docplayer.ru

Турбогенераторы «Электросила» | ООО «Росэлектромаш»

Новосибирская компания Росэлектромаш является поставщиком: турбогенераторов, и энергетического оборудования производства ОАО Электросила и других предприятий энерго- и электромашиностроения.

Турбогенераторы «Электросила» серий ТФ, ТВВ, ТЗВ

Предназначены для выработки электроэнергии в продолжительном номинальном режиме работы при непосредственном соединении с паровыми турбинами. Устанавливаются на тепловых и атомных электростанциях. Турбогенераторы Электросила представлены следующими сериями (см. табл.)

Турбогенераторы Электросила ТФ — турбогенераторы с непосредственным воздушным охлаждением обмотки ротора и сердечника статора, с косвенным охлаждением обмотки статора.
Буква Г означает сопряжение генератора с газовой турбиной, П — с паровой.

Турбогенераторы Электросила ТВВ — турбогенераторы с непосредственным охлаждением обмотки ротора водородом и обмотки статора — дистиллированной водой с заполнением корпуса статора водородом. В серию входят турбогенераторы мощностью от 160 000 до 1 200 000 кВт. Буква Е означает принадлежность к единой унифицированной серии, К — изготовление бандажных колец ротора из коррозионностойкой стали.

Турбогенераторы Электросила ТЗВ — турбогенераторы с непосредственным охлаждением обмоток ротора и статора водой, с косвенным водяным охлаждением активной стали сердечника статора и заполнением внутреннего пространства генератора воздухом при давлении, близком к атмосферному.

В комплект поставки турбогенераторов Электросила входят системы возбуждения (типа СТС или СТН), маслоснабжения, водородного и водяного охлаждения (ТВВ), а также запасные части и приспособления.

Турбогенераторы Электросила изготавливаются в соответствии с ГОСТ 533-85, по индивидуальным техническим условиям и в различных исполнениях: в общепромышленном, тропическом и экспортном.

Турбогенераторы «Электросила» — основные технические характеристики

Помимо гидрогенераторов и турбогенераторов к числу основных видов продукции завода Электросила относятся крупные машины постоянного и переменного тока, которые используются в качестве приводов прокатных станов, судовых генераторов и механизмов, буровых установок (в том числе и морских), вагонов метро, трамваев, электропоездов. Номенклатура двигателей, генераторов и турбогенераторов, выпускаемых «Электросилой», чрезвычайно широка.

Учитывая, что рост сектора энергомашиностроения в России в течение ближайших нескольких лет маловероятен, завод «Электросила» видит свою задачу в переориентации с продажи нового оборудования внутренним потребителям в сторону предоставления в большем объеме сложных сервисных услуг, в том числе ремонт машин и поставка запасных частей.

roselectromash.com

Турбогенератор типа ТВВ – 220 –…

1. Выбор турбогенераторов

Согласно заданию выбираем турбогенератор типа ТВВ – 220 – 2ЕУЗ и ТВФ-110-2ЕУЗ. Данные выбранного генератора приведены в таблице 1.

ТВВ-220-2ЕУЗ –  это турбогенератор с водородно-водяным охлаждением, мощностью 220 мВ.

2 – число пар полюсов

Е – принадлежность к единой унифицированной серии

У – для работы в районах с умеренным климатом

З – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией

ТВФ-110-2ЕУЗ – турбогенератор с водородно-форсированным охлаждением, мощностью 110 мВ.

2 – число пар полюсов

Е – принадлежность к единой унифицированной серии

У – для работы в районах с умеренным климатом

З – для работы в закрытых помещениях с естественной вентиляцией

studbase.com

Турбогенератор ТВВ-400-2 | Электрические машины

Иркутский государственный технический университет
Кафедра электропривода и электрического транспорта
Курсовой проект по дисциплине: «Электрические машины»
На тему: “Проектирование турбогенераторов”
Иркутск 2017

Исходные данные Турбогенератора ТВВ
Номинальная мощность, кВт Рн = 400000
Номинальное (линейное) напряжение, кВ – Uн = 18
Коэффициент мощности, Cоsj = 0,85
Частота сети, Гц – f = 50
Число фаз – m = 3
Число полюсов – 2р = 2
Соединение фаз обмотки статора – звезда
Отношение короткого замыкания (ОКЗ) = 0,5
Охлаждение обмотки статора – непосредственное водой
Охлаждение обмотки ротора – непосредственное водородом

В данной работе рассматривается Турбогенератор с охлаждением вида ТВВ (непосредственное охлаждение водой ротора, и непосредственное охлаждение водородом статора). Предназначен для преобразования механической энергии пара в электрическую. Рассчитан на номинальную мощность 400 Мвт.
Графическая часть представляет собой сборочный чертёж турбогенератора, в спецификации представлены названия деталей.
С
Содержание
Введение 4
1. Определение основных размеров и электромагнитных нагрузок 5
1.1 Полная номинальная мощность. 5
1.2 Растчёт обмоточных данных статора. 6
2.Расчёт зубцовой зоны ротора и обмотки возбуждения 16
3. Электромагнитный расчёт 23
4.Характеристика холостого хода 28
5.Индуктивное сопротивление обмотки статора 28
6.Ток возбуждения при нагрузке. Диаграмма Потье. 30
7.Определение ОКЗ и статической перегружаемости из диаграммы Потье 32
8.Параметры, постоянные времени и токи короткого замыкания 32
9. Весовые характеристики турбогенератора 35
10.Расчёт потерь и коэффициента полезного действия 36
10.1.Потери короткого замыкания 37
10.2. Механические потери 37
11.Характеристики турбогенератора 39
12.Характеристики коэффициента полезного действия 42
Заключение 45
Список использованных источников 46
Спецификация 47

Состав: Турбогенератор (ТГ), Спецификация, ПЗ

Софт: AutoCAD 2011

vmasshtabe.ru

Турбогенератор

На БАЭС установлены трёхфазные синхронные турбогенераторы ТВВ-1000-4УЗ, изготовленные заводом «Электросила» (г.Санкт-Петербург), предназначенные для выработки электроэнергии при непосредственном соединении с паровыми турбинами. Активная мощность — 1000 МВт, напряжение 24 кВ, частота вращения ротора 1500 об/мин.

Генератор представляет собой трёхфазную неявнополюсную электрическую машину, состоящую из неподвижной части (статора), которая включает в себя сердечник и обмотку и подключается к внешней сети, и вращающейся части (ротора), на которой расположена обмотка возбуждения, питаемая постоянным током. Механическая энергия, передаваемая от вала турбины на вал ротора генератора, преобразуется в электрическую электромагнитым путём: в обмотке ротора под действием электрического тока создаётся магнитный поток, который, пересекая обмотку статора, наводит в ней ЭДС. Генератор состоит из статора, торцевых щитов, ротора, выводов с нулевыми трансформаторами тока и гибкими перемычками, газоохладителей, опорного подшипника, уплотнений вала и фундаментных плит. Возбуждение генератора осуществляется от бесщёточного возбудителя типа БВД-1500, состоящего из синхронного генератора обращённого исполнения и вращающегося выпрямителя.

Электроснабжение собственных нужд

Среди потребителей надёжного питания БАЭС имеются электродвигатели мощностью до 8000 кВт и напряжением 6 кВ, а также электродвигатели и устройства малой мощности, присоединяемые к сетям переменного тока 0,4/0,23 кВ. Цепи управления, защиты и контроля получают питание постоянным током 220, 110, 48, 24 В, поэтому в схемах электроснабжения собственных нужд предусматриваются секции надёжного питания 6 и 0,4 кВ и щиты постоянного тока. Работу этих секций обеспечивают трансформаторы собственных нужд, имеющие резерв, а также комплектные распределительные устройства и распределительные пункты.

Для системы аварийного электроснабжения предусмотрены источники автономного электроснабжения: автоматизированные дизель-генераторы и аккумуляторные батареи. Дизельных электростанций АСД-5600 мощностью 5600 кВт каждая и напряжением 6 кВ имеется по 3 на каждый энергоблок, они разворачиваются в течение 15 секунд и способны работать 240 часов в необслуживаемом режиме. Применяются свинцово-кислотные аккумуляторные батареи VARTA Vb2413(2414) и СНУ-34, 6 на каждый блок, с ёмкостью десятичасового разряда 1300—1400 А·ч у каждой батареи. Они эксплуатируются в режиме постоянного подзаряда, включаются практически мгновенно и рассчитаны на работу в течение 30 минут после потери источника электропитания. Кроме батарей в агрегат бесперебойного питания входят выпрямители, инверторы и тиристорные коммутационные устройства.

Назначение водно-химического режима первого контура ас с реакторами ввэр-1000

Уменьшение скорости коррозии оборудования первого контура невозможно только путем увеличения коррозионной стойкости конструкционных материалов необходим выбор оптимального ВХР и средств его поддержания. Для первого контура является актуальной проблема создания и поддержания таких физико-химических свойств теплоносителя, которые предотвращали бы коррозионные повреждения конструкционных материалов оборудования и образование отложений на его поверхностях. Водно-химический режим (ВХР) является одним из важнейших факторов, влияющих на надежную, экономичную и безопасную эксплуатацию АС.

С начала эксплуатации первых блоков АС и до начала 70-х годов прошлого столетия ВХР АС регламентировался лишь проектной и конструкторской документацией. На начальном этапе разработки проектно-конструкторской документации и показателей качества ВХР были проведены фундаментальные исследования по выбору конструкционных материалов, оболочек ТВЭЛов, корпусов реакторов, внутрикорпусных устройств, и другого основного оборудования, а также установлены требуемые нормы качества теплоносителей.

На основе анализа опыта эксплуатации отечественных АС и норм ВХР

энергоблоков ряда зарубежных стран, разработано руководство по безопасности, определяющее основные требования к установлению, организации и поддержанию ВХР, направленные на сохранение целостности защитных барьеров и обеспечение радиационной безопасности АС.

Руководство по безопасности устанавливает ряд основных требований к ВХР АС, в том числе:

– ВХР АС следует устанавливать, организовывать и поддерживать таким

образом, чтобы обеспечивалась целостность защитных барьеров (оболочек

тепловыделяющих элементов, границы контура теплоносителя, герметичных

ограждений локализующих систем безопасности;

– коррозионное и коррозионно-эрозионное воздействие теплоносителя и

других рабочих сред на конструкционные материалы оборудования и

трубопроводов систем АС не должно приводить к нарушению пределов и условий безопасной эксплуатации АС;

– ВХР АС должен обеспечивать минимальное количество отложений на

теплопередающих поверхностях оборудования и трубопроводов;

– ВХР АС должен быть направлен на снижение радиационных полей,

возникающих в результате ионизирующего излучения активированных

продуктов коррозии, образующих отложения на поверхностях оборудования и

трубопроводов систем АС, с учетом массопереноса активированных продуктов коррозии в оборудовании и трубопроводов.

Для обеспечения надежности работы оборудования АС в течение всего

периода эксплуатации ВХР 1-го контура должен обеспечивать требуемое качество теплоносителя 1-го контура, подпиточной воды, воды бассейна выдержки и перегрузки топлива, вспомогательных систем и систем безопасности для следующих состояний энергоблока при нормальной эксплуатации:

-пуск энергоблока из “холодного” состояния, после состояния “перегрузка

топлива” или останов для ремонта;

-горячее состояние энергоблока и состояние “реактор на МКУ”;

-работа энергоблока на энергетических уровнях мощности;

-расхолаживание реакторной установки, “холодное состояние” энергоблока

и состояние “останов для ремонта” или “перегрузка топлива”.

Для первого контура при работе энергоблока АС с реакторами ВВЭР-1000 на энергетических уровнях мощности предусмотрено ведение слабощелочного восстановительного аммиачно-калиевого водно-химического режима с борной кислотой. Бор в виде борной кислоты используется в качестве поглотителя нейтронов при мягком регулировании реактивности активной зоны реактора за счет изменений концентрации борной кислоты в теплоносителе.

При компенсации избыточной реактивности активной зоны реактора жидким поглотителем нейтронов борной кислотой, к водно-химическому режиму первого контура ВВЭР накладываются дополнительные требования.

Борная кислота обладает целым рядом важных преимуществ по сравнению с

другими растворимыми в воде поглотителями нейтронов. Она хорошо растворима в воде и ее растворимость растет с повышением температуры; практически не реагирует с материалами 1-го контура, причем ее инертность растет с повышением температуры; не откладывается и не дает соединений, способных откладываться на внутренних поверхностях конструкционных элементов реакторной установки. При высокой температуре кислотные свойства борной кислоты, добавляемой в теплоноситель для регулирования реактивности, так же уменьшаются, что связано с уменьшением степени диссоциации борной кислоты и уменьшением концентрации водородных ионов, образующихся в результате реакции диссоциации. Вместе с тем борная кислота имеет и определенные недостатки, приводящие к необходимости корректировки водного режима. Введение непосредственно в теплоноситель борной кислоты приводит к резкому снижению величины рН теплоносителя и связанному с этим росту коррозионных отложений на ТВЭЛах.

Кроме того, борная кислота затрудняет очистку теплоносителя от некоторых примесей, например, хлоридов и приводит к необходимости коррекции водного режима путем подщелачивания. Для нейтрализации борной кислоты в теплоноситель вводится раствор едкого калия. Массовая концентрация борной кислоты в теплоносителе поддерживается в зависимости от запаса реактивности реактора.

В процессе работы энергоблока текущая концентрация борной кислоты в

течение топливного цикла реактора монотонно снижается, от стартовой

концентрации около 7,5 г/дм3, до минимальной около 10 мг/дм3. Снижение концентрации борной кислоты в теплоносителе производится посредством водообмена. При необходимости снижения текущей концентрации борной кислоты в теплоносителе до менее 0,5 г/дм3, целесообразно выполнять

дальнейшее снижение концентрации борной кислоты за счет ее сорбции

включением в работу фильтра установки СВО-2 с загрузкой ионита в ОН-форме резервной технологической нитки. После достижения равенства концентраций борной кислоты на входе и после фильтра с анионитом его загрузка подвергается регенерации и переводится в ОН-форму.

Не менее важен вопрос о выборе и методах поддержания оптимального

значения рН теплоносителя. Повышение рН позволяет снизить скорость коррозии нержавеющей и углеродистой сталей и уменьшить поступление продуктов коррозии в теплоноситель. При этом следует иметь в виду, что при высоких значениях рН ускоряется коррозия циркониевых сплавов. Практически на всех энергетических реакторах для получения необходимого значения рН теплоносителя применяется коррекция водного режима путем дозирования в контурную воду щелочи. Увеличение рН введением щелочей повышает растворимость продуктов коррозии и в первую очередь наиболее характерного для 1-го контура магнетита Fe₃O₄. Растворимость магнетита в нейтральной, кислой и слабощелочной средах, уменьшается с повышением температуры, что создает условия для неблагоприятного переноса продуктов коррозии и их отложений на наиболее горячие участки контура, т.е. на оболочки ТВЭЛов. С увеличением концентрации щелочи процесс идет в обратном направлении, что предпочтительнее. По своей агрессивности щелочи и основания располагаются в следующий ряд:

LiOH > NaOH > KOH > NH₃

В этом ряду аммиачный водный режим наиболее безопасен в отношении коррозии оболочек ТВЭЛов из сплавов циркония. Однако аммиак как регулятор рН теплоносителя имеет существенный недостаток. При высокой температуре (около 300 °С) аммиак мало диссоциирован и его основные свойства ослаблены. Поэтому для поддержания необходимого значения рН теплоносителя при работе реактора на мощности требуются очень высокие концентрации аммиака (до 0,1 г/дм3 и выше), что опасно из-за радиолитического разложения аммиака и увеличения равновесной концентрации водорода и может привести к охрупчиванию корпусной стали. Применение NaOH отпадает в связи с сильной активацией Na в реакторе и увеличением активности теплоносителя за счет распада сравнительно короткоживущего изотопа 24Na. При использовании LiOH из изотопа ₆Li, содержащегося в естественном литии в количестве 6,5 %, образуется тритий по реакции:

Li + n = ₄He + ₃H

Калий также активируется нейтронами и образует радиоактивный изотоп 42К по реакции:

₄₁К + n = ₄₂К + γ

с периодом полураспада 12,36 ч. Однако, активность 42К в теплоносителе невелика, так как содержание изотопа 41К в естественном калии составляет всего 6,41 %, в связи, с чем для нейтрализации борной кислоты применяется гидроокись калия.

H₃BO₃ + KOH →KH₂BO₃ + H₂O

При регулировании рН теплоносителя едкими щелочами необходимо учитывать, что высокие концентрации щелочи могут привести к коррозионному растрескиванию нержавеющей стали. Для поддержания необходимого значения рН в воде первого контура в зависимости от концентрации борной кислоты, используется специальная методика дозирования необходимого объема КОН. При необходимости

незначительного увеличения концентрации калия в воде первого контура его

можно вытеснить из катионитового фильтра, дополнительным введением аммиака с подпиточной водой. Аммиачно-калиевый режим позволяет очень удобно нейтрализовать влияние борной кислоты. При работе реактора на мощности и при высокой температуре теплоносителя, основным нейтрализующим агентом является гидроокись калия. При низкой же температуре теплоносителя происходит усиление основных свойств аммиака, что позволяет поддерживать необходимое коррозионно-безопасное значение рН без дополнительного увеличения концентрации едкого калия. Катионитовые фильтры в этом режиме работают в смешанной К+—Nh5+ -форме, и концентрация калия в теплоносителе стабильно поддерживается. Коэффициент равновесия “К”, называемый также коэффициентом распределения или избирательности, зависит от свойства ионита и раствора, от температуры и концентрации раствора и от количественного соотношения взаимодействующих ионов. На практике оптимальная концентрация ионов К+ и Nh5+ в ионите создается в процессе работы фильтра. В период после выхода реакторной установки на мощность катионит в фильтрах переводится в аммонийную форму путем поглощения аммиака из теплоносителя. Затем в теплоноситель дозируется щелочь КОН. Установление равновесия по калию между фильтром и водой 1-го контура заканчивается примерно через 10 суток, путем постепенного дозированного ввода щелочи. По достижении необходимой устойчивой концентрации калия в воде 1-го контура ввод едкого калия прекращается, и в дальнейшем в контур вводится только аммиак.

Стабильная концентрация калия в теплоносителе достигается устойчивым

удержанием его в катионитовых фильтрах, работающих в аммиачно-калиевой форме. В калиевую форму переводится примерно 10 % катионита, что при общей емкости фильтра 1 м3 соответствует 100 л. При полной емкости сильно- кислотного катионита, равной 2,0 г-экв/дм³, для этого необходимо 170 — 200 г-экв едкого калия (или 10 —11 кг). При работе реакторной установки на мощности снижение интенсивности роста отложений на поверхностях ТВС и накопление активированных продуктов коррозии на поверхности оборудования обеспечивается поддержанием суммарной молярной концентрации щелочных металлов (K, Na и Li) в теплоносителе первого контура в соответствии с графиком оптимальной координирующей зависимости их от текущей концентрации борной кислоты. При расчете необходимого для ввода в первый контур объема КОН учитывается содержание в теплоносителе примесей натрия и лития. Оптимальное значение и диапазон допустимых концентраций, щелочных металлов (калия, лития и натрия) определяются по результатам расчетов водородного показателя теплоносителя рН, при рабочих параметрах, положенных в основу оптимизации и обоснования безопасности принятого водно-химического режима. Попадание натрия в 1-й контур маловероятно, и содержание его в теплоносителе, как правило, незначительно. Что же касается лития, то присутствие его в теплоносителе при регулировании реактивности реактора борной кислотой, неизбежно и при расчете количества дозируемой щелочи необходимо учитывать, что в процессе работы реактора в теплоносителе 1-го контура накапливается изотоп ₇Li, что ведет к повышению рН.

₁₀B + n,α → ₇Li + ₄He + Eγ

Например, за одну кампанию реакторной установки ВВЭР-440 в 1-м контуре накапливается примерно 800 г ₇Li. Если бы весь накопленный литий оставался в воде, то его концентрация достигла бы 4 мг/дм³. Фактическая же средняя концентрация лития примерно в 10 раз меньше. Это свидетельствует о том, что основная масса Li сорбируется катионитом в фильтрах СВО-2. Поскольку литий химически более активен, чем калий, его влияние на рН теплоносителя необходимо учитывать, соответственно уменьшая концентрацию КОН. Суммарная молярная концентрация щелочных металлов (калия, лития и натрия) должна поддерживаться в зависимости от текущей концентрации борной кислоты в пределах зоны А, указанной на графике координирующей зависимости показанной на рисунке 1, что соответствует оптимальному интервалу 7,0-7,2 водородного показателя рН теплоносителя при рабочих параметрах. Нормируемая суммарная концентрация ионов щелочных металлов (K+ Na+ Li+) в теплоносителе обеспечивается, в основном, содержанием калия. Уточненное содержание суммы щелочных металлов определяется по формуле:

Σщел. = [Li+]:7 + [Na+]:23 + [K+]:39, ммоль/дм³

где Σщел. – суммарное содержание щелочных металлов, ммоль/дм³; [Li+] – концентрация лития, мг/дм3; [Na+] – концентрация натрия, мг/дм3; [K+] – концентрация калия, мг/дм3.

В случае необходимости повышения в теплоносителе 1-го контура суммарной концентрации щелочных металлов (К+, Na+, Li+), в подпиточную воду дозируется расчетное количество гидроокиси калия (КОН), на уровне, обеспечивающем повышение суммарной концентрации щелочных металлов в теплоносителе до значения оптимального режима на линии графика координирующей зависимости в середине зоны А, для текущей концентрации борной кислоты. Зона А соответствует диапазону допустимых значений; зоны Б и В соответствуют первому уровню отклонений; зоны Г и Д соответствует 2-му уровню отклонений; зона Е соответствует 3-му уровню отклонений. В случае необходимости вывода из теплоносителя первого контура избытка щелочных металлов в работу вводится Н+-катионитовый фильтр рабочей группы установки СВО-2. Продолжительность работы Н+-катионитового фильтра определяется на основании результатов химического анализа проб теплоносителя.

Данный ионообменный фильтр выводит из теплоносителя и накапливает

ионы щелочных металлов (К+, Na+, Li+) и аммиака (NH₃). За счет работы фильтра установки СВО-2 с загрузкой катионита в Н-форме достигаться снижение суммарной концентрации щелочных металлов до значения на линии оптимального режима в середине зоны А, для текущей концентрации борной кислоты.

Рис. 1 – График зависимость суммарной молярной концентрации щелочных

металлов (K++Li++Na+) в теплоносителе 1-го контура от текущей концентрации борной кислоты

После достижения насыщения, соответствующего равенству концентраций

щелочных металлов (К+, Na+, Li+) до и после катионитового фильтра, загрузка ионита фильтра подвергается регенерации и переводится в Н+- форму. Подавление образования окислительных продуктов радиолиза в теплоносителе обеспечивается так же поддержанием концентрации водорода в воде 1-го контура в диапазоне допустимых значений посредством непрерывного или периодического дозирования в подпиточную воду аммиака или гидразингидрата, которые проходя через активную зону реактора радиолитически разлагаются с образованием водорода и азота.

Концентрация аммиака в теплоносителе должна поддерживаться на уровне, обеспечивающем концентрацию водорода в пределах от 2,2-4,5 мг/дм³ или 25-50 нмл/дм³. Нижний предел концентрации аммиака составляет 3 мг/дм³, а верхний предел равновесной концентрации аммиака определяется верхним пределом концентрации водорода в теплоносителе. Концентрацию растворенного водорода в теплоносителе первого контура необходимо максимально устойчиво поддерживать около 3 мг/дм³, не допуская отклонения из диапазона 2,2-4,5 мг/дм³. При снижении концентрации водорода в теплоносителе до нижнего предела, 2,2 мг/дм³ необходимо увеличить дозирование аммиака в контур. С целью исключения вымывания из анионитной загрузки рабочих фильтров СВО-2 ранее сорбированных хлорид-ионов, с превышением указанного в таблице предела требуется не допускать повышения концентрации аммиака в теплоносителе более 30 мг/дм³. В случае превышения концентрации аммиака в теплоносителе более 30 мг/дм³ следует организовать контроль концентрации хлорид иона в теплоносителе. При превышении концентрации растворенного водорода в теплоносителе более, верхнего предела 4,5 мг/дм³, дозирование аммиака прекратить и (при необходимости) следует увеличить расход продувки-подпитки первого контура, при этом не допускать снижения концентрации водорода ниже 2,2 мг/дм³ и аммиака в теплоносителе первого контура ниже 3 мг/дм³.

studfiles.net

Модернизация системы управления охлаждением обмоток статора турбогенератора ТВВ-160

Библиографическое описание:

Блинов М. А., Савчиц А. В. Модернизация системы управления охлаждением обмоток статора турбогенератора ТВВ-160 // Молодой ученый. — 2017. — №5. — С. 35-37. — URL https://moluch.ru/archive/139/39209/ (дата обращения: 23.07.2019).

Одним из основных производителей электроэнергии, а так же источником тепловой энергии для централизованных систем теплоснабжения г. Волжского является ТЭЦ № 2. Ее первый энергоблок на основе паровой турбины ПТ-80/100–130/13ввели в эксплуатацию в 1988 году. В данной турбине используется турбогенератор серии ТВВ-160.

Он выпускался в середине 1980-ых годов и был введен в эксплуатацию на Волжской ТЭЦ № 2 еще в 1988 году. Нормативный срок службы данного турбогенератора составляет 25 лет. Турбогенераторы серии ТВВ славятся своим большим запасом прочности, который заложен инженерами при проектировании, что позволяет эксплуатировать данный турбогенератор по сей день.

За это время был проведен ряд модернизаций котлоагрегатов и систем управления ими, но большая часть вспомогательного оборудования осталась практически неизменной.

Так, система управления охлаждением обмоток статора и ротора турбогенераторов Волжской ТЭЦ № 2 осталась практически неизменной с момента ввода ее в эксплуатацию. Контроль и управление охлаждением осуществляется обслуживающим персоналом котло-турбинного цеха в ручном режиме, который негативно сказывается на эксплуатации морально устаревшего оборудования.

Так для генератора ТВВ-160, эксплуатируемого на Волжской ТЭЦ № 2, регламентом установлена температура в 80–90°С, но с учетом выработки им нормативного срока эксплуатации она уже составляет 60 °С.

Поэтому во время эксплуатации при любых режимах работы генератора нельзя допускать нагрева его обмоток свыше допустимых температур, дабы избежать избыточных потерь мощности или выхода из строя турбогенератора из-за перегрева обмоток [2].

Охлаждение обмоток статора генератора осуществляется подачей конденсата в элементарные проводники стержней обмотки статора по замкнутому контуру: насос — теплообменник — фильтры — обмотка статора — бак — насос (рисунок 1) [2].

Рис. 1. Упрощенная схема охлаждения обмоток статора турбогенератора ТВВ-160

Эффективность работы системы охлаждения турбогенератора напрямую зависит от работы автоматизированной системы управления ей. А если учесть тот факт, что САУ охлаждением турбогенератора не претерпевала серьезных изменений с момента ввода ее в эксплуатацию, то ее эффективность оставляет желать лучшего. Данная система до сих пор работает но морально и физически устаревших регуляторах Р17 и Р25, отображение измерительной информации ведется на вторичных приборах ДИСК-250. Регуляторы достаточно часто выходят из строя, а так же не обеспечивают качественно поддержание температуры.

Немаловажным фактором является качество воды, циркулирующей в системе охлаждения. Она должна обладать высокими диэлектрическими свойствами с удельным электрическим сопротивлением не менее 75 кОм·см, поэтому заполнение системы производится конденсатом или химически очищенной водой с удельным электрическим сопротивлением не менее 200 кОм·см; показатель рН при 25⁰С 8,5±0,5, соединений меди не более 100мкг/л, кислорода не более 400 мкг/кг [2].

В действующей системе нельзя определить большую часть из вышеперечисленных показателей качества охлаждающей воды. Из-за этого часто возникает шлакообразование в газоохладительных трубках. Шлак, образующийся из-за большого содержания кислорода, негативно влияет на процесс охлаждения турбогенератора, так, как препятствует нормальному протеканию охлаждающего дистиллята, вследствие чего возможны местные перегревы обмоток статора.

В связи с этим, возрастают экономические затраты на промывку и ремонт данных трубок.

Имеется только контроль растворенного водорода. Контроль чистоты и содержания водорода производится с помощью газоанализаторов ДИСК-М, который выработал свой нормативный ресурс. По техническому регламенту данное оборудование должно калиброваться раз в месяц, но, из-за того, что оборудование отработало уже около 10–15 лет, калибровка проводится ежедневно и при этом он не может пройти ежегодную поверку. Это сказывается на достоверности показаний содержания водорода и его чистоты.

Так при изменении содержания водорода на 1 % в любую сторону от норматива, качество охлаждения обмотки статора ухудшается, так, как возрастает коэффициент скольжения и ухудшается теплоотдача [3, 2]

В действующей системе охлаждения используются насосы с асинхронными электродвигателями, пуск которых осуществляется обычными электромагнитными пускателями. Из-за этого наблюдаются повышенные расходы на электроэнергию. Отсутствует система управления производительностью насосов при изменении режимов работы турбогенератора. [2]

Решением всех выше перечисленных проблем возможно путем внедрения системы автоматизированного управления охлаждением обмоток статора. Это позволит минимизировать участие человека в технологическом процессе охлаждения турбогенератора ТВВ-160 и повысить ее эффективность.

Систему автоматизированного управления охлаждением турбогенератора предлагается построить на базе промышленного контроллере хPAC-P-8741-Аtom (Рисунок 2) [8].

Рис. 2. Упрощенная структурная схема системы управления охлаждением турбогенератора ТВВ-160

Для отображения и задания технологических параметров системы управления охлаждением обмоток статора турбогенератора предлагается использовать панель оператора MT8090XE [7]. Для контроля над содержанием растворенного кислорода и водорода в охладительной воде предлагается в внедрение в систему управления приборов анализа растворенного водорода АВП-01 и кислорода АКПМ-1–01-Т [4,5]. Регулирование производительности насосов в системе охлаждения предлагается осуществлять с помощью частотных преобразователей Лидер А300 [6].

Внедрение системы управления охлаждением обмоток статора турбогенератора на базе современных микропроцессорных приборов позволит улучшить качество и эффективность управления охлаждением турбогенератораТВВ-160, а также сократить экономические затраты на ремонт и обслуживание турбогенератора.

Литература:

1. ГОСТ 533–2000 Машины электрические вращающиеся. Турбогенераторы. Общие технические условия. — Введ.2002–11–01. — М.: ИПК Издательство стандартов, 2001. — 22 с.
2. Извенков, В. И. Проектирование турбогенераторов: учеб. пособие для вузов/ В. И. Извенков, Н. А. Серихин, А. И. Абрамов. — М.: Издательство МЭИ, 2005. — 440 с.
3. Брызгалов, В. И. Из опыта создания и освоения Красноярской и Саяно-Шушенской гидроэлектростанций/В. И. Брызгалов — Красноярск: Сибирский ИД «Суриков», 1999. — 562 с.
4. АВП-01 анализатор водорода стационарный [Электронный ресурс]// Газоанализаторы.ру — описание и заказ газоанализаторов и сигнализаторов URL: http://www.gazoanalizators.ru/AVP-01.html/
5. АКПМ-1–01Т(АКПМ01Т) анализатор кислорода (кислородомер) стационарный [Электронныйресурс]//Газоанализаторы.руописаниеизаказгазоанализаторовисигнализаторов URL:http://www.gazoanalizators.ru/AKPM-01T.html/.
6. Частотный преобразователь А300 [Электронный ресурс]// ООО «Лидер». URL: http//lider-privod.ru/production/chastotnye-preobrazovateli/seriya-a300-dlya-obshhepromyishlennoj-nagruzki/
7. Панель оператора MT8090XE [Электронный ресурс]// ООО «ПЛК Системы».URL: http://www.weintek.ru/XE.php/
8. Промышленный контроллер XP-8341-Atom [Электронный ресурс]// Компания ICP DAS. URL: http://icpdas.nnz-ipc.ru/good/show/17545/1872660/.

Основные термины (генерируются автоматически): система управления, Волжская ТЭЦ, автоматизированное управление, турбогенератор серии, система охлаждения, охлаждение турбогенератора, охлаждение обмоток статора турбогенератора, охлаждение обмоток статора, момент ввода, удельное электрическое сопротивление.

moluch.ru