A generátorok, az okok, a formula, a redukciós módszerek kiegyensúlyozatlan terhelése

Ez a mód a generátorok rendellenes működési módjaira, valamint nem szinuszos és aszinkron üzemmódra utal.

A generátorok kiegyensúlyozatlan terhelésének okai:

(elektromos, elektromos stb.), amelynek fogyasztási módja a fázisok áramainak aszimmetriáját eredményezi.

2. Sematikus aszimmetria. azaz szimmetriasértő rendszer maga újra energiájú ház, például a javítás során csoportot, a munkacsoport keresztül kiegyensúlyozatlanság transzformátort. huzalszakadásra damilszakadás fázistranszformátor, kapcsoljuk fázis és a nem-felvétel al. Számos alkalmazási példánál a teljesítmény kiegyensúlyozatlanság során vészleállításáról a transzformátor fázis átviteli vonal, vagy különálló vezetékeket. Köztudott, közel két éves tapasztalattal működő Kuibyshev teljesítmény kiegyensúlyozatlanság (energia átviteléhez vízerőművek öt a hat vezetékek) fordítás közben, hogy a feszültség 400 kV és 500 kV-os, amihez nagyobb szigetelési vonalak és rekonstrukciója transzformátor működés megszakítása nélkül átvitel.

Nézzük részletesebben ezeket az eseteket.

PTE engedély hosszantartó működés F áram melletti egyenlőtlenséget szakaszokban, azzal a megkötéssel, hogy egyik az áram meghaladja a névleges állórész áram, ahol az aszimmetria nem haladhatja meg a 12% turbina generátorok, 20% hidro közvetetten léghűtéses, 15% T / T közvetlen léghűtéssel, 10% H / G esetén a tekercsek vízzel történő közvetlen hűtése esetén.

Az aszimmetria meghatározása (IA-IB) * 100 / IA, azzal a feltétellel, hogy IA = IC In és IB

Miért olyan kemény körülmények, ha az áramok még nem is haladják meg a minálértékeket.

Az aszimmetrikus üzemmódban az állórészben lévő szinkronizált turbó generátorok negatív szekvenciaáramokat generálnak, amelyek mágneses mezője forgatja a kettős frekvenciájú rotorhoz képest. Ez a mező kettős frekvenciájú örvényáramot indukál a rotor zárt kontúrjaiban, ami a rotor elemek további melegítését okozza, további veszteségekkel, ami meghatározza az aszimmetrikus rendszer megengedhetőségét.

Örvényáramok indukálódnak elsősorban szilárd rotor hordó F, zárva vannak keresztül az érintkező felületek között, a fogak, ékek, lepel gyűrűk. Mivel a kifejezett bőr hatása a kétszeres frekvenciájú a H mélység behatolás egy sor mágneses mező a forgórész és örvényáramok kicsi, sőt, ezek a áramok egy vékony felületi rétege a rotor hordók h = O2r / wm, ahol r - ellenállása az anyag, m - a mágneses permeabilitás, w az örvényáramok szögfrekvenciája.

Általában h nem haladja meg a fogak 5-7 mm-t és 10-15 mm-t a horony ékekben, ami jelentős egyenértékű rotorellenállást és nagy további veszteségeket és fűtést eredményez. Figyelembe kell venni nemcsak a további veszteségek általános szintjét, hanem a forgórész felszínén eloszlásuknak nem egységes formáját is. Az örvényáramokat a fogak, ékek és a lepelõ gyûrûk közötti érintkezési felületek zárják le. Ezek a kontaktusok, amelyek a rotor végfelületei közelében helyezkednek el, nagyobb ellenállást eredményeznek és helyi jelentős túlmelegedést mutatnak. Ezért a forgórész végzeteinek hõmérsékleti állapota, ahol a legmagasabb hõmérsékletet aszimmetrikus statikus terheléssel figyelik meg, a legfontosabb kritérium a megengedhetõ

Az 1. ábrán a rotor hosszának hőmérséklet-eloszlása ​​látható, és látható, hogy a rotor további felmelegedése a végső zónából történő eltávolítással gyorsan leesik és 12-15 cm közötti távolság már kicsi.

A végső zónában a hő fő forrása a rotor acél, de a hornyolt ékek alacsonyabb hőmérséklete és magasabb hővezetőképessége okozza a hőáramlás irányát az ékek felé. Az ékanyag alacsonyabb lágyulási hőmérséklete az acélhoz viszonyítva azt eredményezi, hogy ezek a leggyengébb láncszem a forgórészben, korlátozva a negatív szekvencia áram nagyságát, amelyen a fűtés biztonságos lesz.

A gerjesztő tekercs (beleértve aszinkronizált turbogenerators) örvényáramok miatt a bőr hatás behatolnak kevés további melegítés a gerjesztő tekercs csak előfordul miatt hőátadás, és vannak további veszteségek.

Az 1. táblázat mutatja a megoszlása ​​a járulékos veszteségek a negatív sorrendű áramainak a turbina generátor különböző típusú. A táblázat azt mutatja, hogy a modern vysokoispolzovannyh generátorok azonos rotor átmérője méretekben növekszik vezetékek és örvényáramok behatolnak nagyobb mértékben a gerjesztőtekercsének relatív további veszteségek növekednek.

Az összes fenti megfontolások vonatkoznak elsősorban a turbó-generátor, a rotorok, amelyek termikus stressz állapotban, és ezek kialakítása nem segíti elő az intenzív hősugárzást a további veszteségeket okozott az aszimmetrikus állórész módot.

A kiugró-pólusú gépek - hidraulikus generátorok, szinkron kondenzátorok és szinkron motorok a forgórész hűtési körülmények lényegesen jobbak, mint a turbina generátorok, és ezért a termikus rendszer ilyen gép lehetővé teszi a nagy aszimmetria képest a turbina generátor. A megengedett kiegyensúlyozatlanság pillanatban hydrogenerators nem korlátozódik a termikus rendszer a rotor, és a túlzott vibráció felmerülő megjelenése terén fordított sorrendben nyomaték kettős frekvenciájú

Így a kezelő személyzetnek ellenőriznie kell a terhelés szimmetriáját a fázisokban. A negatív szekvencia áramokra reagáló relé védelem kiegyensúlyozatlan üzemmódban vált ki, a jelre hat, és a generátor terhelését csökkenteni kell, vagy az áramkör kiegyenlítésére hozott intézkedéseket.

A hosszan tartó aszimmetria áramkör (kikapcsolt állapotban az egyik fázis, például egy transzformátor csoport javításra) aszimmetria annyira jelentős, hogy azáltal, hogy csökkenti a terhelés nem lesz képes csökkenteni a negatív szekvenciát áramát a megengedett érték. Ebben az esetben egy speciális kiegyensúlyozó reaktor kerül beépítésre az áramkörbe (2. A reaktor reaktanciaértékét az I2 áram:

I2 = -I1 (Xo-Xsim / 3) / (Xo + X2 + Xsim / 3).

Amint az ebből a kifejezésből látható, az I2 negatív szekvencia áram teljes kompenzációja az Xsim = 3xo szimmetrikus reaktor ellenállási értékénél érhető el.

A hosszú távú aszimmetria mellett meg kell ismerni, hogy a generátorok képesek-e ellenállni a rotor rövid idejű hőterhelésének aszimmetrikus rövidzárlatra. (például a relévédelem beállításainak kiválasztásához). Ebben az esetben az aszimmetrikus rendszer elfogadhatóságának kritériumát integrált formában adják meg.

Fizikai természetét kritérium azt feltételezni, hogy az adiabatikus melegítés egy test egy előre meghatározott térfogat-növekedést annak hőmérséklete azonos lesz a különböző áramok, és a feldolgozási időben változó úgy, hogy a hőmennyiség átadódik a test, minden alkalommal ugyanaz marad.

A speciális kísérletek és a közvetett módon hűtött TG rotorok hosszú működési tapasztalata alapján a következő termikus stabilitási kritériumot határozzák meg a rövidtávú túlterheléshez negatív szekvenciaáramok esetén: I22 • t = 30 s. Amikor ezt a kritériumot megállapították, akkor a rotor végső zónájának 200 ° C-os maximális megengedett fűtését és a végső zóna elemeinek károsodásának feltételeit feltételezték.

A TVF típus közvetlen hűtéséhez G esetében ez a kritérium 15 s, a TVB és a DVT esetében 8 s.

Amint azt többször megjegyeztük, a közvetlen hűtésre Γ esetén az aszimmetrikus rezsim megengedett időtartamának kisebbnek kell lennie ugyanazon aktuális I2 értéknél, mivel lineáris terhelések nagyobbak ezeknél a generátorokban, az aktív anyagok használata magasabb.

A turbogenerátorok rotorainak hõstabilitására vonatkozó fenti kritériumok csak körülbelül elegendõnek tekinthetõk. Működés közben olyan rotorok károsodása volt, amelyek közvetlen hűtéssel rendelkeztek hosszabb aszimmetrikus üzemmódokkal. A kritériumok meghosszabbítása nem kívánatos a védelem harmonizálásának nehézségei miatt, így a termelő üzemek javítják a generátorok kialakítását a termikus stabilitás növelése érdekében.

Ilyen konstruktív intézkedések a következők:

1) ötvözetlen rézből készült réselt ékek előállítása lényegesen nagyobb lágyulási ponttal, mint a dural ékek;

2) csappantyú rendszerek alkalmazása a rotorok végzónájában;

3) lefedõ gyûrûk leszerelése a rotorcsõre szigetelõbetétek nélkül.

Külföldön vezető vállalatok is alkalmazni csillapító kifejlesztett rendszer védelmére különböző konstrukciók végétől régióiban az örvényáramok ezüstös felfekvő felületek, mechanikai sajtolásával kötszerek stb

A turbogenerátorok aszimmetrikus módjának veszélyét szemléltetni fogjuk, leírjuk a művelet során bekövetkezett eseteket.

Amikor a generátor TV2-100-2 átkerült az egyik gyűjtősínrendszerről a másikra, megtört az olajkapcsoló megszakítója, amelynek következtében a generátor 17 percig mélyen kiegyensúlyozatlan üzemmódban volt. A végzónák károsodása annyira jelentős volt, hogy a kötést hegesztették a fogakhoz, és először nem lehetett eltávolítani. A kötési gyűrűket le kellett vágni. A kötés eltávolítása után feltárták a sérülések jellegét és dimenzióit. A nagy fogat és a mellette levő apró fogakat 16 mm mélységig olvasztották le, és a hőérzet mélysége (edzett zóna) 30 mm mélységig terjedt.

A hosszú távon aszimmetrikus üzemmódban működő generátor TVF-200-2 vizsgálata során megtalálták az olvadt duralumin beáramlását az állórész mag extrém csomagjain. A rotor eltávolítása után az ékeknek a hornyokból történő szivárgását észlelték. Károsodási térfogat: 11 ék a turbina oldalán a végzónában és 6 fog olvad, 13 ék és 7 fog a kontakt gyűrű oldalán; a végfelületeken 4-szeres hornyok, az egyik oldalon legfeljebb 2 mm mélységig, és a legfeljebb 3,5 mm mélységű 7 horony olvad. Ebben az esetben a hõhatás a gyûrûk mûködtethetõségében és egy idõ múlva jelentkezik. A kötési gyűrűket javították, és 7 év után 80 mm hosszúságú, 20 mm vastag repedést észleltek.

Ajánlja ezt a cikket másoknak!