Funktionsprinzip des autonomen Turbogenerators. Wie funktionieren synchrone Turbo- und Wasserstoffgeneratoren? Design der Turbinendüse. Was beeinflusst es?

Turbogeneratoren sind Synchrongeneratoren, die direkt an das Wärmekraftwerk angeschlossen sind. Ihre Turbinen werden mit fossilen Brennstoffen betrieben und weisen daher die höchsten Wirkungsgrade auf. Dies gilt insbesondere für die hohe Frequenz ihrer Rotation.

Diese Erzeugungsanlagen liefern etwa 80 Prozent der gesamten weltweiten Stromerzeugung. elektrische Energie.

Die Hauptaufgabe des Turbogenerators ist die Umwandlung der mechanischen Energie einer Dampf- oder Gasturbine in elektrische Energie. Dies geschieht, wenn hohe Geschwindigkeit Rotordrehung (von 3000 bis 15000 U/min).

Turbogeneratoren sind eine ziemlich komplexe Art elektrischer Einheiten, die Folgendes kombinieren:

• Stromprobleme;
• elektromagnetische Eigenschaften;
• Maße;
• Kühlen und Heizen;
• statische und dynamische Festigkeit.

Diese Geräte sind horizontal aufgebaut und verfügen über eine Erregerwicklung mit impliziten Polen, die sich auf dem Rotor selbst befindet. Und auf dem Stator befindet sich eine dreiphasige Wicklung.

Funktionsprinzip eines Turbogenerators

Mechanische Energie Die Turbine selbst wird elektrisch. Dies ist dank eines rotierenden Magnetfelds möglich, das durch einen kontinuierlichen Stromfluss in der Wicklung des Rotors selbst erzeugt wird. Dies trägt auch zur Bildung von Dreiphasen bei Wechselstrom sowie die Spannung im Stator (seine Wicklungen). Das Drehmoment vom Motor wird auf den Generatorrotor übertragen.

Diese Eigenschaft des Turbogenerators ermöglicht es, beim Drehen des Rotors ein magnetisches Moment zu bilden, das erzeugt elektrischer Strom in seinen Windungen. Dank des Erregersystems im Gerät wird in allen Betriebsmodi dieses Geräts eine konstante Spannung aufrechterhalten.

Die Wasserzirkulation in Wärmetauschern und Gaskühlern erfolgt mithilfe von Pumpen, die sich außerhalb des Turbogenerators selbst befinden.

Dampfturbinengenerator

Der Dampfturbogenerator verfügt über eine erhöhte Betriebszuverlässigkeit und entwickelt seine Auslegungsleistung kontinuierlich über viele Betriebsstunden hinweg. Solch moderne Geräte kann eine Leistung von bis zu 1300 MW haben. Oftmals können Dampfturbinengeneratoren parallel betrieben werden. In diesem Fall kann Strom in einen Stromkreis übertragen werden.

Der thermische Wirkungsgrad eines Kraftwerks, in dem ein Dampfturbogenerator installiert ist, hängt direkt von den Arten und Parametern des Wärmekreislaufs zur Nutzung der Wärme des erzeugten Dampfes sowie von der Anlage selbst und ihren Eigenschaften ab.

Oft wird eine Dampfturbine eines Turbogenerators mit geringer Leistung in industriellen Kesselhäusern installiert, in denen Heizöl oder fester Brennstoff. Turbinen fungieren hier als Drosseleinrichtungen für Reduktions-Kühlgeräte, basierend auf der Druckdifferenz vom Kessel zur industriellen Entnahme oder zum Wärmetauscher. /p>

Die Leistung des in dieser Branche eingesetzten Turbogenerators reicht von 250 Kilowatt bis 5 Megawatt. Mit dieser Anlage können Sie sehr günstige elektrische Energie beziehen. Es stellt sich heraus, dass es achtmal günstiger ist als gekauft. Und alle Geräte können sich bei einer Betriebsdauer von mehr als 5.000 Stunden im Jahr innerhalb von drei Jahren schnell amortisieren.

Die Dampfturbine eines Kleinlast-Turbogenerators kann nicht nur als Antrieb für einen elektrischen Generator, sondern auch zum Antrieb von Geräten verwendet werden, die für den Betrieb von Kesselhäusern für beliebige Zwecke erforderlich sind.

Stator des Turbogenerators

Es besteht aus einem Gehäuse, in dem sich ein Kern mit Aussparungen zum Einbau von Wicklungen befindet. Der Kern besteht aus Schichten, die aus mehreren Stahlblechen (Elektrostahl) bestehen und zusätzlich mit Lack beschichtet sind. Zwischen diesen Schichten befinden sich spezielle Kanäle zur Belüftung (ca. 5 – 10 Zentimeter).

An der Stelle, an der sich die Aussparungen befinden, wird die Wicklung mit Keilen befestigt und ihr vorderer Teil an speziellen Ringen befestigt. Es befindet sich am Ende des Stators. Der Kern selbst ist in einem robusten, geschweißten Gehäuse aus Stahl untergebracht.

Turbogenerator-Rotor

Um eine hohe Festigkeit zu gewährleisten, wird der Rotor des Turbinengenerators in Form eines dicken Zylinders aus einem massiven Stahlbarren hergestellt. In diesem Fall wird in der Regel Kohlenstoffstahl der Güteklasse „35“ verwendet (bei geringer Belastung). dieser Einheit).

Der Rotor des Turbinengenerators ist mit zwei Lochreihen ausgestattet, die sich entlang der ersten Wicklungslöcher befinden. Dies ist notwendig, um dort spezielle Ausgleichsgewichte zu befestigen. Die Länge des Turbogeneratorrotors ist deutlich geringer als seine aktiven Abmessungen.

Bei einer Rotationsgeschwindigkeit von etwa 3000 U/min erreicht der Rotor einen Durchmesser von 1,2 Metern. Die Wicklung besteht aus Spezialbandkupfer mit einem zusätzlichen Silberzusatz. Der Halt in den Rillen erfolgt durch Duraluminiumkeile.

Um den thermischen Widerstand des Rotors gegen Rückströme zu erhöhen, werden auf der Wicklungsisolierung Kurzschlussringe angebracht, die in Form eines zweilagigen Kupferkamms ausgeführt sind.

Um die Leistung des Aggregates zu erhöhen, wird die Kühlung des Turbogenerators intensiviert, ohne die Abmessungen wesentlich zu vergrößern. Wenn die Belastung solcher Geräte 50 W überschreitet, wird eine Flüssigkeits- oder Wasserstoffkühlung ihrer Wicklungen verwendet.

Kühlung von Turbogeneratoren

Luftgekühlte Turbogeneratoren

Solche Einheiten werden mit einer Belastung von 2,5 hergestellt; 4; 6; 12 und 20 MW. Das Design solcher Geräte ist geschlossen. Die Eigenbelüftung erfolgt im geschlossenen Kreislauf. Die Rotation der Luft im Turbogenerator erfolgt durch Ventilatoren, die auf beiden Seiten im Rotor befestigt sind.

Um das Eindringen von Staub in das Innere zu verhindern, sind am Schaft spezielle Luftdichtungen angebracht. Und Luftlecks werden durch Ansaugen aus der Außenumgebung ausgeglichen.

Wasserstoffgekühlte Geräte

Dabei handelt es sich um Geräte mit einer Leistung von 60 und 100 Megawatt.

Die Kühlung des Turbogenerators, also der Rotorwicklungen, erfolgt direkt mit Wasserstoff. Der Stator wird indirekt gekühlt und ist von einer verschweißten Hülle umgeben, die gasdicht und dauerhaft ist.

Wassergekühlte Einheiten

Die Rotor- und Statorwicklungen derartiger Geräte werden durch direkte Wasserversorgung gekühlt. Der Statorkernstahl wird mit speziell entwickelten Kühlern aus Silumin gekühlt. Die Luft, die den Generator selbst füllt, wird durch Wasser gekühlt.

Integrierte Kühlung

Solche wasserstoffwassergekühlten Geräte haben eine Leistung von 160 – 1200 Megawatt. Und die Anzahl der Umdrehungen pro Minute beträgt 3000. Solche Einheiten verfügen über eine direkte Kühlung der Statorwicklung mit destilliertem Wasser und des Rotors mit Wasserstoff. Ihre äußere Oberfläche wird ausschließlich mit Wasserstoff gekühlt.

Der Körper solcher Einheiten ist einteilig, geschweißt, gasdicht, einteilig und auch Innenfläche verfügt über zusätzliche Querringe zur Steifigkeit, die zur Sicherung des Kerns beitragen. Der Stator ist beidseitig mit Außenblechen abgedeckt.

Dies gilt für Blöcke mit einer Leistung von 160 – 220 MW. Wenn die Leistung des Turbogenerators 300 - 800 Megawatt beträgt, besteht der Rahmen solcher Geräte aus drei Abschnitten. Es wird mit Wasserstoff gefüllt, der dann über zwei zirkuliert Axialventilatoren, am Rotor selbst montiert. Es kühlt in den Gaskühlern des Turbogenerators.

Aufregender Modus

Die wichtigste Methode dieser Art ist das bürstenlose System. Erreger geschlossener Typ verfügt über eine isolierte Belüftung. Bei Turbogeneratoren mit einer Leistung von 160 – 800 Megawatt kommt ein Thyristorsystem mit Selbstaktivierung zum Einsatz. Der Erreger selbst ist ein Synchronerreger Dreiphasengenerator Wechselstrom.

Zur Überprüfung werden Thermowandler eingesetzt thermisches Regime Hauptkomponenten sowie das Kühlsystem. Sie sind mit der zentralen Steuereinheit verbunden.

Dank spezieller Ausrüstung ist es möglich, den Druck, den Kühlwasserfluss, das Destillat, den Öldruck usw. zu überwachen. Mit seiner Hilfe werden alle Änderungen der vorgegebenen Parameter gegenüber der Norm kontinuierlich überwacht.

Auch bei diesen Geräten sind spezielle Schutzsysteme verbaut. Diese Eigenschaft des Turbogenerators weist auf eine Verringerung des Wasserverbrauchs im Gaskühler hin.

Betrieb von Turbogeneratoren

Am meisten großes Problem Beim Betrieb wasserstoffgekühlter Geräte ist die Bekämpfung von Wasseraustritten erforderlich. Vor oder nach der Inbetriebnahme solcher Maschinen Überholung Es ist zwingend erforderlich, den Generator sowie das Wasserstoffkühlsystem selbst auf seine Gasdichte zu überprüfen.

Der Wasserstoffverbrauch pro Tag sollte nicht mehr als 10 Prozent der Gesamtmenge in dieser Einheit betragen. Und seine stehende Leckage sollte 5 % nicht überschreiten. Außerdem sollten Sie bedenken und wissen, dass mit steigender Temperatur des Dichtungsöls auch die Menge des darin gelösten Wasserstoffs zunimmt. Dies kann zu einer Wasserstoffleckage führen.

Schwingungszustand des Turbogenerators ist einer der Hauptparameter, der für die Sicherheit und Zuverlässigkeit im Betrieb verantwortlich ist. Sie kann hintereinander aufgerufen werden mechanische Gründe, verursacht durch Unwucht der rotierenden Komponenten des Turbogenerators, Verletzung der Lagerkonstruktion, Asymmetrie der Luftspalte, Kurzschluss der Windungen in den Rotorwicklungen, Verletzung der Wicklungsisolierung usw.

Der Langzeitbetrieb des Turbogenerators ist bei asymmetrischer Leistung zulässig, wenn der Rückstrom nicht mehr als acht Prozent des Nennstroms des Stators selbst beträgt. In diesem Fall müssen die Ströme in den Phasen größer als die Nennwerte sein.

Langzeitbetrieb von Turbogeneratoren ist auch dann gewährleistet, wenn sie in diesem Fall mit der Methode „Präzise Synchronisation“ eingeschaltet werden.

Im Notbetrieb kann das Gerät eingeschaltet werden, der Statorstrom darf jedoch nicht mehr als das Dreifache des Nennwerts betragen. Zulässige Temperatur Kühlwasserstoff hat eine Temperatur von 40°C. Es kann nicht unter 20 Grad abgesenkt werden. Steigt seine Temperatur, sollte die Nennlast des Generators reduziert werden. Alle Leistungsreduzierungswerte finden Sie in den Bedienungsanleitungen solcher Geräte.

Dieses Gerät kann auch mit einer Eingangsspannung betrieben werden, die 110 Prozent des Nennwerts nicht überschreitet.

Für den normalen und unterbrechungsfreien Betrieb des Turbogenerators muss die Temperatur des Kühlmittels im Gaskühler 33 Grad betragen. Sein Mindestwert beträgt 15°C.

Turbogeneratoren auf der Ausstellung

Die internationale Ausstellung „Electro“ ist die größte Veranstaltung, auf der elektrische Geräte für Energie, Elektrotechnik, Automatisierung sowie industrielle Beleuchtungsgeräte präsentiert werden.

Sie können viele Segmente sehen und moderne Trends Industrien, angefangen bei der Erzeugung elektrischer Energie bis hin zum Endverbrauch; Finden Sie heraus, was ein Turbogenerator ist, sein Funktionsprinzip, seine Typen und Eigenschaften.

Jedes Jahr nehmen Unternehmen aus ihren Ländern an dieser Ausstellung teil. verschiedene Länder Welt: China, Deutschland, Slowenien, Spanien, Indien, Tschechien und viele andere.

Auf dem Electro-Event sehen Sie:

• Turbogeneratoren, Kompressoren, Gasturbineneinheiten, verschiedene Hilfsgeräte;
• elektrische Ausrüstung für Kraftwerke, Übertragungsnetze und Energieverteilung;
• Entwurf von Elektroenergieanlagen und Stromversorgungssystemen aller Art;
• intelligente Netzwerke;
• elektrische Sicherheit;
• Mittel, die für den Arbeitsschutz verantwortlich sind;
• Arbeitskleidung.

Darüber hinaus haben Sie die Möglichkeit, ein spezielles Aus- und Weiterbildungsprogramm für das Personal zu absolvieren.

In der Abteilung Industriebeleuchtung können Sie Folgendes kennenlernen:

• Entwurf von Beleuchtungssystemen;
• Beleuchtung in Notsituationen;
• Bürobeleuchtungssysteme sowie Industrie- und Lagerbeleuchtungssysteme;
• Straßenbeleuchtung und vieles mehr.

Wenn Sie zur Electro-Ausstellung kommen, können Sie viel Interessantes und Interessantes erfahren moderne Technologien und Ausrüstung. Dies wird zweifellos zum Wachstum Ihres Unternehmens beitragen. Und die Übernahme notwendige Ausrüstung ermöglicht Ihnen eine effektive Modernisierung und Beschleunigung Ihrer Produktion.

Die Organisatoren dieser Ausstellung bieten jedem Unternehmen die Möglichkeit, seine Leistungen zu demonstrieren neueste Entwicklungen, wodurch Sie einen besonderen Platz im Vortragsprogramm einnehmen können.

Der Zweck eines solchen Projekts besteht darin, Aufmerksamkeit zu erregen potentielle Käuferüber die neuesten Entwicklungen und deren Förderung Russischer Markt. Mit seiner Hilfe können Sie Besucher für Ihr gerade auf den Markt gekommenes Projekt gewinnen und von seinen Vorteilen und neuen technologischen Lösungen erzählen.

Der Turbogenerator dient der Versorgung der Strom-, Sonder- und Beleuchtungsanlagen des Schiffes mit elektrischer Energie und ist sowohl für den getrennten als auch für den Parallelbetrieb mit einem anderen Turbogenerator oder Dieselgeneratoren mit identischen Steuereigenschaften vorgesehen.

Der Turbogenerator ermöglicht für die Zeit der Lastübertragung einen kurzfristigen Parallelbetrieb mit dem Küstenstromnetz.

Der Turbogenerator ist für den Langzeitbetrieb in einem Vakuumsystem ausgelegt.

Der Turbogenerator umfasst die folgenden Komponenten und Elemente:

Dampfturbine.

Einstufiges Getriebe.

Selbsterregter Generator.

Turbinenlager.

Fundamentrahmen.

Zahnkupplung.

Steuergerät.

Pumpenregler.

Schutzblock.

Schnellschlussventil (QCV).

Elektrische Schraubenölpumpe.

Ölpumpe.

Ölkühler.

Ölfilter.

Zentrifugaler Ölreiniger.

Öleinspritzer.

Saugejektor mit Kondensator.

Saug- und Entwässerungssystem.

Öl- und Wasserversorgung.

Lastdetektor.

Netzwerk-Elektrofilter.

Sicherheitsventil.

Kontroll- und Messgeräte.

Bedienfeld des Turbogenerators.

Allgemeine Beschreibung des Turbogenerators

Ein Turbogenerator besteht aus Turbine, Getriebe und Generator, deren Achsen parallel sind und ineinander liegen horizontale Ebene. Die Dampfturbine dreht über ein Getriebe einen Generator, der elektrische Energie erzeugt.

Turbine, Getriebe und Generator sind auf einem gemeinsamen geschweißten Fundamentrahmen montiert, der teilweise als Öltank für das Generatorölsystem dient.

Die Turbine besteht aus einem stationären Gehäuse 12 und 14 (siehe Zeichnung) und einem rotierenden Teil – Rotor 5, Dichtungen 7 und 16, Membran 13 und Lager 4 und 18.

Der Ventilkasten ist mit einem horizontalen Flansch an der oberen Hälfte (Vorderseite) des Turbinengehäuses 14 befestigt. An der unteren vorderen Hälfte des Turbinengehäuses 12 ist eine flexible Stütze 2 befestigt, der hintere Teil der Turbine ruht auf zwei festen Stützen 20.

Das Abgasrohr der Turbine ist verschweißt und nach oben gerichtet.

Um Wärmeverluste zu reduzieren und die Lufterwärmung im MKO zu reduzieren, ist das Turbinengehäuse mit einer Außenhaut aus Aluminiumblechen thermisch isoliert.

Das Getriebe ist einstufig und reduziert die Drehzahl von 7800 U/min an der Turbinenwelle auf 1500 U/min an der Generatorwelle. Der Turbinenrotor ist über eine Zahnkupplung 21 mit dem Getriebe verbunden, und das Getrieberad ist über einen starren Flansch mit dem Generatorrotor verbunden.

Auf dem Fundamentrahmen 1 befinden sich:

• - Steuergerät;
• - Zentrifugal-Feinreiniger, der das Öl von darin suspendierten Partikeln reinigt;
• - Grobölfilter vom Schlitztyp;
• - elektrische Ölpumpe, Schraube, die die Schmierung des Geräts beim Starten, Stoppen und in Notfällen gewährleistet;
• - eine Instrumententafel, auf der alle notwendigen Manometer und Druckvakuummeter montiert sind, sowie ein elektrischer Drehzahlmesser, der die Umdrehungen des Turbogenerators überwacht;
• - Automatischer Dampfdruckregler im Dichtungs- und Saugsystem, der eine normale Abdichtung der Turbinenwelle sowohl beim Start als auch während des Betriebs unter Last gewährleistet.

MIT rechte Seite Auf dem Fundamentrahmen ist ein Ölkühler montiert (von der Dampfeinlassseite aus gesehen), auf der Heckseite (im Bereich des Generators) ist ein Saugejektor mit Kondensator montiert. Der Ölstand wird über einen Ölstandsanzeiger überwacht.

Die Temperatur von Dampf, Öl und Kühlwasser wird durch an geeigneten Stellen angebrachte Thermometer überwacht.

Der Turbogenerator (Getriebe, Turbine und Generator) wird mit flüssiger Zwangsschmierung geschmiert und durch den Betrieb eines Pumpenreglers an der Turbinenwelle bereitgestellt. Die Ölunterstützung für den Betrieb der Steuerpumpe wird durch einen Ölinjektor erzeugt, der von der Steuerpumpe angetrieben wird.

Das Trockengewicht des Turbogenerators beträgt ca. 12.500 kg, im Betriebszustand beträgt das Gewicht des Turbogenerators ca. 13.800 kg, mehr aufgrund des Gewichts des in den Öltank eingefüllten Öls (ca. 1.000 kg) und des Kühlwassers des Öls Kühler und Saugejektor mit Kondensator (ca. 300 kg). Der Turbogenerator wird auftragsbezogen montiert, ohne ihn in einzelne Komponenten und Teile zu zerlegen.

Der grundlegendste Zweck dieser Einheit ist die Energieumwandlung mechanischer Typ, erhalten durch die Rotation einer Turbine (Gas oder Dampf) in eine elektrische. Diese Transformation ist das Ergebnis der Rotation Magnetfeld der Rotor selbst im Stator. Dieses Feld entsteht durch einen am Rotor installierten Magneten oder einen Gleichspannungsstrom. Dies trägt zur Stromerzeugung in den Statorwicklungen sowie zum Wechselstrom bei Dreiphasenspannung. Sie sind direkt proportional zu diesem Feld.

Funktionsprinzip eines Turbogenerators basiert auf der Erzeugung elektrischer Energie in einem längeren Nennbetriebsmodus. Darüber hinaus sind diese Einheiten an Dampf- oder Gasturbinen angeschlossen. Turbogeneratoren werden in Kern- und Wärmekraftwerken eingesetzt. Abhängig von der Leistung dieser Ausrüstung Es ist in drei Hauptkategorien unterteilt:

• 2,5 - 32 MW;
• 60 - 320 MW;
• Die Turbinengeneratorkapazität beträgt mehr als 500 MW.

Was die Drehzahl betrifft, sind Turbogeneratoren:

• bipolar mit einer Drehzahl von 1500 bis 1800 U/min;
• vierpolig (300 - 3600 U/min).

Das Turbogeneratorgerät besteht aus einem zylindrischen Rotor, der auf 2 speziellen Gleitlagern gelagert ist, und zweischichtigen Statorwicklungen. Abhängig vom verwendeten Erregersystem können diese Einheiten unabhängig und statisch selbsterregt sowie bürstenlos sein.

Abhängig von elektrische Energie und die technischen Probleme der Energieversorgung selbst, unterscheiden folgende Typen Turbogeneratoren mit verschiedene Systeme Kühlung:

• Öl;
• Luft;
• Wasserstoff;
• asynchron;
• kombinierter Wasserstoff-Wasser.

Letztere Art dieser Geräte wird am häufigsten für Arbeiten in Kernkraftwerken eingesetzt. Asynchrone Turbogeneratoren haben ihre Anwendung in Energiesystemen mit hohen Lastschwankungen und in leistungsstarken Wärmekraftwerken gefunden. Einheiten Öl und luftgekühlt Wird für Arbeiten in Wärmekraftwerken (Wärmekraftwerken) mit unterschiedlichen Leistungen verwendet.

Lebensdauer von Turbogeneratoren hängt von seinen Betriebsbedingungen ab. Es wird auch durch die Erwärmung der Hauptkomponenten (Rotor, Wicklungen und Statorkern) und die Kühlumgebung beeinflusst. Darüber hinaus sollten Sie bedenken und wissen, dass eine längere Überspannung an Transformatoren, Spannungsbegrenzern und Nebenschlussdrosseln über das zulässige Maß hinaus zu einer erheblichen Verkürzung der Lebensdauer dieses Geräts und einem Anstieg der Unfallraten führt.

Design eines Turbogenerators

Dazu gehören die beiden wichtigsten Komponenten – der Stator und der Rotor. Jeder von ihnen hat viele Elemente und Systeme. Der Rotor ist eine rotierende Vorrichtung eines Turbogenerators. Es wird durch elektromagnetische, mechanische und thermische Belastungen beeinflusst. Der Stator ist fest verbaut. Es wird aber auch von verschiedenen beeinflusst dynamische Belastungen(Hochspannung, Drehmoment, Vibration usw.).

Der Kern des Turbogenerators selbst besteht aus hochlegiertem warmgewalztem Stahlblech. Bei einer Leistung von mehr als 100 MW kommt kaltgewalzter Stahl zum Einsatz. Seine Bleche sind so angeordnet, dass die Richtung, in der sich der magnetische Fluss auf der Rückseite des Kerns selbst bewegt, mit der Richtung des Stahlwalzens übereinstimmt. Aus diesen Blechen werden spezielle Pakete zusammengestellt, aus denen bereits die Kernelemente geformt sind. Alles Verfügbar Lüftungskanäle Zwischen diesen Paketen werden Abstandshalter aus nichtmagnetischem Stahl hergestellt.

Die Statorwicklungen bestehen aus zwei Schichten und sind korrosionsbeständig. In jede vorhandene Nut werden zwei Stäbe eingesetzt, die zu zwei unterschiedlichen Abschnitten gehören. Die Wicklungen selbst verfügen über eine durchgehende Isolierung. Der Stator des Turbogenerators besteht aus dem eigentlichen Traggehäuse, in das der Kern eingebaut ist, und starr mit den Tragrahmen verbundenen Rippen. Zwischen diesen beiden Elementen sind elastische Teile eingebaut. Sie bestehen aus rechteckigen elastischen Prismen. Zwischen den Stützplattformen befinden sich durchgehende ovale Löcher.

Dampfturbinengenerator

Dies ist eine Art rotierender Wärmekraftmaschine, die die Energie von Wasserdampf nutzt. Es verdoppelt die thermische Energie von Dampf mechanische Arbeit. Im Vergleich zu Kolbenmaschine Eine Dampfturbine ist wesentlich komfortabler, sparsamer und kompakter.

Wenn der Dampf selbst durch die Düsen strömt, wird er potenzielle Energie wandelt sich in kinetische Energie um und wird direkt auf die Klingen selbst übertragen. Als Turbinenstufe wird ein Satz aus Rotorblättern und festen Düsen bezeichnet, der reaktiv oder aktiv sein kann.

Das Funktionsprinzip dieses Geräts ist wie folgt. Über eine Dampfleitung wird überhitzter Dampf vom Kessel direkt der Dampfturbine des Turbogenerators selbst zugeführt. Hier wird ein großer Teil seiner thermischen Energie in mechanische Arbeit umgewandelt. Dieses Abfallprodukt wird dann bei relativ niedrigem Temperatur- und Druckniveau einem Kondensator zugeführt. Es gibt ein Rohrsystem, durch das ständig gekühltes Wasser gepumpt wird. Bei Kontakt mit einer kalten Oberfläche kondensiert der Dampf und verwandelt sich in Wasser. Das entstehende Kondensat wird abgepumpt und über eine speziell dafür vorgesehene Heizung in einen Sammelbehälter und anschließend in den Dampfkessel geleitet. Daraus können wir schließen, dass in einer Dampfturbine Wasser, Dampf und Kondensat entstehen geschlossener Kreislauf. Der Verlust an Dampf und Wasser ist recht unbedeutend, wird aber durch Zugabe zum System selbst ausgeglichen Rohwasser, indem es vorher einen Wasserreiniger durchläuft. Hier wird sie besonderen unterzogen chemische Behandlung um alle unerwünschten Verunreinigungen zu entfernen.

Wirkungsgrad des Turbogenerators

Größe diesen Parameter wird vom Hersteller selbst bestimmt, nämlich das Design und die Anzahl der verwendeten Aktivmaterialien. Aber es lohnt sich, sich nur daran zu erinnern Service Personal Im Normalbetrieb kann der Turbogenerator den Koeffizienten erhöhen nützliche Aktion durch die Minimierung bestimmter Verluste.

Der Wirkungsgrad dieser Einheit entspricht dem Verhältnis der Leistung nützliche Kraft zur Leistung, die dem Turbogenerator von der Turbine zugeführt wird. Dieser Indikator hängt von der Belastung ab, die das Gerät selbst trägt. Bei vielen Turbogeneratoren liegt der Maximalwert dieses Koeffizienten direkt an der Last selbst, der etwa 80-90 % des Nennwertes beträgt. Das stimmt völlig überein normale Operation Turbinen im Sparmodus.

Ausstellung „Elektro“

Diese internationale Veranstaltung ist die größte nicht nur in Russland, sondern auch in den GUS-Staaten. Gezeigt werden Elektrogeräte für Energie, Automatisierung, Beleuchtung und Elektrotechnik.

Jeder Besucher der Elektroausstellung auf dem Expocentre-Messegelände kann die aktuellsten und innovativsten Entwicklungen in dieser Branche sehen, angefangen bei der Energieerzeugung bis hin zu ihrem Verbrauch.

Hier erfahren Sie genauer, was ein Turbogenerator ist, seinen Zweck, seine Typen, sein Design und seine Funktionsweise. Diese Ausstellung bringt seit 25 Jahren jedes Jahr führende Experten und Vertreter wichtiger Branchen aus der ganzen Welt zusammen, um über die wichtigsten Themen zu diskutieren aktuelle Probleme und lernen Sie viel Interessantes in dieser Branche.

Einführung

1. Technische Daten

2. Aufbau und Betrieb des Generators

3. Sicherheitshinweise

Abschluss

Referenzliste

Einführung

Turbogeneratoren (TG) sind die wichtigste Erzeugungsanlage und liefern über 80 % der gesamten weltweiten Stromerzeugung. Gleichzeitig sind TG der komplexeste Typ elektrische Maschinen, die die Probleme von Leistung, Abmessungen, elektromagnetischen Eigenschaften, Erwärmung, Kühlung sowie statischer und dynamischer Festigkeit von Strukturelementen eng miteinander verbinden. Die Gewährleistung höchster Betriebssicherheit und Effizienz der TG ist ein zentrales wissenschaftlich-technisches Problem.

In der heimischen Turbogeneratorindustrie leisteten viele Wissenschaftler, Forscher und Konstrukteure einen großen Beitrag zur Entwicklung der Theorie, zur Entwicklung von Fragen der Berechnung, des Designs und des Betriebs von TGs, unter denen vor allem Alekseev A.E. zu erwähnen ist. Luther R.A., Kostenko M.P., Odinga A.I., Bergera A.Ya., Komara E.G., Efremova D.V., Ivanova N.P., Glebova I.A., Kazovsky E.Ya., Eremina M.Ya., Voldek A. .I., Gervais G.K., Vazhnova K.I. Unter den ausländischen Experten sind E. Wiedemann, V. Kellenberger, V. P. Shuisky und G. Gotter zu nennen.

Gleichzeitig verlieren Fragen der Weiterentwicklung der Theorie, der Entwicklung fortschrittlicherer Technologien und Designs von TG, Berechnungsmethoden und Forschung trotz der enormen Arbeit der letzten Jahrzehnte nicht an Relevanz.

Turbogenerator – nicht ausgeprägter Pol Synchrongenerator, dessen Hauptfunktion darin besteht, mechanische Energie in Arbeit von einer Dampf- oder Gasturbine in elektrische Energie umzuwandeln hohe Geschwindigkeiten Rotordrehung (3000,1500 U/min). Die mechanische Energie der Turbine wird mithilfe eines rotierenden Magnetfelds in elektrische Energie umgewandelt, das durch einen in der Kupferwicklung des Rotors fließenden Gleichspannungsstrom erzeugt wird, der wiederum zur Erzeugung von dreiphasigem Wechselstrom und Spannung im Rotor führt Statorwicklungen. Abhängig von den Kühlsystemen werden Turbogeneratoren in verschiedene Typen unterteilt: luftgekühlte Generatoren, wasserstoffgekühlte Generatoren und wassergekühlte Generatoren. es gibt auch kombinierte Typen, zum Beispiel ein wasserstoffwassergekühlter Generator (HWG). Der Turbogenerator TVV-320-2 dient zur Erzeugung elektrischer Energie in einem Wärmekraftwerk in direkter Verbindung mit Dampfturbine K-300-240 Leningrader Metallwerk oder T-250-240 Ural-Turbomotorenwerk.

1. Technische Daten

Nennparameter des Generators bei Nenndruck und Temperaturen der Kühlmedien sind in der Tabelle angegeben. 1.

Hauptparameter von Kühlmedien

Wasserstoff im Statorgehäuse

Destillat in der Statorwicklung

Prozesswasser in Gaskühlern

Prozesswasser in den Statorwicklungswärmetauschern

Überdruck Prozesswasser Es sollte nicht mehr als der Überdruck des Destillats in der Wicklung herrschen.

Die zulässige Abweichung wird durch die Temperatur des Destillats bestimmt.

Die höchstzulässige Temperatur einzelner Generatorkomponenten und Kühlmedien. Die Isolierung der Generatorwicklungen ist Klasse „B“.

Die höchstzulässige Temperatur einzelner Generatorkomponenten und Kühlmedien ist in der Tabelle angegeben. 2.

*Die Temperatur der Rotorwicklung darf die Temperatur von kaltem Wasserstoff um nicht mehr als 75 °C überschreiten

Die zulässige Temperatur basierend auf den unter den Keilen der Statorwicklung verlegten Widerstandstemperaturen sollte 75 °C nicht überschreiten

Zusätzliche technische Daten

2. Aufbau und Betrieb des Generators

Allgemeines Funktionsdiagramm der Arbeit

Der Generator ist mit direkter Kühlung der Statorwicklung mit destilliertem Wasser (Destillat) und der Rotorwicklungen und des Statorkerns mit Wasserstoff in einem gasdichten Gehäuse ausgestattet.

Das Destillat in der Statorwicklung zirkuliert unter dem Druck der Pumpen und wird durch außerhalb des Generators befindliche Wärmetauscher gekühlt.

Kühlwasserstoff zirkuliert im Generator unter der Wirkung von auf der Rotorwelle montierten Ventilatoren und wird durch in die Endteile des Generatorgehäuses eingebaute Gaskühler gekühlt.

Die Wasserzirkulation in Gaskühlern und Wärmetauschern erfolgt durch Pumpen außerhalb des Generators.

Die Ölversorgung der Stützlager und Wellendichtungen erfolgt über das Turbinenölsystem.

Zur Notölversorgung der Stützlager und Wellendichtungen im Auslaufbereich des Aggregats sind außerhalb des Generators Reservetanks installiert.

Der Generator wird von einem Hochfrequenz-Induktorgenerator über Halbleitergleichrichter erregt.

Statorgehäuse und Fundamentplatten

Das gasdicht verschweißte Statorgehäuse besteht aus einem Mittelteil, der den Kern mit Wicklung trägt, und zwei Endteilen.

An den Endteilen befinden sich gewundene Frontteile und Gaskühler.

Am erregerseitigen Endteil sind die Endklemmen der Wicklung angebracht – oben Null und unten linear.

Die mechanische Festigkeit des Gehäuses reicht aus, dass der Stator im Falle einer Wasserstoffexplosion dem Innendruck ohne bleibende Verformung standhält.

Die äußeren Statorschilde sind direkt integriert interne Abschirmungen, an dem die Lüfterschilde befestigt sind.

Einführung

1. Technische Daten

2. Aufbau und Betrieb des Generators

3. Sicherheitshinweise

Abschluss

Referenzliste

Einführung

Turbogeneratoren (TG) sind die wichtigste Erzeugungsanlage und liefern über 80 % der gesamten weltweiten Stromerzeugung. Gleichzeitig sind TGs die komplexeste Art elektrischer Maschinen, die die Probleme von Leistung, Abmessungen, elektromagnetischen Eigenschaften, Erwärmung, Kühlung sowie statischer und dynamischer Festigkeit von Strukturelementen eng miteinander verbinden. Die Gewährleistung höchster Betriebssicherheit und Effizienz der TG ist ein zentrales wissenschaftlich-technisches Problem.

In der heimischen Turbogeneratorindustrie leisteten viele Wissenschaftler, Forscher und Konstrukteure einen großen Beitrag zur Entwicklung der Theorie, zur Entwicklung von Fragen der Berechnung, des Designs und des Betriebs von TGs, unter denen vor allem Alekseev A.E. zu erwähnen ist. Luther R.A., Kostenko M.P., Odinga A.I., Bergera A.Ya., Komara E.G., Efremova D.V., Ivanova N.P., Glebova I.A., Kazovsky E.Ya., Eremina M.Ya., Voldek A. .I., Gervais G.K., Vazhnova K.I. Unter den ausländischen Experten sind E. Wiedemann, V. Kellenberger, V. P. Shuisky und G. Gotter zu nennen.

Gleichzeitig verlieren Fragen der Weiterentwicklung der Theorie, der Entwicklung fortschrittlicherer Technologien und Designs von TG, Berechnungsmethoden und Forschung trotz der enormen Arbeit der letzten Jahrzehnte nicht an Relevanz.

Ein Turbogenerator ist ein Synchrongenerator ohne ausgeprägte Pole, dessen Hauptfunktion darin besteht, mechanische Energie im Betrieb einer Dampf- oder Gasturbine bei hohen Rotordrehzahlen (3000–1500 U/min) in elektrische Energie umzuwandeln. Die mechanische Energie der Turbine wird mithilfe eines rotierenden Magnetfelds in elektrische Energie umgewandelt, das durch einen in der Kupferwicklung des Rotors fließenden Gleichspannungsstrom erzeugt wird, der wiederum zur Erzeugung von dreiphasigem Wechselstrom und Spannung im Rotor führt Statorwicklungen. Abhängig von den Kühlsystemen werden Turbogeneratoren in verschiedene Typen unterteilt: luftgekühlte Generatoren, wasserstoffgekühlte Generatoren und wassergekühlte Generatoren. Es gibt auch kombinierte Typen, beispielsweise einen wasserstoffwassergekühlten Generator (HW). Der Turbogenerator TVV-320-2 dient zur Erzeugung elektrischer Energie in einem Wärmekraftwerk in direkter Verbindung mit der Dampfturbine K-300-240 des Leningrader Metallwerks oder T-250-240 des Ural-Turbomotorenwerks.

1. Technische Daten

Die Nennparameter des Generators bei Nenndruck und Nenntemperatur des Kühlmediums sind in der Tabelle angegeben. 1.

Hauptparameter von Kühlmedien

Wasserstoff im Statorgehäuse

Destillat in der Statorwicklung

Prozesswasser in Gaskühlern

Prozesswasser in den Statorwicklungswärmetauschern

Der Überdruck des Prozesswassers sollte nicht größer sein als der Überdruck des Destillats in der Wicklung.

Die zulässige Abweichung wird durch die Temperatur des Destillats bestimmt.

Die höchstzulässige Temperatur einzelner Generatorkomponenten und Kühlmedien. Die Isolierung der Generatorwicklungen ist Klasse „B“.

Die höchstzulässige Temperatur einzelner Generatorkomponenten und Kühlmedien ist in der Tabelle angegeben. 2.

*Die Temperatur der Rotorwicklung darf die Temperatur von kaltem Wasserstoff um nicht mehr als 75 °C überschreiten.

Die zulässige Temperatur gemäß den unter den Keilen der Statorwicklung verlegten Widerstandstemperaturen sollte 75 °C nicht überschreiten, zwischen den Messwerten des am stärksten und am wenigsten erhitzten Widerstandsthermometers sollte sie 20 °C nicht überschreiten. Sie kann in Absprache mit dem Hersteller für jede spezifische Maschine nach thermischen Tests festgelegt werden .

Zusätzliche technische Daten