книги из ГПНТБ / Грудинский, П. Г. Техническая эксплуатация основного электрооборудования станций и подстанций

нием на напряжение сети. По достижении скорости враще­ ния, близкой к синхронной, подается возбуждение и гене­ ратор втягивается в синхронизм. Однако такой пуск допу­ стим для генераторов сравнительно небольшой мощности (не более 12—25 МВт) и во избежание повреждения поса­ дочных мест бандажей на бочку ротора только для генера­ торов с отставленными бандажами. Чтобы нагрев бочки ротора за время пуска не превысил 200° С, напряжение на выводах генератора в момент включения должно быть равно 0,5 номинального или ниже. Для выполнения этого условия может потребоваться установка в цепи генератора шунтируемого реактора, что усложняет схему и затруд­ няет ее применение. Прямой пуск (без реактора) может оказаться неприемлемым из-за глубокого понижения напря­ жения на шинах, недопустимого для потребителей. Поэтому, как правило, пуск отсоединенного от турбины генератора производится путем подъема частоты вращения с нуля от другого генератора. Такой пуск называется частотным.

При частотном пуске мощность ведущего (разверты­ вающего) генератора во избежание его перегрузки должна составлять не менее одной трети мощности ведомого (раз­ вертываемого) генератора. Оба генератора до пуска вклю­ чаются на обесточенную резервную систему шин непосред­ ственно или через блочные трансформаторы. Допускается их соединение через линию передачи. Возбуждение каж­ дого из генераторов на время пуска должно обеспечиваться от независимых источников постоянного тока: резервных возбудителей, двигатель-генераторов. При наличии только одного источника постоянного тока его мощность должна быть достаточной для одновременного возбуждения обоих генераторов, а для регулирования возбуждения на каждом генераторе необходимо иметь хотя бы в цепи одного из роторов реостат, рассчитанный на ток возбуждения.

До пуска на ведомом генераторе включается маслонасос для прогрева масла в подшипниках до температуры 35—40° С. Подготавливаются к толчку турбина и ведущий генератор.

После того как все подготовительные работы окончены, включаются АГП и на ведущем генераторе устанавливается ток возбуждения, равный току, который обеспечивает номинальное напряжение статора на х. х. генератора, если обмотки статоров генераторов соединены непосред­ ственно, и 1,1—1,2 указанного тока, если статоры соеди­ нены через трансформаторы. На ведомом генераторе в том

160

и другом случае устанавливается ток возбуждения, равный половине тока, обеспечивающего номинальное напряжение статора на х. х.

Затем без промедления производят пуск ведомой тур­ бины с минимально возможной первоначальной частотой вращения. Сразу же должно начаться вращение ротора ведомого генератора. Если ротор ведомого генератора не стронется с места или по показаниям амперметров статора и ротора будут наблюдаться качания его, следует нес­ колько увеличить ток возбуждения ведущего генератора. Если в течение 3 мин с момента подачи возбуждения ротор ведомого генератора не начнет вращаться, необходимо снять возбуждение с обоих генераторов, остановить тур­ бину, прогреть до более высокой температуры масло в под­ шипниках и затем повторить пуск. Держать неподвижные роторы под током более 3 мин нельзя: ввиду отсутствия вентиляции их обмотки перегреваются, а под щетками возможно выгорание колец.

Если с пуском турбины начнется синхронное вращение ротора ведомого генератора, скорость вращения обоих генераторов плавно поднимают до номинальной. Ведомый генератор переводится на возбуждение от своего возбуди­ теля. Регулированием тока возбуждения выравнивают э. д. с. генераторов для снижения до минимального зна­

с сетью.

Частотный пуск генераторов, имеющих роторы с непо­ средственным охлаждением обмотки газом, из-за возмож­ ности ее перегрева при отсутствии вентиляции не допус­ кается.

Глава шестая

Надзор и уход за генератором

6-1. Пуск генератора и надзор за его работой

Перед пуском генератора после ремонта проверяется, что все работы закончены, наряды закрыты, записи о про­ веденных работах в журнале ремонта, сделаны и произво­ дится осмотр как генератора, так и оборудования, вклю­ чаемого вместе с ним в работу. При осмотре генератора

проверяется, нет ли сработавшихся щеток на кольцах ротора и на коллекторе возбудителя, не выступает ли слюда и не затянуты ли медью промежутки между коллек­ торными пластинами, нет ли подгара или рисок-задиров на пластинах, не загрязнена ли изоляция щеточных аппара­ тов. Сработавшиеся щетки подлежат замене. Пыль и грязь на изоляции щеточных аппаратов удаляются протиркой ветошью. О дефектах, которые сменный персонал своими силами устранить не сможет, сообщается руководству электроцеха.

При осмотре помещения выводов и ячейки генератора проверяется отсутствие закороток на ошиновке, следов нагрева контактных соединений по термоуказателям или по цветам побежалости. Проверяется, не попадает ли на оборудование выводов масло. Включается вентиляция поме­ щения выводов. Производится опробование АГП и выклю­ чателей включением и отключением. Проверяется действие всех устройств и защиты.

Проверяется готовность к пуску газомасляной системы генератора и системы водяного охлаждения обмоток. Осо­ бенно важно убедиться в том, что все вентили на масло­ проводах подачи масла на уплотнения от системы регули­ рования через инжектор открыты, так как наиболее надежно пуск производить при поступлении масла на уплотнения от инжектора. Совместно с турбинистами проверяется работа АВР маслонасосов турбины и водородного охлаж­ дения, конденсатных, циркуляционных и других насосов. Перед проверкой АВР измеряется сопротивление изоляции всех двигателей, принадлежащих турбоагрегату, если они были в ремонте или длительно находились в резерве. Опро­ буются электроприводы задвижек. При пуске блочного турбогенератора готовятся к пуску все двигатели, ячейки КРУ и сборки котла. Опробуются защиты блока. Готовится к включению в работу система ионного и высокочастотного возбуждения согласно инструкции.

Измеряется сопротивление изоляции обмотки статора мегомметром на 2500 В и цепи ротора — мегомметром на 1000 В. Результаты измерения сравниваются с данными предыдущих замеров. При уменьшении сопротивления изо­ ляции обмотки статора в 3—5 раз, а цепи ротора ниже 0,5 МОм следует, разделяя цепи, определить участок с пониженной изоляцией и применить меры к восстановле­ нию ее. В случае понижения сопротивления изоляции йз-за отпотевания проходных и других наружных изоля-

162

торов на токопроводе между генератором и трансформа­ тором, происходящего при резком изменении температуры наружного воздуха в холодное время года, напряжение на генераторе поднимается ступенями, с выдержкой на каждой ступени по нескольку минут. При этом за счет тока утечки поверхность изоляторов подсушивается и сопротивление изоляции повышается.

Пуск и работа генератора при сопротивлении изоляции цепи возбуждения ниже 0,5 МОм допускаются только с разрешения главного инженера электростанции. У гене­ раторов, имеющих ионное возбуждение, сопротивление изоляции цепи возбуждения должно быть не ниже 10 кОм.

Во время пуска при каждом повышении числа оборотов генератора необходимо следить за тем, поддерживает ли регулятор необходимый перепад между давлением масла на уплотнения и давлением водорода в генераторе, не пони­ зилось ли давление масла перед регулятором до недопустимо низкой величины. Следует также следить за температурой вкладышей уплотнений по термосопротивлениям, а если их нет, то по температуре масла, сливаемого из уплотне­ ния, и по нагреву корпусов уплотнений. Если при этом будет обнаружена ненормальность, то следует потребовать сни­ жения скорости вращения генератора и не поднимать ее, пока не будет выяснена и устранена причина ненормальности.

Наблюдение за работой генератора ведется как по измерительным приборам, так и визуально.

Показания электрических приборов генератора, тем­ пература стали и обмотки статора, температура охлаж­ дающей воды и вкладышей подшипников должны записы­ ваться не реже 2 раз в смену. В те же сроки у турбогенера­ торов с водородным и водородно-жидкостным охлаждением должны записываться: чистота и давление водорода, дав­ ление масла на уплотнения, вакуум маслоочистки, темпе­ ратура газа или конденсата на входе в обмотку или выходе из нее, расход конденсата через обмотку, температура воды (конденсата) на входе в газоохладители (теплообмен­ ники) и выходе из них, давление воды в напорном коллек­ торе газоохладителей (теплообменников).

На автоматизированных гидростанциях запись показа­ ний всех приборов и указателей температур производится во время обходов.

В течение 6 мес с начала эксплуатации запись показаний

Запись величины сопротивления изоляции цепи возбуж­ дения производится не реже 1 раза в сутки. При сопротив­ лении изоляции цепи возбуждения, меньшем 0,5 МОм, следует принять меры к ее восстановлению путем обдувки сжатым воздухом и протирки щеточных аппаратов на коль­ цах и возбудителе.

При осмотрах генератора проверяется:

нет ли искрения или сработавшихся щеток на кольцах ротора и коллекторе возбудителя, не вибрируют ли они, не загрязнены ли щеточные аппараты, не попадают ли на кольца и коллектор пары масла, нет ли на коллекторе рисок, появляющихся при наличии на поверхности щеток металлических или абразивных включений или при сраба­ тывании щеток до такой степени, что их медная армировка начинает задевать за коллекторные пластины;

не усилилась ли вибрация подшипников, не изменился ли шум генератора;

какова температура подшипников и вкладышей уплотне­ ний, холодного и горячего газа и другие параметры охлаж­ дения;

не увеличился ли слив масла из уплотнений в сторону водорода;

нормален ли перепад между давлениями масла на уплот­ нения и водорода;

если в схеме маслоснабжения установлен регулятор типа ДРДМ-12, то вращается ли его золотник.

При обнаружении ненормальностей в работе следует выяснить причины и по возможности принять меры к их устранению.

Осмотр генератора должен производиться регулярно начальником смены электроцеха не реже 1 раза в смену

имастером по генераторам не реже 1 раза в сутки. Кроме того, контактные кольца ротора и коллектор возбудителя должны осматриваться монтером с. н. в установленные сроки и при появлении ненормальностей в работе — по вызову машиниста турбины или дежурного блочного щита. Машинист турбины должен следить за нагревом уплотнений

иподшипников генератора и возбудителя. На него также возлагаются контроль и регулировка температуры охлаж­ дающей среды в генераторе, периодическое выслушивание генератора, внешний надзор за работой щеток на кольцах

иколлекторе, наблюдение за чистотой выступающей части изоляции под стулом подшипников генератора и возбуди­ теля и недопущение шунтирования ее металлическими

164

предметами, обслуживание маслосистемы водородного ох­ лаждения и наблюдение за работой систем водородного

иводяного охлаждения обмоток генератора. Газоохладители и теплообменники наиболее эффективно

работают при условии, когда они заполнены водой пол­ ностью. Поэтому температура охлаждающего газа или конденсата регулируется изменением количества охлаж­ дающей воды, поступающей в газоохладители или тепло­ обменники, путем открытия или прикрытия не напорной, а общей сливной задвижки. Сливные задвижки после каж­ дого охладителя прикрываются лишь настолько, чтобы обеспечить более или менее равномерный расход воды через все газоохладители и полное заполнение их водой при номинальной нагрузке генератора и номинальной темпе­ ратуре охлаждающей воды, когда общую сливную задвижку приходится открывать на наибольшую величину. Общая напорная задвижка и напорные задвижки перед каждым газоохладителем должны быть открыты полностью. Только при наличии слива воды из всех дренажных краников, подсоединенных к верхним точкам сливных камер газоохладителей, свидетельствующем о заполнении всех тру­ бок водой, можно быть уверенным, что воздух в газоохладителях отсутствует и они работают нормально. Для облег­ чения контроля целесообразно все краники держать откры­ тыми постоянно.

Резкое увеличение потока охлаждающей воды через нагретые газоохладители может привести к нарушению плотности вальцовки трубок в трубной доске. Таких слу­ чаев следует избегать. При пуске генератора вода в газо­ охладители должна быть подана до того, как они сильно нагреются.

Водород, вводимый в генератор при замене воздуха и для восполнения утечек, и в еще большей мере воздух, засасываемый из помещения в генератор с воздушным охлаждением через неплотности в замкнутой системе, содержат влагу в виде водяных паров. При понижении температуры газа количество влаги, которая может удер­ жаться в смеси с газом в виде водяных паров, уменьшается. Поэтому при соприкосновении водорода или воздуха с сильно охлажденными трубками газоохладителей избыток влаги выпадает на поверхности газоохладителей в виде росы. Поверхность газоохладителей отпотевает.

Следует заметить, что отпотевание газоохладителей мо­ жет произойти не сразу после поступления в генератор

165

добавочного водорода или воздуха. Если температура воды в газоохладителе не сильно отличается от температуры добавочного газа, то заметного отпотевания не будет. Оно будет обнаружено только тогда, когда температура охлаж­ дающей воды станет ниже 5 ч- 15° С. Отпотевание газоохладителей может привести к попаданию брызг воды на изоляцию обмоток. Оно вызывает также коррозию трубок, что понижает охлаждающую способность газоохладителей. Кроме того, оно сопровождается появлением воды в ука­ зателе жидкости на генераторе с водородным охлаждением

или в дренажном приямке на генераторах с воздушным охлаждением. При этом персонал оказывается в затрудни­ тельном положении, так как вода может появиться и в результате повреждения газоохладителя, а медлить с опре­ делением и отключением дефектного газоохладителя недо­ пустимо. Поэтому отпотевания газоохладителей следует не допускать, а если оно все же появилось, — срочно устра­ нить.

Для предотвращения отпотевания газоохладителей тем­ пература воды, поступающей в них, не должна быть ниже 5—15® С. Конкретное значение температуры воды, не вызы­ вающей отпотевания газоохладителей, определяется опыт­ ным путем. Если отпотевают трубопроводы, подводящие воду к газоохладителям, то велика вероятность отпотева­ ния и охладителей. В этом случае необходимо повысить

166

Температуру охлаждающей воды путем добавления более теплой циркуляционной воды или путем рециркуляции охлаждающей воды при помощи водоструйного инжектора или насоса газоохлаждения (рис. 6-1). Для повышения температуры воды, поступающей в газоохладители, откры­ вается задвижка 2 и соответственно прикрывается сливная задвижка 4, что обеспечит поступление на всас насоса или инжектора воды, нагретой в газоохладителе.

В генераторах с замкнутой воздушной системой охлаж­ дения в целях уменьшения отпотевания воздухоохладите-

Рис. 6-2. Схема промывки '"газоохладителей обратным ходом воды.

а — нормальный режим охлаждения; б—режим промывки; Г — га* зоохладители; 1— 4 — задвижки на входе и выходе воды.

лей следует сокращать присосы воздуха более тщательным уплотнением системы.

Если входные отверстия трубок газоохладителей заби­ ваются мелкой щепой, листьями и другим мусором, их охлаждающая способность резко снижается. Ранее для восстановления их нормальной работы приходилось через 3—6 мес. поочередно отключать каждый газоохладитель, вскрывать на нем торцевые крышки и удалять мусор, забивший трубки, вручную. Помимо большой трудоемкости, эта операция на генераторах с водородным охлаждением, проводившаяся, как правило, без вытеснения водорода,

При наличии схемы промывки газоохладителей обрат­ ным ходом воды (рис. 6-2), как этого требует типовая инструкция по эксплуатации и ремонту генераторов (§ 1-29),

167

Необходимость в частой ручной чистке газоохладителей отпадает. Практически проводить ручную чистку со вскры­ тием газоохладителей при этом достаточно только при капи­ тальных ремонтах генератора. Поэтому очень важно вы­ полнить такую схему на всех генераторах.

Для промывки газоохладителей закрываются задвижки на сливе 4 и на входе 2 и открываются задвижки 1 и 3. Вода вместе со смытым мусором и грязью сбрасывается не в циркуляционную систему, откуда мусор и грязь могли бы вновь попасть в газоохладители, а в дренажные каналы. Промывку заканчивают после того, как сливаемая из газо­ охладителей вода пойдет чистой. Обычно промывка про­ должается 5—10 мин.

Как правило, промывка газоохладителей должна про­ водиться на неработающем генераторе с использованием для этой цели остановки генераторов по любой причине. О проведении промывки следует делать запись в журнале ремонта генераторов, что позволит легко установить, давно ли производилась последняя промывка и нужно ли ее делать при данной остановке генератора. Для получения большей скорости воды по трубкам и лучшей их очистки на нерабо­ тающем генераторе целесообразно промывать не все газо­ охладители сразу, а поочередно.

В случае необходимости промывку газоохладителей можно производить и на работающем генераторе. Однако в этом случае желательно генератор разгрузить.

Генераторы с воздушным охлаждением имеют устройства для туше­ ния пожара в них водой. Эти устройства выполняются в виде труб с отверстиями, согнутых в кольцо и размещенных под торцевой обшивкой статора так, чтобы струи воды при пожаре попадали на лобовые части

тельно два вентиля, между которыми врезается дренажный вентиль, закрываемый только при тушении пожара. Иногда вместо этого на под­ воде воды оставляют видимый разрыв, соединяемый при пожаре находя­ щимся тут же шлангом с соединительными гайками. При осмотре гене­ ратора следует проверять наличие соединительного шланга и давление воды в пожарном водопроводе по манометру.

6-2. Перевод генератора с воздуха на водород и с водорода на воздух

Чтобы не допускать образования взрывоопасной смеси, перевод генератора с воздуха на водород и обратно вы­ полняется с предварительным вытеснением из него воздуха и водорода углекислым газом или азотом.

168

Замену одного газа другим можно производить при различных давлениях заменяемого газа в генераторе. При вытеснении воздуха или водорода углекислым газом из баллонов, продолжительность операции в основном определяется временем, необходимым для разрядки баллонов. Чем выше давление в коллекторе генератора, куда подключены баллоны, тем больше времени требуется на выпуск из них газа. Поэтому в этом случае желательно поддерживать в генераторе давление газа не выше 0,3 кгс/см2. При вытеснении углекислого газа водородом и воз­ духом, а также водорода и воздуха углекислым газом не из баллонов, а из ресиверов, продолжительность операции в основном определяется временем, необходимым для выпуска вытесняемого из генератора газа

ватмосферу. Чем выше давление газа в генераторе, тем меньше времени потребуется для выпуска газа из генератора. Поэтому в этих случаях для ускорения операции надо поддерживать давление газа в генераторе более высоким. Однако при более высоком давлении расход вытесня­ ющего газа, особенно на неподвижном генераторе, возрастает. Поэтому

внормальных условиях целесообразно замену одного газа другим производить при поддержании давления газа в генераторе в пределах: 0,1—0,3 кгс/см2 в машинах, работающих с высоким давлением водорода; 0,02—0,05 кгс/см2 в машинах, работающих при низком давлении водо­ рода. В аварийных условиях, когда необходимо ускорить операцию, замену одного газа другим целесообразно производить при более высоких пределах давлений.

Иногда замену одного газа другим производят циклами или порци­ ями: вначале впускают в генератор заменяющий газ, поднимая давление

газа в генераторе до верхнего предела (0,3; 0,05 кгс/см2), затем выпускают в атмосферу заменяемый газ или его смесь из генератора, снижая давле­ ние до нижнего предела (0,1;- 0,02 кгс/см2). Потом вновь впускают вытесняющий газ и т. д. Более рационально операцию производить не циклами, а непрерывно, впуская заменяющий и выпуская заменя­ емый газ непрерывно. Продолжительность операции при этом будет короче примерно в 2 раза.

На вытеснение воздуха при неподвижном роторе углекислого газа расходуется 1,3— 1,5 объема статора, а при вращающемся роторе 1,8—2 объема. На вытеснение водорода при неподвижном роторе угле­ кислого газа требуется 1,7—2,2 объема статора, а при вращающемся роторе 2,5—3 объема.

На вытеснение углекислого газа и подъем давления до номиналь­ ного расходуется водорода

при неподвижном роторе Ун> = VreH (1,5+ р );

при вращающемся роторе VH>= Кген (2 ,5 + р ),

где F H — расход водорода, м3; Уген — объем статора, м3; р — номи

нальное давление водорода, кгс/см2.

Повышенный расход углекислого газа и водорода при вращающемся роторе объясняется тем, что при этом происходит интенсивное переме­ шивание газов и, как следствие, выпуск вместе с заменяемым газом значительно большего количества заменяющего газа.

В табл. 6-1 приведены количества углекислого газа и водорода, расходуемых на вытеснение заменяемого газа в генераторах разных типов,

169