЙ И ОБРАТНО

I.Общие положения

Обмотка ротора генератора с аппаратурой гашения поля и из­ мерительными прииорами (амперметром, вольтметром) присоединяет­ ся к сборным шинам возбуждения данного генератора без коммута­ ционной аппаратуры.

Источники возбуждения (основной и резервный) генератора при­ соединяются к тем же сборным шипам посредством соответствующей коммутационной аппаратуры (рубильники, разъединители и выклю­ чатели). В цепи источников возбуждения (основного и резервного) генераторов с непосредственным охлаждением обмотки ротора уста­ новка выключателей с дистанционным управлением обязательна. Пе­ ревод возбуждения должен выполняться только с помощью указан­ ных выключателей.

Принципиальная схема подключения обмотки ротора к возбуди-

62

ро. Если в процессе переключений произойдет задержка в отключении рубильника или автомата в цепи якоря работаю­ щего возбудителя, последний может перейти в двигательный режим работы и отключение его будет связано.с разрывом зна­ чительного тока, чего допускать не следует. Во избежание этого необходимо иметь прямую связь со щитом управления (или блочным щитом) и при невозможности отключения работаю­ щего возбудителя отключить АГП генератора (погасить после основного возбудителя) и сразу отключить от сети двигатель резервного возбудителя. Затем необходимо отключить основной возбудитель, включить двигатель резервного возбудителя и пос­ ле восстановления напряжения на резервном возбудителе под­ ключить его к обмотке возбуждения генератора, после чего включить АГП.

Все операции, проводимые после отключения АГП, должны производиться быстро.

5. Разбирается схема основного возбудителя в соответствии с местной инструкцией.

Б. Переход с основного возбудителя со статическими выпрямителями на резервный коллекторный возбудитель

1. Выполняются операции, указанные в разд. II, А, пп. 1, 2 на­ стоящего приложения.

П р и м е ч а н и е . Напряжение, до которого должен воз­ буждаться резервный возбудитель, зависит от его нагрузочной характеристики. Если нагрузочная характеристика идет выше характеристики холостого хода, то резервный возбудитель сле­ дует возбуждать до включения его на параллельную работу нс более чем на 5% выше напряжения основного возбудителя, а если нагрузочная характеристика идет ниже характеристики холостого хода — на 15—20% выше напряжения основного воз-

•будителя.

2. Резервный возбудитель подключается к сборным шинам. Сразу же после этого отключается автомат ввода основного возбудителя.

3. Разбирается схема основного возбудителя.

П р и м е ч а н и е к разд. II, А и Б настоящего приложе­ ния. Если во время перехода с основного возбудителя на ре­ зервный произошел отказ в отключении основного возбудителя, необходимо немедленно отключить только что включенный ре­ зервный возбудитель.

В. Переход с резервного коллекторного возбудителя на основной коллекторный возбудитель постоянного тока

1. Согласно местной инструкции к работе подготавливается ос­ новной возбудитель.

,2. Вводимый в работу основной возбудитель возбуждается до напряжения на якоре на 5% выше напряжения работающего резерв­ ного возбудителя.

3.Проверяется соответствие полярностей работающего резервно­ го и основного возбудителей.

4.Основной возбудитель подключается к сборным шинам воз­ буждения генератора и не позже чем через 1 с после этого отклю­ чается резервный возбудитель.

5. Разбирается схема и останавливается резервный возбудителе в соответствии с указаниями местной инструкции,

64

Г. Переход с резервного возбудителя на основной ионный (тиристорный) возбудитель

1.Согласно местной инструкции к работе подготавливается ос­ новной возбудитель.

2.Ключом управления АРВ возбудителя напряжение на выходе ионного или тиристорного возбудителя устанавливается на 20—50 В ниже напряжения работающего резервного возбудителя.

3.Проверяется соответствие полярностей работающего резервно­ го и подключаемого основного возбудителен.

4.Основной возбудитель подключается к сборным шинам воз­ буждения генератора, после чего сразу же отключается работающий резервный возбудитель. В случае необходимости производится регу­ лировка возбуждения.

5. Разбирается схема и останавливается резервный возбудитель

всоответствии с указаниями местной инструкции.

Д. Переход с резервного возбудителя на основной

сполупроводниковыми твердыми выпрямителями

исериесной обмоткой

1.Согласно местной инструкции подготавливается к работе ос­ новной возбудитель.

2.Уставка напряжения АРВ основного возбудителя устанавлива­

ется таким образом, чтобы напряжение во время работы основного возбудителя примерно соответствовало напряжению работающего ре­ зервного возбудителя, поскольку на холостом ходу ток в сериесной обмотке основного возбудителя отсутствует и напряжение холостого хода его будет значительно ниже напряжения работающего резерв­ ного возбудителя.

3.Проверяется соответствие полярностей работающего резервно­ го и основного возбудителей.

4.Основной возбудитель подключается к сборным шинам воз­

буждения генератора. При этом вентили остаются закрытыми, ток по основному возбудителю не проходит. До отключения резервного возбудителя повышать возбуждение основного возбудителя не сле­ дует.

5.Отключается резервный возбудитель, после чего основной воз­ будитель автоматически набирает нагрузку. В случае необходимости производится регулировка возбуждения.

6.Останавливается, резервный возбудитель и разбирается его

схема.

П р и м е ч а н и е к разд. II, В—Д настоящего приложе­ ния. Если во время перехода с работающего резервного воз­ будителя на основной произошел отказ в отключении работаю­ щего резервного возбудителя, необходимо немедленно отклю­ чить только что включенный основной возбудитель.

III.Переход с основного возбудителя на резервный и наоборот

спромежуточным отключением АГП

Если для данного генератора допускается асинхронный режим работы, то при нагрузках, не превышающих приведенные в п. 2-28 настоящей Инструкции, можно производить переход с основного воз­ будителя на резервный и обратно с промежуточным отключением АГП.

65

При таком способе Перехода С одного йозбуднтелй на другой

устанавливается следующий порядок операций:

1. Возбудитель, вводимый в работу, возбуждается до напряже­ ния несколько выше напряжения работающего возбудителя.

2.Проверяется соответствие полярностей работающего и вводи­ мого в работу возбудителей.

3.Отключается автомат гашения поля генератора, но генератор

остается подключенным к сети.

4. Отключается работающий возбудитель.

'5. Включается возбудитель, вводимый в работу, а затем автомат

0,5 мм) листов стали, изолированных друг от друга пленкой лака или слоем тонкой бумаги. Нормально собранный сердечник статора должен быть плотно спрессован и монолитен. Наличие на листах стали заусенцев, не устраненных при сборке сердечника, недостаточ­ ная плотность прессовки и прочие дефекты могут вызвать замыкание между листами, вследствие чего возникают местные нагревы, что с течением времени может привести к так называемому «пожару» ста­ ли, особенно опасному в зубцовой зоне статора.

Местный перегрев стали в зубцовой зоне статора может приве­ сти к повреждению изоляции и пробою обмотки.

Своевременное выявление местных перегревов стали является весьма важным мероприятием, повышающим надежность работы ге­ нераторов.

Состояние стали статора необходимо периодически проверять с целью выявления дефектов. Кроме того, испытание стали статора не­ обходимо производить после частичной или полной перемотки обмот­ ки статора.

Испытание следует производить при индукции примерно 1,0 Тл (10 000 Гс) в течение 90 мин1. Испытание стали статора на нагрев осуществляется переменным магнитным потоком, при прохождении которого по замкнутой магнитной цепи, образованной спинкой (яр­ мом) статора, сталь последнего нагревается равномерно, за исклю­ чением тех мест, где имеются замыкания между листами. В повреж­ денных местах возникают токи, вызванные переменным магнитным потоком, протекающие в замкнутом контуре, образовавшемся вслед­ ствие повреждения. Эти токи обусловливают появление местных на­ гревов.

При испытании на нагрев стали статора (рис. 5) магнитный поток создается специальной намагничивающей обмоткой 3, состоящей из нескольких витков кабеля, наматываемой через расточку статора. Для гидрогенераторов с большим диаметром статора намагничиваю­

6Г>

щую обмотку следует располагать равномерно по окружности ста­ тора. Намагничивающая обмотка охватывает, кроме сердечника ста­ тора 2, станину генератора, но, как показывает опыт, магнитный по­ ток в массивных частях мал, и поэтому с достаточной степенью точ­ ности можно считать, что весь магнитный поток проходит в сердеч­ нике статора. Магнитный поток, создаваемый намагничивающей об­ моткой, замыкается линиями, концентричными расточке статора, по­ этому в обмотке статора э. д. с. не будет наводиться.

На расстоянии четверти окружности от намагничивающей обмот­ ки рекомендуется установить контрольную обмотку 1 (рис. 5), явля­ ющуюся как бы вторичной обмоткой трансформатора, где сердечни­ ком служит спинка статора, а первичной обмоткой — намагничиваю­ щая обмотка. Контрольная обмотка служит для определения значе­ ния магнитного потока в спинке статора путем измерения напряже­ ния UK на ее зажимах. При этом индукция (Тл) во время опыта В0о определяется по формуле

где f — частота подводимого напряжения, Гц; wK— количество вит­

с приложением 9 к настоящей Инструкции. Там же даны указания по выбору источника питания.

Испытания рекомендуется проводить в такой последовательно­ сти. Перед испытанием заземляется обмотка статора. Через расточку статора наматываются обе обмотки и собирается схема испытаний (рис. 5). Через 10—15 мин после подачи напряжения на намагиичн-

0 ■'->0

Рие. 5. Схема испытания стали статора.

/ — контрольная обмотка; 2 — сердечник; 3 — намагничивающая обмотка.

вающую обмотку ее отключают и проверяют на ощупь нагрев зуб­ цов. Выбрав наиболее холодный зубец и наиболее нагретый, уста­ навливают вдоль выбранных зубцов несколько термопар или ртутных

67

термометров. Термопары рекомендуется сразу же установить и в других местах с повышенным нагревом, а также в спинке сердечника.

После этого непосредственно перед включением намагничиваю­ щей обмотки производится измерение температуры по установленным термопарам и термометрам для определения нагрева за время испы­ тания. Испытание ведется в течение 90 мин.

Каждые 10—15 мни записывают показания приборов и темпера­ туру по термопарам и термометрам. После окончания опыта н сня­ тия напряжения с намагничивающей обмотки вновь проверяют на рщупь нагрев зубцов и при обнаружении новых мест повышенного нагрева устанавливают в этих местах термопары или ртутные термо­ метры и повторяют опыт.

В том случае, если индукция несколько отличается от 1,0 Тл, по­ тери (Вт) приводят к индукции 1,0 Тл по формуле

где Роп и Воп — значения активной мощности (Вт) и индукции (Тл), полученные при испытании.

Удельные потери (Вт/кг) подсчитываются по формуле

где G — масса сердечника статора, кг.

Удельные потери в стали не должны отличаться от заводских данных и данных предыдущих испытаний больше чем на 10%. Если отсутствуют данные предшествующих испытаний, то удельные потери для легированных сталей не должны превышать 2,5, а для холоднока­

Если при испытании индукция несколько отличается от 1,0 Тл, то время испытания должно изменяться обратно пропорционально квад­ рату индукции. Показатели по нагреву при этом остаются неизмен­ ными.

Максимальный нагрев (превышение температуры) зубцов в кон­

вставленным ротором, необходимо изолировать один конец вала ро­ тора.

При испытании стали сердечника гидрогенератора с вынутыми полюсами ротора необходимо указать в протоколах, сколько и какие полюса были вынуты.

П р и л о ж е н и е 8

ГРАФИЧЕСКИЙ СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ РЕГУЛИРОВОЧНЫХ ХАРАКТЕРИСТИК И НОМИНАЛЬНОГО ТОКА ВОЗБУЖДЕНИЯ

Для графического построения необходимо знать индуктивное со­ противление Потье. Определение индуктивного сопротивления Потье производят графически (рис. 6) по характеристикам х. х. и к. з. и по

68