Вспомогательное электрооборудование.

К вспомогательному электрооборудованию электростанции относится электрооборудование системы маслосмазки двигателя, редуктора и генератора, обдува двигателя, нагрузочного устройства, котла-утилизатора и газодожимного устройства (ГДУ).

4. Описание газотурбинной установки.

Привод синхронного генератора осуществляется от энергетической ГТУ, преобразующей энергию сжигания топлива в камере сгорания (КС) в механическую энергию на выходном валу редуктора, связанного через муфту с валом ротора генератора.

Работа ГТУ осуществляется по простому открытому циклу, схема которого приведена на рис 1.4. Необходимый для работы воздух поступает в компрессор двигателя через входную камеру из воздухоочистительного устройства ГТЭС. Уходящие выхлопные газы выводятся через соответствующие части выхлопного устройства и могут быть использованы для утилизации тепла.

Конструкция газотурбинной установки позволяет производить в процессе эксплуатации замену двигателя, всех составных частей, а также отдельных узлов и агрегатов систем двигателя и редуктора.

Состав и краткая характеристика основных частей ГТУ-4П:

- газотурбинный двигатель Д-30ЭУ-2;

- понижающий редуктор Р-45;

- комплекс трансмиссии "редуктор - генератор";

- фрикционная муфта;

- входная камера и переходник;

- выходное устройство;

- рамы двигателя и редуктора;

- узлы крепления и регулировки ГТУ;

- трубопроводные коммуникации и электропроводка.

Газотурбинный двигатель Д-30ЭУ-2 разработан на основе авиационного двухвального двигателя Д-30 3 серии и по кинематической схеме состоит из турбокомпрессора (ТК) и свободной турбины (СТ) (рис.3).

Выбрана двухвальная система валов установки, где:

- первый вал – ротора турбокомпрессора (ТК) с центральным приводом и агрегатами на верхней и нижней коробках приводов двигателя;

- второй вал – ротора силовой свободной турбины (СТ) двигателя с выносным редуктором и трансмиссией для привода синхронного генератора.

Двигатель Д-30ЭУ-2 обеспечивает необходимую мощность путем сжигания газообразного топлива в камере сгорания и использования полученной энергии выхлопных газов для привода роторов ТК и СТ.

Мощность ТК расходуется на привод компрессора, верхней и нижней коробок приводов с агрегатами, обслуживающими двигатель и редуктор.

Мощность СТ полностью расходуется на привод генератора станции через трансмиссию, пластинчатые муфты и редуктор.

Роторы ТК и СТ имеют левое вращение - против часовой стрелки при направлении взгляда со стороны выхлопного устройства ГТУ. Частота вращения ротора СТ постоянная (Nст = 5520 об/мин). Передаточное отношение редуктора i = 1,84, частота вращения на выходе из редуктора равна Nвых = 3000 об/мин.

Рама двигателя является силовым элементом и служит для крепления на ней двигателя Д-30ЭУ-2 и крепления двигателя на фундаменте электростанции, обеспечения соосности двигателя, редуктора и генератора, крепления трубопроводных магистралей воздушных и масляных систем ГТУ.

Части трансмиссий “двигатель-редуктор” и ”редуктор-генератор” служат для передачи мощности от СТ двигателя к редуктору и от редуктора к синхронному генератору, соответственно. Вал трансмиссии между двигателем и редуктором в составе ГТУ-4П удлинен с учетом габаритов входной камеры.

В состав трансмиссии “редуктор-генератор” входит предохранительная фрикционная муфта, которая предназначена для передачи крутящего момента от редуктора ГТУ к генератору и предотвращения поломки двигателя, редуктора и генератора электростанции при резком увеличении нагрузки генератора.

Муфта фрикционная выполнена в виде двух, последовательно соединенных муфт - упругой муфты и муфты фрикционной.

Муфта фрикционная соединяет установку ГТУ-4П с валом ротора генератора и служит предохранительным элементом ГТУ от перегрузок, которые могут возникать на валу ротора генератора от резкого повышения нагрузки генератора.

Упругая муфта, помимо передачи крутящего момента, компенсирует осевой перекос между валами редуктора и генератора и уменьшает осевое усилие на ротор генератора при температурном удлинении валов редуктора и генератора.

Редуктор Р-45 служит для снижения частоты вращения ротора СТ до частоты вращения ротора генератора. Редуктор поставлен на индивидуальную раму спереди от двигателя.

Входная камера ГТУ направляет поток заходящего воздуха в проточную часть к компрессору двигателя и закрывает подвижные детали трансмиссии между двигателем и редуктором от прямого доступа персонала.

Выходное устройство предназначено для отвода выхлопных газов из двигателя в выхлопную систему и создания воздушного потока в наружном канале двигателя для охлаждения корпусов турбины, наружных кожухов двигателя и внутренних кожухов выходного устройства.

На ГТУ поставлены:

- система смазки и суфлирования двигателя;

- система смазки и суфлирования редуктора;

- система топливопитания и автоматического управления (САУ);

- система запуска двигателя;

- система отборов воздуха.

Cистема смазки и суфлирования двигателя предназначена для подачи масла в узлы трения двигателя и отвода от них тепла, а также для поддержания избыточного давления в масляных полостях ГТД. Кроме того, масло из системы смазки и суфлирования двигателя применяется в качестве рабочей жидкости для командного агрегата КА-30Г.

Система смазки редуктора предназначена для подачи масла к узлам трения редуктора т отвода от них тепла, а также для суфлирования масляных полостей редуктора на всех режимах ГТУ.

Система топливопитания и САУ ГТУ служат для подачи топлива в камеру сгорания и автоматического управления ГТД Д-30ЭУ-2, а также для взаимодействия с другими системами, обеспечивающими работу ГТУ в составе электростанции на всех режимах эксплуатации.

Здесь должен быть рис 3

В системе запуска двигателя применяется стартер СтВ, обеспечивающий необходимую начальную раскрутку ротора ТК в процессе запуска и вентиляцию проточной части двигателя, автоматический запуск двигателя и вывод ГТУ на режим холостого хода, а также прекращение запуска или холодной прокрутки двигателя (автоматическое или принудительное). Рабочее тело в СтВ – пусковой газ или сжатый воздух, поступающий из заводской магистрали с давлением 5...6 кгс/см². Расчетный расход пускового воздуха - 1,5 кг/с.

В состав системы запуска входят:

- электронно-гидромеханическая система автоматического управления и топливопитания САУ-30ЭУ2, в части обеспечения запуска ГТУ;

- пусковая система;

- система зажигания;

- система управления механизацией компрессора.

Циклограмма запуска выполняется автоматически по сигналам с РЭД-90Э в соответствии с программой, заложенной в агрегат.

В состав пусковой системы входят:

- стартер воздушный СтВ-10Г (номинальная мощность 75 5 п.с.);

- перекрывная заслонка с электромеханизмом МПК-17;

- трубопроводы.

Управление стартером и перекрывной заслонкой на пусковых режимах ГТУ производится по сигналам с РЭД-90Э.

При запуске, по сигналу с РЭД-90Э в БК-90Э срабатывает реле запуска и напряжение питания 27 В подается на агрегат зажигания, в котором преобразуется в высокое напряжение и далее подается к электродам свечей, воспламеняя газовоздушную смесь.

Система отборов воздуха предназначена для отбора сжатого воздуха из канала проточной части компрессора на технологические нужды ГТУ и станции.

Трубопроводные коммуникации ГТУ являются частью систем топливопитания и автоматического управления, смазки и суфлирования, запуска и отборов воздуха и предназначены для сообщения между собой и с цеховыми системами рабочих полостей двигателя, агрегатов и датчиков. Они расположены непосредственно на двигателе, редукторе и подмоторной раме.

Электропроводка ГТУ состоит из электропроводки двигателя, редуктора и предназначена для соединения электрических элементов агрегатов, блоков, и датчиков ГТУ между собой и с источниками питания.

Параметры электропитания агрегатов ГТУ:

- номинальное напряжение постоянного тока, В 27

- требования по качеству электропитания по ГОСТ19705-81

- потребляемая мощность, кВт, не более 0,5