Спецификациите и дизайна на съвременни генератори
синхронни генератори
За да се генерира електричество в електроенергия прилагат синхронен трифазен променлив ток. Разграничаване турбогенератори (първичен двигател - парна или газова турбина) и хидро (първичен двигател - турбина).
За синхронни електрически машини в стабилно състояние операция съществува строго съответствие между скоростта на машината п. об / мин, и честота е мрежа. Hz:
където р - броят на статорния полюс двойки на генератора намотка.
Парни и газови турбини за производство на висока скорост (3000 и 1500 об / мин), тъй като тази турбина единици имат най-добрите технически и икономически характеристики. В топлоелектрически централи (TPS) изгаряне на горивата, агрегати ускоряване обикновено е в размер на 3 000 об / мин, а синхронните турбогенератори имат два полюса. В завода използва агрегати с честотата на въртене от 1500 и 3000 об / мин.
Специфична генератор на оборотите на турбината определя характеристиките на неговото изграждане. Тези генератори се извършват с хоризонтална ос. ротор турбогенератор работи при високи механични и термични натоварвания, изработен от твърд коване на специална стомана (хром-никел или hromonikelmolibdenovoy) с високи магнитни и механични свойства.
Роторът работи neyavnopolyusnym. Тъй като голям диаметър на оборотите на ротора е ограничено от съображения за механична якост на 1,1-1,2 m при 3000 об / мин. роторът има дължина на цевта и пределно допустимата стойност на 6-6.5 м., се определя от условията на статично допустимо отклонение на вала и да се постигне приемлива изпълнение вибрации.
Фиг.1. Общ изглед на модерна турбогенератор
1 - статор намотка; 2 - ротор; 3.4 - съединители;
5 - статор корпус; 6 - ядро на статора; 7 - причинител;
8 - ротор контактни пръстени и четки; 9 - генератор лагери;
10 - носеща възбудител
В активната въртящата част, която образува главното магнитния поток смила каналите пълни с намотки от областта намотка (Фиг.1). Карето на криволичещите фиксирани немагнитни лек, издръжлив дуралуминий клинове. Предната част на намотката, която не лежи в слотовете се предотвратява преместване под въздействието на центробежната сила чрез лентата. Превръзки са най-напрегнатите механично и роторни части обикновено са направени от немагнитен висока якост стомана. От двете страни на очертанията на ротора, монтирани върху неговия вал (обикновено тип перка), осигуряващи циркулацията на охлаждащия газ в устройството.
Турбогенератор статора се състои от тяло и сърцевината. Корпусът е изработен, заварени на краищата се затварят с щитове с уплътнения на ставите с другите части (Фигура 1). Ядрото на статора се набира от изолирани електрически ламарина с дебелина 0,5 мм. Листове печелят пакети между които са оставени отвори. Прорезите са налични във вътрешния отвор на сърцевината, трифазна намотка е подредени, обикновено двуслойна.
Хидравлична турбина обикновено имат относително ниска скорост (около 60-600 / мин). Скорост на въртене на по-малко от по-малко от турбина налягане на водата толкова повече. Hydro, следователно, са с ниска скорост на машини и са големи по размер и тегло, както и голям брой на полюсите.
Хидро-работят с характерните полюсни ротори и за предпочитане с вертикален вал намира. Диаметрите на роторите мощни хидрогенератори достигнат 14-16 м и диаметрите на статорите - 20-22 м.
Фиг.2. Общата форма на модерен вертикален хидрогенератор
При машини с голям диаметър на сърцевината на ротора служи ръб събира върху спици, които са монтирани на главината на ротора. Полюсите, като джанта от стоманени листове съставляващи и монтирани върху джантата на ротора с помощта на Т-образни издатини (Фигура 2). В допълнение към полюсите на областта намотка се намира по т.нар амортисьор намотка, която се образува от медни пръти са посочени в жлебове в полюсните части и затварящи крайните повърхности на пръстените на ротора. Това ликвидация машина, предназначена за успокояване на колебанията роторни, които се случват на всеки смущение, свързано с рязка промяна генератор за зареждане.
Ролята турбогенератори енергогасителя работи масивна роторната намотка барабан и метални клинове, обхващащи възбуждане намотка в слотовете.
Hydro генератор статора има фундаментално същата конструкция като на статора на турбогенератор, но за разлика от последния се извършва подвижни. Тя е разделена в посока на обиколката на две или шест равни части, което улеснява неговото транспортиране и монтаж.
През последните години, започват да се намери приложение на така наречените хидро-капсула с хоризонтален вал. Такива генератори са в водоустойчива обвивка (капсула), която тече около външната страна на потока на водата, преминаваща през турбината. Капсула генератори произвеждат енергия за няколко десетки megavolt-ампери. Това е сравнително ниска скорост генератори (п = 60-150 об / мин) с изпъкнала ротор.
Наред с другите видове синхронни генератори, използвани в електроцентрали, трябва да се отбележи т.нар дизелгенератори, е свързан с двигател с вътрешно горене, дизел. Това е основната област на машината с хоризонтален вал. Дизелов двигател като буталото е с нееднакво въртящ момент, така дизелово generatop снабдени с маховик или ротор се извършва с висока маховик действие.
Номиналните параметри на генератори
Производителят възнамерява генератор за определена допустима непрекъснат режим на работа, който се нарича номинала. Този режим на работа се характеризира с параметри, които се наричат номинални данни генератор и точки за чинията си, както и в паспорта машината.
Напрежение генератор - тази линейна (фаза-фаза) напрежение на намотката на статора на номиналната режим.
номинален ток на статора се нарича текущата стойност при което позволи непрекъснат нормална работа на генератора при нормални параметри охлаждане (температура, налягане и скорост на потока на охлаждащия газ и течност) и номиналните стойности на силата и напрежението на споменатия генератор на паспорта.
Номиналната пълния капацитет на генератора се определя по следната формула, KW:
Номинална активна мощност на генератора - е най-високата активната мощност за непрекъснат режим на работа, с която се подава към турбината.
Номиналната активната мощност на генератора се определя от следното уравнение:
Номиналната мощност на турбогенераторите трябва да отговарят на редица съоръжения в съответствие с ГОСТ 533-85E. Мащабът на номиналния капацитет на големи хидрогенератори не е стандартизирана.
Номиналният ток на ротора - е най-големият генератор възбуждане ток, който се осигурява от връщането на номиналната мощност, когато генератор статор напрежение отклонение в ± 5% от номиналната стойност и номинална фактора на мощността.
Номинална мощност фактор в съответствие с ГОСТ взети равна на 0.8 за генератори до 125 MVA, 0.85 турбогенератори за мощност до 588 MVA и MVA хидрогенератори до 360, 0.9 до по-мощни машини. обикновено cosφnom ≈ 1 за капсулни хидрогенератори.
Всеки генератор също характеризира ефективност при номинална натоварване и при номинален фактор на мощността. За съвременните генератори класиран ефективност варира между 96,3-98,8%.