rumah · Instalasi · Prinsip pengoperasian turbogenerator otonom. Bagaimana cara kerja generator turbo dan hidrogen sinkron? Desain nosel turbin. Apa pengaruhnya?

Prinsip pengoperasian turbogenerator otonom. Bagaimana cara kerja generator turbo dan hidrogen sinkron? Desain nosel turbin. Apa pengaruhnya?

Turbogenerator merupakan generator sinkron yang terhubung langsung dengan pembangkit listrik tenaga panas. Turbin mereka menggunakan bahan bakar fosil dan karenanya memiliki indikator efisiensi tertinggi. Hal ini terutama berlaku untuk frekuensi rotasinya yang tinggi.

Peralatan pembangkit ini menyediakan sekitar 80 persen dari total pembangkitan listrik dunia. energi listrik.

Tugas utama turbogenerator adalah transformasi energi mekanik turbin uap atau gas menjadi energi listrik. Hal ini dilakukan ketika kecepatan tinggi putaran rotor (dari 3000 hingga 15000 rpm).

Turbogenerator adalah jenis unit listrik yang agak rumit yang menggabungkan:

  • masalah listrik;
  • karakteristik elektromagnetik;
  • ukuran;
  • pendinginan dan pemanasan;
  • kekuatan statis dan dinamis.

Perangkat ini dirancang secara horizontal dan memiliki belitan menarik dengan kutub implisit, yang terletak pada rotor itu sendiri. Dan pada stator terdapat belitan tiga fasa.

Prinsip pengoperasian turbogenerator

Energi mekanik Turbin itu sendiri berubah menjadi listrik. Hal ini dimungkinkan berkat medan magnet berputar yang diciptakan oleh arus kontinu yang mengalir pada belitan rotor itu sendiri. Hal ini juga memberikan kontribusi terhadap pembentukan tiga fase arus bolak-balik, serta tegangan pada stator (belitannya). Torsi dari mesin disalurkan ke rotor generator.

Karakteristik turbogenerator ini memungkinkan, ketika rotor berputar, membentuk momen magnet, yang tercipta listrik dalam belitannya. Berkat sistem eksitasi di unit, tegangan konstan dipertahankan di semua mode pengoperasian perangkat ini.

Sirkulasi air pada heat exchanger dan gas cooler terjadi menggunakan pompa yang terletak di luar turbogenerator itu sendiri.

Generator turbin uap

Generator turbo uap telah meningkatkan keandalan pengoperasiannya, sekaligus mengembangkan daya desainnya secara terus-menerus selama berjam-jam pengoperasian. Seperti perangkat modern dapat memiliki kapasitas hingga 1300 MW. Seringkali generator turbin uap dapat beroperasi secara paralel. Dalam hal ini, daya dapat ditransfer ke dalam satu rangkaian listrik.

Efisiensi termal pembangkit listrik di mana turbogenerator uap dipasang secara langsung bergantung pada jenis dan parameter siklus termal penggunaan panas dari uap yang dihasilkan, serta pada peralatan itu sendiri dan karakteristiknya.

Seringkali, turbin uap turbogenerator berdaya rendah dipasang di rumah boiler industri yang menggunakan bahan bakar minyak atau bahan bakar padat. Turbin di sini berfungsi sebagai alat pelambatan unit pendingin reduksi, berdasarkan perbedaan tekanan dari boiler ke ekstraksi industri atau penukar panas. /p>

Kekuatan turbogenerator yang beroperasi di industri ini berkisar antara 250 kilowatt hingga 5 megawatt. Instalasi ini memungkinkan Anda memperoleh energi listrik yang sangat murah. Ternyata harganya delapan kali lebih murah daripada membeli. Dan semua peralatan, bila beroperasi lebih dari 5.000 jam setahun, dapat dengan cepat terbayar dalam waktu tiga tahun.

Turbin uap dari turbogenerator beban kecil dapat digunakan tidak hanya sebagai penggerak generator listrik, tetapi juga untuk menggerakkan perangkat yang diperlukan untuk pengoperasian ruang ketel untuk tujuan apa pun.

Stator turbogenerator

Itu terbuat dari rumahan di mana terdapat inti dengan ceruk untuk memasang belitan di dalamnya. Inti terdiri dari lapisan-lapisan yang terdiri dari beberapa lembar baja (listrik), juga dilapisi dengan pernis. Di antara lapisan-lapisan ini terdapat saluran khusus untuk ventilasi (sekitar 5 - 10 sentimeter).

Di tempat ceruk berada, belitan diamankan dengan irisan, dan bagian depannya dipasang pada cincin khusus. Letaknya di ujung stator. Inti itu sendiri ditempatkan dalam wadah las tahan lama yang terbuat dari baja.

Rotor turbogenerator

Untuk menjamin kekuatan yang tinggi, rotor generator turbin diproduksi dalam bentuk silinder tebal yang terbuat dari billet baja padat. Dalam hal ini, baja karbon digunakan, biasanya, kelas "35" (dalam kasus beban rendah dari unit ini).

Rotor generator turbin dilengkapi dengan dua baris lubang yang terletak di sepanjang lubang belitan pertama. Hal ini diperlukan untuk mengamankan beban penyeimbang khusus di sana. Panjang rotor turbogenerator jauh lebih kecil dari dimensi aktifnya.

Pada kecepatan putaran sekitar 3000 rpm, rotor dibuat dengan diameter 1,2 meter. Gulungannya terbuat dari tembaga strip khusus dengan tambahan bahan tambahan perak. Itu ditahan di alur berkat irisan duralumin.

Untuk meningkatkan ketahanan termal rotor terhadap pengaruh arus balik, cincin hubung singkat ditempatkan di atas insulasi belitan, yang dibuat dalam bentuk sisir tembaga dua lapis.

Untuk meningkatkan tenaga unit, pendinginan turbogenerator dibuat lebih intensif, tanpa menambah dimensi secara signifikan. Jika beban perangkat tersebut melebihi 50 W, maka pendingin cair atau hidrogen pada belitannya digunakan.

Pendinginan turbogenerator

Turbogenerator berpendingin udara

Unit tersebut diproduksi dengan beban 2,5; 4; 6; 12 dan 20 MW. Desain perangkat tersebut tertutup. Ventilasi mandiri disediakan dalam siklus tertutup. Perputaran udara di dalam turbogenerator terjadi berkat kipas yang dipasang di kedua sisi di dalam rotor.

Untuk mencegah debu masuk ke dalam, terdapat segel udara khusus pada poros. Dan kebocoran udara dikompensasi oleh hisapannya dari lingkungan luar.

Perangkat berpendingin hidrogen

Ini adalah perangkat dengan kapasitas 60 dan 100 Megawatt.

Pendinginan turbogenerator yaitu belitan rotor dilakukan langsung dengan hidrogen. Stator didinginkan secara tidak langsung dan dikelilingi oleh cangkang yang dilas, kedap gas dan permanen.

Unit berpendingin air

Gulungan rotor dan stator perangkat jenis ini didinginkan menggunakan pasokan air langsung. Baja inti stator didinginkan menggunakan pendingin yang dirancang khusus terbuat dari silumin. Udara yang mengisi generator itu sendiri didinginkan oleh air.

Pendinginan terintegrasi

Perangkat berpendingin air hidrogen tersebut memiliki kapasitas 160 - 1200 Megawatt. Dan jumlah putaran per menit adalah 3000. Unit tersebut memiliki pendinginan langsung pada belitan stator dengan air suling, dan rotor dengan hidrogen. Permukaan luarnya didinginkan hanya dengan menggunakan hidrogen.

Badan unit tersebut dibuat satu bagian, dilas, kedap gas, satu bagian, dan juga Permukaan dalam memiliki cincin kekakuan melintang tambahan, yang membantu mengamankan inti. Stator ditutupi di kedua sisinya dengan pelat luar.

Hal ini berlaku untuk unit yang bebannya 160 - 220 MW. Jika daya turbogenerator adalah 300 - 800 Megawatt, maka rangka perangkat tersebut terbuat dari tiga bagian. Itu diisi dengan hidrogen, yang kemudian diedarkan menggunakan dua kipas aksial, dipasang pada rotor itu sendiri. Ini mendingin di pendingin gas turbogenerator.

Modus yang menarik

Metode utama jenis ini adalah sistem brushless. Patogen tipe tertutup memiliki ventilasi terisolasi. Untuk turbogenerator berkapasitas 160 - 800 Megawatt digunakan sistem thyristor dengan self-activation. Exciternya sendiri bersifat sinkron pembangkit tiga fasa arus bolak-balik.

Konverter termal digunakan untuk memeriksa rezim termal komponen utama, serta sistem pendingin. Mereka terhubung ke unit kendali pusat.

Berkat peralatan khusus, dimungkinkan untuk memantau tekanan, aliran air pendingin, distilat, memantau tekanan oli, dll. Dengan bantuannya, semua perubahan parameter yang ditentukan dari norma terus dipantau.

Sistem proteksi khusus juga dipasang pada unit ini. Karakteristik turbogenerator ini menunjukkan penurunan tingkat konsumsi air dalam pendingin gas.

Pengoperasian turbogenerator

Paling masalah besar Saat mengoperasikan perangkat berpendingin hidrogen, kebocoran air harus dicegah. Sebelum atau sesudah mengoperasikan mesin tersebut, pemeriksaan Penting untuk memeriksa generator, serta sistem pendingin hidrogen itu sendiri, untuk mengetahui kepadatan gasnya.

Konsumsi hidrogen per hari tidak boleh melebihi 10 persen dari total kuantitas dalam unit ini. Dan kebocorannya tidak boleh melebihi 5%. Selain itu, Anda harus mengingat dan mengetahui bahwa seiring dengan meningkatnya suhu minyak penyegel, jumlah hidrogen yang terlarut di dalamnya juga meningkat. Hal ini dapat mengakibatkan kebocoran hidrogen.

Keadaan getaran turbogenerator adalah salah satu parameter utama yang bertanggung jawab atas keselamatan dan keandalan selama pengoperasian. Dia bisa dipanggil berturut-turut alasan mekanis, disebabkan oleh ketidakseimbangan komponen putar turbogenerator, pelanggaran desain bantalan, asimetri celah udara, korsleting belitan rotor, pelanggaran insulasi belitan, dll.

Pengoperasian turbogenerator dalam jangka panjang diperbolehkan pada daya asimetris, ketika arus balik tidak lebih dari delapan persen dari arus pengenal stator itu sendiri. Dalam hal ini, arus dalam fasa harus lebih besar dari nilai nominalnya.

Pengoperasian turbogenerator jangka panjang juga dipastikan jika dalam hal ini diaktifkan menggunakan metode “sinkronisasi tepat”.

Dalam mode darurat, perangkat dapat dihidupkan, namun arus stator tidak boleh lebih dari tiga kali lipat nilai pengenal. Suhu yang diijinkan pendinginan hidrogen adalah 40°C. Suhunya tidak bisa diturunkan di bawah 20 derajat. Jika suhunya meningkat, maka beban pengenal generator harus dikurangi. Semua nilai pengurangan daya tersedia dalam petunjuk pengoperasian untuk perangkat tersebut.

Perangkat ini juga dapat beroperasi dengan tegangan masukan tidak melebihi 110 persen dari nilai pengenal.

Untuk pengoperasian turbogenerator yang normal dan lancar, suhu cairan pendingin dalam pendingin gas harus 33 derajat. Nilai minimumnya adalah 15°C.

Turbogenerator di pameran

Pameran internasional "Electro" merupakan event terbesar yang menghadirkan peralatan kelistrikan untuk energi, teknik elektro, otomasi, serta peralatan penerangan industri.

Anda akan dapat melihat banyak segmen dan tren modern industri, mulai dari pembangkitan energi listrik hingga konsumsi akhirnya; cari tahu apa itu turbogenerator, prinsip pengoperasian, jenis, karakteristiknya.

Perusahaan dari negaranya berpartisipasi dalam pameran ini setiap tahun. negara lain dunia: Cina, Jerman, Slovenia, Spanyol, India, Republik Ceko dan banyak lainnya.

Di acara Electro Anda akan melihat:

  • turbogenerator, kompresor, unit turbin gas, berbagai peralatan bantu;
  • peralatan listrik untuk pembangkit tenaga listrik, jaringan transmisi, dan distribusi energi;
  • desain semua jenis fasilitas tenaga listrik dan sistem penyediaan tenaga listrik;
  • jaringan pintar;
  • keamanan listrik;
  • berarti bertanggung jawab atas perlindungan tenaga kerja;
  • pakaian kerja.

Selain itu, Anda juga akan dapat menjalani program pendidikan dan pelatihan khusus untuk personel.

Di departemen penerangan industri Anda dapat berkenalan dengan:

  • desain sistem pencahayaan;
  • penerangan dalam situasi darurat;
  • sistem penerangan kantor, serta industri dan gudang;
  • penerangan jalan dan masih banyak lagi.

Dengan datang ke pameran Electro, Anda akan bisa belajar banyak hal menarik dan menarik teknologi modern dan peralatan. Hal ini tentunya akan membantu dalam mengembangkan bisnis Anda. Dan akuisisi Peralatan yang diperlukan akan memungkinkan Anda memodernisasi dan mempercepat produksi Anda secara efektif.

Penyelenggara pameran ini memberikan kesempatan kepada perusahaan mana pun untuk menunjukkan kemampuannya perkembangan terkini, yang memungkinkan Anda menempati tempat khusus dalam program presentasi.

Tujuan dari proyek semacam ini adalah untuk menarik perhatian pembeli potensial tentang perkembangan terkini dan promosinya pasar Rusia. Dengan bantuannya, Anda dapat menarik pengunjung ke proyek Anda, yang baru saja memasuki pasar, menceritakan kelebihannya dan solusi teknologi baru.

Turbogenerator berfungsi untuk menyuplai tenaga listrik, instalasi khusus dan penerangan kapal dengan listrik dan dimaksudkan untuk operasi terpisah dan paralel dengan turbogenerator lain atau generator diesel yang memiliki karakteristik pengendalian yang sama.

Turbogenerator memungkinkan operasi paralel jangka pendek, untuk periode transfer beban, dengan jaringan listrik pantai.

Turbogenerator dirancang untuk pengoperasian jangka panjang dalam sistem vakum.

Turbogenerator mencakup komponen dan elemen berikut:

Turbin uap.

Gearbox satu tahap.

Generator yang bersemangat sendiri.

Bantalan turbin.

Bingkai pondasi.

Kopling gigi.

Satuan kendali.

Pengatur pompa.

Blok perlindungan.

Katup penutup cepat (QCV).

Pompa oli ulir listrik.

Pompa minyak.

Pendingin oli.

Saringan minyak.

Pemurni minyak sentrifugal.

Injektor minyak.

Ejektor hisap dengan kondensor.

Sistem hisap dan drainase.

Pasokan minyak dan air.

Detektor beban.

Filter listrik jaringan.

Katup pengaman.

Peralatan kontrol dan pengukuran.

Panel kontrol generator turbo.

Gambaran umum tentang turbogenerator

Sebuah turbogenerator terdiri dari turbin, gearbox dan generator, yang sumbu-sumbunya sejajar dan terletak di dalam pesawat horisontal. Turbin uap melalui gearbox memutar generator yang menghasilkan energi listrik.

Turbin, kotak roda gigi, dan generator dipasang pada kerangka pondasi umum yang dilas, sebagian digunakan sebagai tangki oli untuk sistem oli generator.

Turbin terdiri dari rumah stasioner 12 dan 14 (lihat gambar) dan bagian berputar - rotor 5, segel 7 dan 16, diafragma 13 dan bantalan 4 dan 18.

Kotak katup dipasang pada bagian atas (depan) rumah turbin (14) dengan flensa horizontal. Penopang fleksibel 2 dipasang pada bagian depan bawah rumah turbin 12, bagian belakang turbin bertumpu pada dua penyangga tetap 20.

Pipa knalpot turbin dilas dan diarahkan ke atas.

Untuk mengurangi kehilangan panas dan mengurangi pemanasan udara di MKO, rumah turbin diisolasi secara termal dengan kulit luar yang terbuat dari lembaran aluminium.

Gearboxnya satu tahap, digunakan untuk menurunkan kecepatan dari 7800 rpm pada poros turbin menjadi 1500 rpm pada poros generator. Rotor turbin dihubungkan ke kotak roda gigi melalui kopling roda gigi (21), dan roda kotak roda gigi dihubungkan ke rotor generator melalui flensa kaku.

Pada rangka pondasi 1 terdapat :

  • - unit kendali;
  • - pembersih halus sentrifugal yang membersihkan minyak dari partikel tersuspensi di dalamnya;
  • - filter oli kasar tipe slot;
  • - pompa oli listrik, sekrup, yang memberikan pelumasan unit pada saat start-up, stop dan dalam keadaan darurat;
  • - panel instrumen tempat semua pengukur tekanan dan pengukur tekanan vakum yang diperlukan dipasang, serta takometer listrik yang memantau putaran generator turbo;
  • - pengatur tekanan uap otomatis dalam sistem penyegelan dan hisap, memastikan penyegelan normal poros turbin, baik pada saat start-up maupun selama operasi di bawah beban.

DENGAN sisi kanan Oil cooler dipasang pada rangka pondasi (lihat dari sisi saluran masuk uap), dan suction ejector dengan kondensor dipasang di sisi belakang (di area generator). Level oli dipantau menggunakan indikator level oli.

Suhu steam, oli dan air pendingin dipantau menggunakan termometer yang dipasang di tempat yang sesuai.

Turbogenerator (gearbox, turbin dan generator) dilumasi dengan cairan, pelumasan paksa dan disediakan oleh pengoperasian pompa-regulator yang terletak di poros turbin. Cadangan oli untuk pengoperasian pompa kontrol dibuat oleh injektor oli, yang ditenagai oleh pompa kontrol.

Berat kering turbogenerator sekitar 12500 kg, dalam kondisi operasi berat turbogenerator sekitar 13800 kg, lebih karena berat oli (sekitar 1000 kg) yang dituangkan ke dalam tangki oli, dan air pendingin oli pendingin dan ejector hisap dengan kondensor (sekitar 300 kg). Turbogenerator dipasang sesuai pesanan tanpa membongkarnya menjadi komponen dan suku cadang individual.

Tujuan paling dasar dari unit ini adalah konversi energi tipe mekanis, diperoleh dari putaran turbin (gas atau uap), menjadi listrik. Transformasi ini merupakan hasil rotasi Medan gaya rotor itu sendiri di stator. Medan ini terjadi karena adanya magnet yang dipasang pada rotor atau adanya arus tegangan searah. Ini berkontribusi pada pembangkitan arus pada belitan stator, serta bolak-balik tegangan tiga fasa. Mereka berbanding lurus dengan bidang ini.

Prinsip pengoperasian turbogenerator didasarkan pada pembangkitan energi listrik dalam mode operasi nominal yang cukup lama. Apalagi unit-unit ini terhubung dengan turbin uap atau gas. Turbogenerator digunakan di pembangkit listrik tenaga nuklir dan termal. Tergantung pada kekuatan peralatan ini, itu dibagi menjadi tiga kategori utama:

  • 2,5 - 32 MW;
  • 60 - 320 MW;
  • kapasitas generator turbin lebih dari 500 MW.

Adapun kecepatan putaran turbogenerator adalah:

  • bipolar dengan kecepatan putaran 1500 hingga 1800 rpm;
  • empat kutub (300 - 3600 rpm).

Perangkat turbogenerator mencakup rotor silinder, yang dipasang pada 2 bantalan biasa khusus, dan belitan stator dua lapis. Bergantung pada sistem eksitasi yang digunakan, unit-unit ini dapat bersifat independen dan statis, serta tanpa sikat.

Tergantung pada tenaga listrik dan permasalahan teknis penyediaan energi itu sendiri, bedakan jenis berikut turbogenerator dengan berbagai sistem pendinginan:

  • minyak;
  • udara;
  • hidrogen;
  • asinkron;
  • gabungan hidrogen-air.

Jenis perangkat yang terakhir ini paling sering digunakan untuk bekerja di pembangkit listrik tenaga nuklir. Generator turbo asinkron telah menemukan penerapannya dalam sistem energi dengan fluktuasi beban tinggi dan pembangkit listrik termal yang kuat. Satuan minyak dan berpendingin udara digunakan untuk pekerjaan di pembangkit listrik tenaga panas (TPP) dengan kapasitas berbeda-beda.

Kehidupan pelayanan turbogenerator tergantung pada kondisi pengoperasiannya. Hal ini juga dipengaruhi oleh pemanasan komponen utama (rotor, belitan dan inti stator) dan lingkungan pendinginan. Selain itu, Anda harus mengingat dan mengetahui bahwa kelebihan tegangan yang berkepanjangan pada transformator, pembatas tegangan, reaktor shunt lebih dari yang diizinkan menyebabkan pengurangan yang signifikan dalam masa pakai unit ini dan peningkatan tingkat kecelakaan.

Desain generator turbo

Ini mencakup dua komponen terpenting - stator dan rotor. Masing-masing memiliki banyak elemen dan sistem. Rotor adalah perangkat berputar dari turbogenerator. Hal ini dipengaruhi oleh beban elektromagnetik, mekanik dan termal. Stator dipasang secara permanen. Namun hal ini juga dipengaruhi oleh berbagai hal beban dinamis(tegangan tinggi, torsi, getaran, dll).

Inti dari turbogenerator itu sendiri dirakit dari lembaran baja canai panas paduan tinggi. Jika kapasitasnya melebihi 100 MW, maka digunakan baja canai dingin. Lembarannya disusun sedemikian rupa sehingga arah pergerakan fluks magnet di bagian belakang inti itu sendiri bertepatan dengan arah penggulungan baja. Paket khusus dirakit dari lembaran-lembaran ini, dari mana elemen inti sudah terbentuk. Semua tersedia saluran ventilasi antar paket ini dibuat menggunakan spacer baja non-magnetik.

Gulungan stator terbuat dari dua lapisan dan tahan terhadap korosi. Dua batang dimasukkan ke dalam setiap alur yang ada, yang merupakan milik dua bagian berbeda. Gulungannya sendiri menggunakan insulasi kontinu. Stator turbogenerator mencakup rumah penyangga itu sendiri, tempat inti dipasang, dan rusuk yang dihubungkan secara kaku ke rangka penyangga. Bagian elastis dipasang di antara kedua elemen ini. Mereka dibuat dalam bentuk prisma elastis persegi panjang. Ada lubang oval di antara platform pendukung.

Generator turbin turbin uap

Ini adalah salah satu jenis mesin kalor putar yang menggunakan energi uap air. Ini menggandakan energi panas uap menjadi pekerjaan mekanis. Dibandingkan dengan mesin piston, turbin uap jauh lebih nyaman digunakan, ekonomis dan kompak.

Ketika uap itu sendiri mengalir melalui nozel, itu energi potensial berubah menjadi kinetik, ditransmisikan langsung ke bilah itu sendiri. Seperangkat bilah rotor dan nosel tetap disebut tahap turbin, yang dapat bersifat reaktif atau aktif.

Prinsip pengoperasian perangkat ini adalah sebagai berikut. Melalui saluran uap, uap super panas dari boiler disuplai langsung ke turbin uap dari turbogenerator itu sendiri. Di sinilah sebagian besar energi panas diubah menjadi kerja mekanis. Produk limbah ini kemudian dikirim ke kondensor pada suhu dan tekanan yang cukup rendah. Ada sistem tabung yang melaluinya air dingin dipompa secara konstan. Setelah kontak dengan permukaan yang dingin, uap mengembun, berubah menjadi air. Kondensat yang dihasilkan ini dipompa keluar dan dimasukkan ke dalam tangki pengumpul melalui pemanas yang dirancang khusus dan kemudian ke dalam ketel uap. Dari sini kita dapat menyimpulkan bahwa dalam turbin uap, air, uap dan kondensat lingkaran tertutup. Hilangnya uap dan air cukup kecil, namun hal ini diimbangi dengan menambahkan ke dalam sistem itu sendiri air mentah, melewati pemurni air terlebih dahulu. Di sini dia dikenai perlakuan khusus perawatan kimia untuk menghilangkan semua kotoran yang tidak diinginkan.

Efisiensi turbogenerator

Besarnya parameter ini ditentukan oleh produsennya sendiri yaitu desain dan jumlah bahan aktif yang digunakan. Namun perlu diingat hanya itu saja staf layanan selama pengoperasian normal turbogenerator mampu meningkatkan koefisien tindakan yang bermanfaat dengan meminimalkan kerugian tertentu.

Efisiensi unit ini sama dengan rasio output kekuatan yang berguna dengan daya yang disuplai ke turbogenerator dari turbin. Indikator ini tergantung pada beban yang dibawa oleh perangkat itu sendiri. Bagi banyak turbogenerator, nilai maksimum koefisien ini terletak langsung pada beban itu sendiri, yaitu sekitar 80-90% dari nilai nominal. Ini sepenuhnya sesuai operasi normal turbin dalam mode ekonomis.

Pameran "Elektro"

Acara internasional ini merupakan yang terbesar tidak hanya di Rusia, tetapi juga di negara-negara CIS. Akan ada display peralatan kelistrikan untuk energi, otomasi, penerangan dan teknik kelistrikan.

Setiap pengunjung pameran Electro di Expocentre Fairgrounds akan dapat melihat perkembangan terkini dan inovatif dalam industri ini, mulai dari pembangkitan energi hingga konsumsinya.

Di sini Anda dapat mempelajari lebih detail tentang apa itu turbogenerator, tujuan, jenis, desain, dan prinsip pengoperasiannya. Pameran ini telah mempertemukan para ahli terkemuka dan perwakilan industri besar dari seluruh dunia setiap tahun selama 25 tahun untuk mendiskusikan hal-hal paling penting Isu saat ini dan belajar banyak hal menarik di industri ini.

Perkenalan

1. Data teknis

2. Perancangan dan pengoperasian generator

3. Instruksi keselamatan

Kesimpulan

Bibliografi

Perkenalan

Turbogenerator (TG) adalah jenis peralatan pembangkit utama yang menyediakan lebih dari 80% total pembangkitan listrik global. Pada saat yang sama, TG adalah tipe yang paling kompleks mesin listrik, yang menggabungkan erat masalah daya, dimensi, karakteristik elektromagnetik, pemanasan, pendinginan, kekuatan statis dan dinamis elemen struktur. Memastikan keandalan operasional dan efisiensi maksimum TG merupakan masalah ilmiah dan teknis utama.

Dalam industri turbogenerator dalam negeri, kontribusi besar terhadap pengembangan teori, pengembangan masalah perhitungan, desain, dan pengoperasian TG dibuat oleh banyak ilmuwan, peneliti, perancang, di antaranya, pertama-tama, Alekseev A.E., harus diperhatikan. 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 A.I. Di antara para ahli asing, perlu diperhatikan E. Wiedemann, V. Kellenberger, V.P. Shuisky, G. Gotter.

Pada saat yang sama, meskipun banyak pekerjaan yang telah dilakukan selama beberapa dekade terakhir, isu-isu pengembangan lebih lanjut teori, pengembangan teknologi dan desain TG yang lebih maju, metode perhitungan dan penelitian tidak kehilangan relevansinya.

Turbogenerator - tiang tidak menonjol generator sinkron, fungsi utamanya adalah mengubah energi mekanik kerja turbin uap atau gas menjadi energi listrik bila kecepatan tinggi putaran rotor (3000,1500 rpm). Energi mekanik dari turbin diubah menjadi energi listrik menggunakan medan magnet berputar, yang dihasilkan oleh arus tegangan searah yang mengalir pada belitan tembaga rotor, yang pada gilirannya menghasilkan arus dan tegangan bolak-balik tiga fasa pada turbin. belitan stator. Tergantung pada sistem pendinginnya, turbogenerator dibagi menjadi beberapa jenis: generator berpendingin udara, generator berpendingin hidrogen, dan generator berpendingin air. ada juga tipe gabungan, misalnya, generator berpendingin air hidrogen (HWG). Turbogenerator TVV-320-2 dirancang untuk menghasilkan energi listrik di pembangkit listrik termal yang berhubungan langsung dengan turbin uap Pabrik Logam Leningrad K-300-240 atau Pabrik Mesin Turbo Ural T-250-240.

1. Data teknis

Parameter nominal generator di tekanan nominal dan suhu media pendingin diberikan dalam tabel. 1.

Nama parameter utama Modus nominal Mode jangka panjang yang diizinkan
Daya total, kW 353000 367000
Daya aktif, kW 300000 330000
Faktor kekuatan 0,85 0,9
Tegangan. V 20000 20000
Saat ini, sebuah 10200 10600
Frekuensi Hz 50 50
Kecepatan putaran, rpm 3000 3000
Efisiensi, % 98,7 Tidak terstandarisasi
Kecepatan putaran kritis, rpm 900/2600 900/2600
Koneksi fase belitan stator Bintang ganda
Jumlah kabel belitan stator 9 9

Parameter utama media pendingin

Hidrogen di rumah stator

Distilat pada belitan stator

Proses air dalam pendingin gas

Proses air di penukar panas belitan stator

Tekanan berlebih air proses tidak boleh ada lebih dari tekanan berlebih dari distilat dalam belitan.

Penyimpangan yang diijinkan ditentukan oleh suhu distilat.

Suhu tertinggi yang diizinkan untuk masing-masing komponen generator dan media pendingin. Isolasi belitan generator adalah kelas "B".

Suhu tertinggi yang diizinkan dari masing-masing komponen generator dan media pendingin ditunjukkan dalam tabel. 2.

*Suhu belitan rotor diperbolehkan melebihi suhu hidrogen dingin tidak lebih dari 75

.

Suhu yang diizinkan berdasarkan suhu resistansi yang diletakkan di bawah irisan belitan stator tidak boleh melebihi 75

antara pembacaan termometer resistansi yang paling banyak dan paling sedikit panasnya tidak boleh melebihi 20; hal ini dapat ditentukan dengan persetujuan pabrikan untuk setiap mesin tertentu setelah uji termal.

Data teknis tambahan

Konsumsi oli per bantalan generator (tanpa segel poros), l/mnt 370
Tekanan oli berlebihan pada bantalan penopang, kgf/cm 2 0,3 0,5
Konsumsi oli untuk segel poros di kedua sisi generator, l/mnt 180
Volume gas generator rakitan, m 3 87
Jumlah langkah air pendingin gas 2
Berat pendingin gas, kg 1915
Massa rotor generator, kg 55000
Berat bagian tengah dengan anting untuk pemasangan (tanpa lubang tali), kg 198200
Berat bagian ujung, kg 23050
Massa stator dengan lengan pengangkat, pendingin dan pelindung gas, kg 271000
Berat bantalan dengan lintasan dan pelat pondasi, kg 11100
Berat outlet ujung (terluar), kg 201
Berat setengah pelindung luar, kg 75

2. Perancangan dan pengoperasian generator

Diagram kerja fungsional umum

Generator dirancang dengan pendinginan langsung belitan stator dengan air sulingan (sulingan), dan belitan rotor serta inti stator dengan hidrogen yang terkandung di dalam wadah kedap gas.

Distilat dalam belitan stator bersirkulasi di bawah tekanan pompa dan didinginkan oleh penukar panas yang terletak di luar generator.

Hidrogen pendingin bersirkulasi di dalam generator di bawah aksi kipas yang dipasang pada poros rotor dan didinginkan oleh pendingin gas yang terpasang di bagian ujung rumah generator.

Sirkulasi air pada pendingin gas dan penukar panas dilakukan oleh pompa yang terletak di luar generator.

Pasokan oli ke bantalan pendukung dan seal poros berasal dari sistem oli turbin.

Untuk pasokan oli darurat ke bantalan pendukung dan segel poros pada saat unit rusak, tangki cadangan dipasang di luar generator.

Generator dieksitasi oleh generator induktor frekuensi tinggi melalui penyearah semikonduktor.

Rumah stator dan pelat pondasi

Rumah stator kedap gas yang dilas terdiri dari bagian tengah yang membawa inti dengan belitan, dan dua bagian ujung.

Pada bagian ujung terdapat bagian depan lilitan dan pendingin gas.

Di bagian ujung di sisi pembangkit, terminal ujung belitan dipasang - nol di atas, dan linier di bawah.

Kekuatan mekanik rumahan cukup bagi stator untuk menahan tekanan internal jika terjadi ledakan hidrogen tanpa deformasi sisa.

Pelindung stator luar terintegrasi langsung dengannya perisai dalam, tempat pelindung kipas dipasang.

Perkenalan

1. Data teknis

2. Perancangan dan pengoperasian generator

3. Instruksi keselamatan

Kesimpulan

Bibliografi


Perkenalan

Turbogenerator (TG) adalah jenis peralatan pembangkit utama yang menyediakan lebih dari 80% total pembangkitan listrik global. Pada saat yang sama, TG adalah jenis mesin listrik paling kompleks, yang menggabungkan erat masalah daya, dimensi, karakteristik elektromagnetik, pemanasan, pendinginan, kekuatan statis dan dinamis elemen struktural. Memastikan keandalan operasional dan efisiensi maksimum TG merupakan masalah ilmiah dan teknis utama.

Dalam industri turbogenerator dalam negeri, kontribusi besar terhadap pengembangan teori, pengembangan masalah perhitungan, desain, dan pengoperasian TG dibuat oleh banyak ilmuwan, peneliti, perancang, di antaranya, pertama-tama, Alekseev A.E., harus diperhatikan. 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 A.I. Di antara para ahli asing, perlu diperhatikan E. Wiedemann, V. Kellenberger, V.P. Shuisky, G. Gotter.

Pada saat yang sama, meskipun banyak pekerjaan yang telah dilakukan selama beberapa dekade terakhir, isu-isu pengembangan lebih lanjut teori, pengembangan teknologi dan desain TG yang lebih maju, metode perhitungan dan penelitian tidak kehilangan relevansinya.

Turbogenerator adalah generator sinkron kutub tidak menonjol yang fungsi utamanya mengubah energi mekanik yang bekerja dari turbin uap atau gas menjadi energi listrik pada kecepatan rotor tinggi (3000-1500 rpm). Energi mekanik dari turbin diubah menjadi energi listrik menggunakan medan magnet berputar, yang dihasilkan oleh arus tegangan searah yang mengalir pada belitan tembaga rotor, yang pada gilirannya menghasilkan arus dan tegangan bolak-balik tiga fasa pada turbin. belitan stator. Tergantung pada sistem pendinginnya, turbogenerator dibagi menjadi beberapa jenis: generator berpendingin udara, generator berpendingin hidrogen, dan generator berpendingin air. Ada juga tipe gabungan, misalnya generator berpendingin air hidrogen (HW). Turbogenerator TVV-320-2 dirancang untuk menghasilkan energi listrik di pembangkit listrik termal yang berhubungan langsung dengan turbin uap K-300-240 dari Pabrik Logam Leningrad atau T-250-240 dari Pabrik Turbomotor Ural.


1. Data teknis

Parameter nominal generator pada tekanan nominal dan suhu media pendingin diberikan dalam tabel. 1.

Nama parameter utama Modus nominal Mode jangka panjang yang diizinkan
Daya total, kW 353000 367000
Daya aktif, kW 300000 330000
Faktor kekuatan 0,85 0,9
Tegangan. V 20000 20000
Saat ini, sebuah 10200 10600
Frekuensi Hz 50 50
Kecepatan putaran, rpm 3000 3000
Efisiensi, % 98,7 Tidak terstandarisasi
Kecepatan putaran kritis, rpm 900/2600 900/2600
Koneksi fase belitan stator Bintang ganda
Jumlah kabel belitan stator 9 9

Parameter utama media pendingin

Hidrogen di rumah stator

Tekanan berlebih nominal, kg/cm 2

4

Tekanan berlebih maksimum, kg/cm 2

4,5

Suhu nominal gas dingin,

40
Kemurnian,% Setidaknya 97
Kandungan oksigen, % Tidak lebih dari 1,2
Kelembaban relatif hidrogen pada tekanan nominal, % Tidak lebih dari 10

Distilat pada belitan stator

Tekanan berlebih nominal pada saluran masuk belitan, kgf/cm 2

3
Deviasi yang diijinkan, kgf/cm2 0.5

Suhu distilat dingin nominal,

Ditambah 40

Toleransi,

5

Laju aliran nominal, m 3 /jam

35

Deviasi yang diijinkan, m 3 / jam

3.5
Nominal resistivitas distilat, com*cm 200
Resistivitas destilat minimum yang diijinkan, com*cm 75

Proses air dalam pendingin gas

Tekanan berlebih nominal air dingin,kgf/cm 2

4

Deviasi yang diijinkan, kgf/cm 2

0.5

Suhu air dingin nominal,

33

Paling sedikit suhu air,

20
Suhu air tertinggi

Debit air nominal, m 3 /jam

600

Proses air di penukar panas belitan stator

Kelebihan tekanan air proses tidak boleh lebih besar dari kelebihan tekanan distilat dalam belitan.

Penyimpangan yang diijinkan ditentukan oleh suhu distilat.

Suhu tertinggi yang diizinkan untuk masing-masing komponen generator dan media pendingin. Isolasi belitan generator adalah kelas "B".

Suhu tertinggi yang diizinkan dari masing-masing komponen generator dan media pendingin ditunjukkan dalam tabel. 2.

Nama elemen

generator

Suhu tertinggi diukur

oleh perlawanan dengan termometer resistansi Menurut termometer air raksa
Gulungan stator - 105 -
Gulungan rotor 115* - -
Inti stator - 105 -
Distilat panas meninggalkan belitan - - 85
Gas panas di generator - 75 75

*Suhu belitan rotor diperbolehkan melebihi suhu hidrogen dingin tidak lebih dari 75.


Temperatur yang diijinkan sesuai dengan temperatur resistansi yang diletakkan di bawah irisan belitan stator tidak boleh melebihi 75 antara pembacaan termometer resistansi yang paling panas dan paling sedikit panasnya tidak boleh melebihi 20. Dapat ditentukan dengan persetujuan pabrikan untuk setiap mesin tertentu setelah uji termal .

Data teknis tambahan

Konsumsi oli per bantalan generator (tanpa segel poros), l/mnt 370

Tekanan oli berlebihan pada bantalan penopang, kgf/cm 2

0,3 0,5
Konsumsi oli untuk segel poros di kedua sisi generator, l/mnt 180

Volume gas generator rakitan, m 3