III.1.4. Маркировка генераторов

а). Маркировка турбогенераторов.

1

2

3

4

5

6

1 – признак турбогенератора (Т или ТГ); 2 – тип системы охлаждения (одна или две буквы); 3 – номинальная мощность, МВт; 4 – количество полюсов (2 или 4); 5 – принадлежность к единой унифицированной серии (Е) или модификация (М); 6 – климатическое исполнение и категория размещения (буква и цифра).

Значком ^ помечены элементы, которые могут отсутствовать.

Например: ТВФ-63-2ЕУ3

Т – турбогенератор; ВФ – водородное форсированное охлаждение; 63 МВт – номинальная активная мощность генератора; 2 – два полюса, т. е. частота вращения 3000 об/мин.; Е – принадлежащий к единой унифицированной серии; У – для районов с умеренным климатом; 3 – для работы в закрытых помещениях с естественной циркуляцией.

б). Маркировка гидрогенераторов.

1-признак гидрогенератора и его расположения (ВГ,ВГС, СВ – с вертикальным расположением, СГ – с горизонтальным расположением); 2-тип системы охлаждения (1 или 2 буквы); 3-наружный диаметр сердечника статора, см; 4-длина активной стали сердечника статора, см; 5-количество полюсов; 6 – климатическое исполнение и категория размещения (буква и цифра).

Например: ВГС–375/79-16ТС3

ВГС – вертикальный генератор синхронный, 375 см – наружный диаметр сердечника статора; 79 см – длина активной стали сердечника статора; 16 – количество полюсов; ТС3 – для районов с тропическим сухим климатом с естественной циркуляцией воздуха.

III.1.5. Система возбуждения (св).

а) Назначение и состав СВ

Совокупность возбудителя (генератора постоянного или переменного тока), а также вспомогательных и регулирующих устройств называется СВ.

СВ предназначена для питания обмотки возбуждения генератора постоянным током и соответствующего регулирования тока возбуждения.

б) Номинальные параметры СВ

1. Номинальное напряжение возбуждения на выводах обмотки возбуждения , В (от 60 до 600);

2. Номинальный ток в обмотке возбуждения , А (от 100 до 8000);

3. Номинальная мощность возбуждения , МВт ()

;

4. Форсировочная способность (кратность форсировки)

4.1) Кратность форсировки по напряжения – отношение наибольшего установившегося напряжения возбуждения _. к номинальному напряжению возбудителя:

.

4.2) Кратность форсировки по току – это отношение предельного тока возбуждения, обеспечиваемого возбудителем в режиме форсировки, к номинальному току возбуждения:

Предельное значение кратности форсировки по напряжению ограничивается уровнем изоляции обмотки возбуждения, а его минимально допустимое значение нормируется ГОСТом и для турбогенераторов не должно быть меньше 2,5. Из-за увеличения тока ротора по сравнению с номинальным обмотка возбуждения нагревается. Поэтому в режиме форсировки ограничивается величина тока ротора обычно двукратным номинальным и его длительность – временем нагрева обмотки возбуждения до предельных температур. Для турбогенераторов с непосредственным охлаждением это время составляет 15 – 20 с

5. Быстродействие системы возбуждения во время аварии в энергосистеме характеризуется номинальной скоростью нарастания напряжения возбудителя , 1/с.

,

где – предельное напряжение возбудителя; - постоянная времени подъема напряжения возбудителя (это время, в течение которого напряжение возбудителя возрастает до значения (см. рис. III.5)).

Номинальная скорость нарастания напряжения возбудителя тем выше, чем больше потолок возбуждения () и чем меньше .

Рис. III.5. Изменение напряжения возбуждения при форсировке: 1 – зависимость ; 2 – касательная к кривой 1.

Вывод формулы для номинальной скорости нарастания напряжения возбудителя представлен ниже

в) Требования, предъявляемые к СВ

СВ должна обеспечивать:

• надежное питание обмотки возбуждения в нормальном и аварийном режимах;

• устойчивое регулирование тока возбуждения при изменении нагрузки генератора от 0 до номинальной;

• потолочное возбуждение в течение определенного времени, необходимое для восстановления режима после ликвидации аварии;

• высокое быстродействие .

г) Типы СВ

В зависимости от источника энергии, используемого для возбуждения генератора, СВ можно разделить на три группы:

1. СВ, в которых источником энергии является генератор постоянного тока (см.рис.III.6).

Рис. III.6. СВ с генератором постоянного тока: ОВГ – обмотка возбуждения генератора; Г генератор; Г(–I) – генератор постоянного тока.

2. СВ, в которых источником энергии является генератор переменного тока (возбудитель). Переменный ток выпрямляется с помощью выпрямителя ( см.рис.III.7).

Рис. III.7. СВ с генератором переменного тока: ОВГ – обмотка возбуждения генератора; Г – генератор; Г(~I) – генератор переменного тока; ВУ – выпрямительное устройство; ~Iв – переменный ток от возбудителя.

3. СВ, в которых используется энергия самой возбуждаемой машины (СВ с самовозбуждением). Эта энергия преобразовывается с помощью специального трансформатора и выпрямительного устройства (см.рис.III.8). Возбуждение при пуске генератора подается от резервного электромашинного возбудителя (автомат QF₁ включен, автомат QF₂ отключен). При достижении на обмотке статора номинального напряжения, включается автомат QF₂ и отключается автомат QF₁.

Рис. III. 8. СВ с самовозбуждением: ОВГ – обмотка возбуждения генератора; Г – генератор; ВУ – выпрямительное устройство; ВТ – вспомогательный трансформатор; ~IСВ – переменный ток самовозбуждения

Если работа СВ зависит от напряжения на выводах обмотки статора возбуждаемой машины, то СВ – зависимая (см. рис. III.8 и III.9.(в)). В противном случае СВ – независимая (см. рис. III.9.(а, б)).

а)

б)

в)

Рис. III.9. Примеры независимых (а, б) и зависимой (в) СВ: 1 – вал; 2 –генератор постоянного тока; 3 – обмотка возбуждения генератора; 4 – вспомогательный генератор переменного трехфазного тока (его вал соединен с валом генератора); 5 – электродвигатель (он вращает вал генератора постоянного тока); 6 – трансформатор собственных нужд; 7 – шины собственных нужд