Проектирование турбогенератора

Таблица 3.2 Основные данные возбудителей серии ВТ (генераторы постоянного тока) и серии ВГТ (индукторный генератор с выпрямительным устройством)

 

 

3.4. Параметры и постоянные  времени турбогенератора.

Под параметрами понимаются активные и индуктивные  сопротивления обмоток в симметричных и несимметричных установившихся и переходных режимах. Для удобства сопоставления турбогенераторов с различными номинальными данными параметры принято определять в относительных единицах. За базовое сопротивление принимается отношение U_H /I_H . Все параметры рассчитываются приведенными к обмотке статора, что позволяет использовать их для составления схем замещения.

Активное сопротивление  фазы обмотки статора при рабочей  температуре, Ом

(3.23)

где  w₁, l , l_лоб, a₁ – соответственно по выражениям (1.13, 1.11, 1.22 и табл.1.2);

удельное сопротивление  меди при 75⁰С ;

сечение эффективного проводника S₁ при косвенном охлаждении обмотки статора, м²

(3.24)

S_c – сечение одного стандартного сплошного проводника, м²;

при непосредственном водяном охлаждении

(3.25)

m₀ – число групп проводников по высоте стержня, состоящих из одного полого и n сплошных проводников (раздел 1.2);

S_п – сечение полого проводника, м².

Сопротивление фазы статора  в относительных единицах

(3.26)

Индуктивное сопротивление  реакции якоря по продольной оси, о.е.

(3.27)

Индуктивное сопротивление  реакции якоря по поперечной оси  приближенно (о.е.)

(3.28)

Синхронные индуктивные сопротивления по продольной и поперечной осям (о.е.)

(3.29) (3.30)

 

Параметры демпферных контуров ротора, образованных массивом ротора и пазовыми клиньями, точному расчету  не поддаются, поэтому при расчете параметров и x₂^* используются приближенные соотношения.

Сверхпереходное индуктивное  сопротивление по продольной оси

(3.31)

Индуктивное сопротивление  обратной последовательности, о.е.

(3.32)

Индуктивное сопротивление нулевой последовательности (для )

(3.33)

Обозначения размеров см. по рис.1.7…1.9.

Постоянная времени  затухания апериодической составляющей тока внезапного короткого замыкания, с

при трехфазном коротком замыкании

(3.34)

при двухфазном коротком замыкании

(3.35)

при однофазном коротком замыкании

(3.36)

Статическая перегружаемость  турбогенератора определяется по формуле

(3.37)

- ток возбуждения, обеспечивающий  номинальный ток статора при  трехфазном коротком замыкании.  Этот ток определяется по спрямленной  ненасыщенной характеристике холостого хода для E^* = I_н^*x_d^* (см. рис.3.5).

Рис.3.5

 

Кратности установившихся токов короткого замыкания (соответственно трех-, двух- и однофазного) в о.е.

(3.38)   (3.39)   (3.40)

где - э.д.с., соответствующая номинальному току возбуждения по спрямленной ненасыщенной характеристике холостого хода

(3.41)

Ударный ток внезапного симметричного короткого замыкания в о.е.

(3.42)

Потери и КПД турбогенератора  обычно рассчитываются для номинального режима. Методика расчета потерь подробно изложена в руководствах по проектированию [1, 2, 3] и не входит в рамки данного пособия. В этих же книгах приведены алгоритмы тепловых, гидравлических и вентиляционных расчетов, которые из–за  их сложности и громоздкости не могут быть освещены здесь.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Турбогенераторы –  совершенные  электрические машины, при проектировании и производстве которых постоянно  находят применение последние достижения науки и техники.

В настоящее время  наблюдаются следующие тенденции в развитии и технологии изготовления этих машин:

• улучшение конструкции торцевых зон генераторов, систем охлаждения, масляных уплотнений, крепления обмотки статора;
• применение новых материалов, особенно для изоляции обмотки статора, поскольку снижение толщины изоляции на 15…20% позволяет повысить мощность машины на 4…10%;
• оптимизация проектных расчетов, направленных на повышение точности и возможностей расчетных методов, использование в расчетах современных численных методов и САПР;
• повышение надежности работы генераторов введением непрерывного контроля их состояния на базе использования микропроцессорной техники и ЭВМ;
• проектирование и изготовление турбогенераторов с воздушным охлаждением мощностью до 200 МВт, простых по конструкции, надежных и удобных в эксплуатации, имеющих достаточно высокий КПД.

В решении поставленных задач ведущая роль принадлежит  работникам научно-производственных фирм электротехнической промышленности, коллективам тепловых и атомных электростанций, в которых будут работать выпускники высших учебных заведений электротехнических специальностей.

 

 

 

 

 

 

Список использованной литературы

 

1. Сергеев П.С., Виноградов Н.В., Горяинов Ф.А. Проектирование электрических машин.- М.: Энер<span class="dash041e_0441_043d_043e_0432_043d_043e_0439_0020_0442_0435_043a_0441_0442_0020_0441_0020_043e_0442_0441