Библиографическое описание:

Саматова Ш. Ю., Бейтуллаева Р. Х. Система охлаждения турбогенератора ТЗВ-800–2 Талимарджанской ТЭС // Молодой ученый. — 2015. — №4. — С. 252-255.

В данной статье рассматриваются устройство и охлаждение генератора ТЗВ-800сз Талимарджанский ТЭС.

 

В настоящее время в Узбекистане находится единственная в Средней Азии Талимаржанская ТЭС с конденсационной турбиной К-800–240–5 мощностью 800 мВт и ПГУ-470 мВт. Для охлаждения турбогенераторной установки требуется огромные запасы водорода. В связи с недостаточностью резервов водорода ТЗВ-800–2 переведён на водяное охлаждение.

Генератор состоит из следующих основных конструктивных элементов: статор, ротор, концевые части статора с обеих сторон генератора, щиты наружные с камерами слива дистиллята, напорные камеры дистиллята для обмоток ротора, подшипники, щеточно-контактный аппарат. Генератор ТЗВ-800–2 является трехфазным синхронным генератором с обмоткой статора, соединенной в двойную «звезду» (две обмотки со схемой «звезда» включены параллельно). На роторе, кроме обмотки возбуждения, располагается демпферная обмотка, служащая для успокоения качаний, возникающих при переходных режимах в генераторе и для охлаждения бочки ротора [1].

Генератор имеет полное водяное охлаждение с двумя автономными системами охлаждения и система охлаждения и ротора (СОС и СОР). Система охлаждения элементов статора включает пять параллельных цепей: обмотка статора, охладители сердечника статора и ребер статора, охладители нажимных колец сердечника статора, а также охладители тиристорных преобразователей систем рабочего и резервного возбуждения генератора. Система охлаждения обмоток ротора имеет две параллельные цепи: обмотка возбуждения и демпферная обмотка. Предусмотрен отбор дистиллята из этой системы для охлаждения лабиринтных уплотнений со стороны турбины и со стороны возбудителя.

Концевые части генератора охлаждаются конденсатом турбины. Поддержание влажности воздуха в корпусе в допустимых пределах обеспечивает система вентиляции генератора. Статор состоит из корпуса, обмотки, сердечника и других конструктивных элементов. Корпус статора сварной с поперечными перегородками и ребрами, расположенными вдоль оси генератора. На ребра набираются листы электротехнической стали, сердечника статора, который сжимается с торцов нажимными кольцами.

Для охлаждения сердечника статора между пакетами стали статора вмонтированы специальные охладители с впаянными в них змеевиками для прохождения дистиллята. Дистиллят в охладители поступает из двух трубчатых коллекторов, расположенных в верхней и нижней частях генератора вдоль его оси. После охладителей горячий дистиллят попадает в сливные коробки, расположенные в средней части корпуса генератора. Через смотровые окна этих коробок оперативный персонал может наблюдать слив дистиллята из каждого охладителя. Ребра статора и нажимные кольца снабжены охлаждающими медными трубками, через которые протекает дистиллят. Система охлаждения ребер статора питается от двух кольцевых коллекторов, расположенных по обе стороны корпуса генератора, а слив горячего дистиллята производится в сливные коробки системы охлаждения сердечника статора. Охлаждение нажимных колец выполнено с использованием напорного и сливного коллекторов, расположенных в нижней части корпуса генератора.

Каждый стержень обмотки статора состоит из чередующихся сплошных и полых элементарных проводников, через которые протекает дистиллят. Напорный (сторона возбудителя) и сливной (сторона турбины) коллекторы системы охлаждения обмотки статора выполнены кольцевыми, расположены в торцевых зонах корпуса генератора и конструктивно закреплены на нажимных кольцах.

Ротор выполнен из цельной стальной поковки с утолщением посередине («бочка» ротора). В его состав входят: обмотка возбуждения, демпферная обмотка, бандажные кольца, напорные и сливные кольца системы охлаждения, контактные кольца и др. элементы. В «бочке» ротора выфрезерованы пазы для обмоток ротора. Проводники обмоток прямоугольного сечения, полые — для протекания охлаждающего дистиллята. Обмотка возбуждения выполнена изолированной от бочки ротора, демпферная обмотка изоляции не имеет. Лобовые части обмоток закреплены надетыми на них стальными немагнитными бандажными кольцами. С торца бандажные кольца закрыты упорными кольцами, через которые проходят начала и концы обмоток ротора с надетыми на них специальными окончателями. Упорные кольца имеют «U» образную форму. Сливные концы обмоток выведены во внутреннюю полость упорных колец, а напорные проходят сквозь обе стенки этих колец. Сливные и напорные кольца, закрепленные на упорных кольцах, образуют соответственно сливные и напорные зоны охлаждения обмоток ротора. Все описанные элементы вращаются вместе с ротором. Концентрично с напорными кольцами, внутри них расположены неподвижные напорные коллекторы, закрепленные на наружных щитах генератора.

Дистиллят, поступающий через напорные коллекторы в напорные зоны охлаждения обмоток, прижимается при вращении ротора к внутренним полостям напорных колец, покрывая при этом начала обмоток, выведенных в эту зону. Созданное центробежными усилиями давление дистиллята достаточно для прохождения его через обмотки. Далее дистиллят попадает на внутреннюю поверхность сливных колец, откуда сбрасывается в сливные камеры торцевых щитов.

Требуемый расход дистиллята через обмотки обеспечивается при определенном радиальном уровне его в напорном кольце. Уровень контролируется визуально с помощью индикаторной трубки. Один конец ее закреплен в напорном коллекторе, тангенциально (по касательной) к поверхности дистиллята в напорном кольце, навстречу движению дистиллята, второй- свободен и направлен в сторону смотрового стекла. При достаточном уровне дистиллята в напорном кольце кромка трубки касается поверхности жидкости, и дистиллят попадает в трубку. Наличие струи в индикаторном бачке, вытекающей из трубки, свидетельствует о нормальном уровне дистиллята в напорном кольце.

Системы охлаждения обмотки возбуждения и демпферной обмотки (ОВ и ДО) аналогичны. Со стороны возбудителя смонтирована система охлаждения обмотки возбуждения, а со стороны турбины — система охлаждения демпферной обмотки. Для защиты внутреннего объема статора от попадания водных брызг из камер слива дистиллята в системе охлаждения ротора используются лабиринтные уплотнения, прикрепленные к наружным щитам генератора. Лабиринтные уплотнения выполнены с тремя специальными канавками для сбора дистиллята с вала и отведения его к смотровым устройствам и далее, на слив во всасывающий коллектор насосы охлаждения ротора (НОР) [2].

Параметры системы охлаждения генератора и основные требования к дистилляту изложены в таблице.

Таблица 1

Цепь охлаждения

Расход, m3/h

Давление на входе

Ра

(kgf/cm2)

1 Обмотка статора

140+10

3·105

(3)

2 Охладители акт. стали и ребер

85+5

4·105

(4)

3 Тиристорные преобразователи раб. системы возбуждения

7,5

4,9·105

(4,9)

4 Охладители нажимных колец

26

3,9·105

(3,9)

5 Обмотка ротора:

 

 

 

 -обмотка возбуждения

110

 

 

 -демпферная обмотка

31,5

 

 

6 Концевые части (конденсат после КЭН-1 с t= 25… 45°С)

15

(0,7÷0,2) ·105

0,7÷0,2

7 Лабиринтные уплотнения

-

0,98·105

0,98

 

Таблица 2

Параметры

СОС

СОР

1 Удельное электрическое сопротивление

 

 

при 40°С, kΩ·S /мкS/cm:

 

 

-не менее/не более

200/5

200/5

— предупредительная сигнализация

— наименьшее/наибольшее допустимое

100/10

75/15

100/10

75/15

2 Температура на входе в цепи охлаждения, °С

(уставка на сигнал):

СОС

СОР

-номинальная

30

30

-наибольшая допустимая

40

40

-наименьшая допустимая*

25

25

3 Содержание соединений меди, µg/l

до 100

до 400

4 Содержание кислорода, µg/l

50–400

Не норми-руется

5 Показатель рН

8,5±0,5

6,7–7,2

 

На примере параметра системы охлаждения генератора приводим схему охлаждения тиристоров преобразователя. Система тиристорная статическая резервная типа СТСР-660–5000–2 предназначена для резервного возбуждения генератора при выводе из работы рабочей системы возбуждения. Для охлаждения тиристорных преобразователей необходим расход дистиллированной воды 7.5 m3/h под давлением 4,9·105 Ра [3].

 

Рис. 1. Схема охлаждения тиристоров преобразователя

 

Выводы.

1.      При эксплуатации генератора в режимах недовозбуждения необходимо:

-          поддерживать температуру охлаждающего дистиллята не выше 300С;

-          осуществлять контроль температуры дистиллята на сливе из нажимных колец (не более 85°С);

-          периодически осуществлять контроль затяжки болтов торцевых щитов.

2.         Эксплуатационные величины давления на входе в цепи охлаждения обмотки статора, стали статора, определяются при установлении указанных в таблице 1 величин расходов.

3.         Эксплуатационные величины расхода по цепям охлаждения лабиринтных уплотнений, концевых частей устанавливаются при достижении указанных в таблице 2 величин давления дистиллята на входе.

4.         Отклонение расхода воды на ТП рабочего возбуждения в сторону увеличения от номинального не ограничивается, при условии обеспечения величины давления на входе в тиристорные преобразователи не более 4,9·105 Pа (4,9 kgf/cm2).

 

Литература:

 

1.                                      Инструкция эксплуатация турбогенератора ТЗВ-800–2УЗ УП «Талимарджанская ТЭС».

2.                                      Рожкова Л. Д.,Козулин В. С. Электрооборудование станции и подстанции. М.Энергия,1980

3.                                      Васильев А. А. и другие Электрическая часть станции и подстанции. М.Энергия.1980.

Обсуждение

Социальные комментарии Cackle