Реферат: Синхронный генератор 3

Выполнил: ст. группы МЗ-03-10

1. Синхронные генераторы и их характеристики………………………………….3

2. Ресурсные характеристики обмотки статора синхронного генератора……….14

3. U-образная характеристика синхронного генератора…………………………..13
1. Синхронные генераторы и их характеристики

На рис. 1 показаны внешние естественные характеристики трехфазного синхронного генератора, иллюстрирующие зависимость напряжения U г на его зажимах от тока обмотки статора Ir при заданном коэффициенте мощности приемников соs φ = const, неизменном токе возбуждения в обмотке ротора IB = const и постоянной частоте вращения ротора, чему отвечает неизменная частота переменного тока f=const. Эти характеристики могут исходить как из общей точки (0, Е_гx ), отвечающей режиму холостого хода, так и пересекаться в точке (_{Iг ном} , U _{г ном} ), соответствующей номинальной нагрузке. Первые характеристики

Рис. 1.1. Внешние характеристики трехфазного синхронного генератора при изменении нагрузки с заданным коэффициентом мощности нагрузки: а — от режима холостого хода до номинальной; б — от номинальной до режима холостого хода

позволяют определить изменение напряжения генератора при увеличении нагрузки от режима холостого хода до номинального тока, а вторые — при снижении нагрузки от номинальной до режима холостого хода.

Основной естественной внешней характеристикой синхронного генератора считают кривую Uг (Iг), полученную при симметричном режиме, коэффициенте мощности приемников cos φ = 0,8 и φ > 0.

Для поддержания напряжения синхронного генератора неизменным при переменной нагрузке приходится регулировать ток возбуждения IB в обмотке ротора по закону, определяемому регулировочными характеристиками, крутизна которых зависит от характера нагрузки и ее коэффициента мощности (рис. 6.6). Так, при увеличивающемся токе нагрузки, отстающем по фазе от напряжения на угол φ > 0, возникает размагничивающее действие реакции якоря и соответствующая регулировочная характеристика поднимается, а при возрастающем токе нагрузки, опережающем по фазе напряжение на угол φ I_в.гр (P)] ток синхронного генератора имеет емкостную IрС (индуктивную IpL) реактивную составляющую φ 0) (см. рис. 3.2). Следовательно, при недовозбуждении (перевозбуждении) реактивная мощность генератора имеет емкостный (Qc = — 3UI_р L) [индуктивный (QL = 3UI_p L)] характер.

Если синхронный генератор подключен к электрической системе большой мощности U = const, то его эквивалентную схему замещения можно представить в виде параллельного соединения двух источников тока: источника активной составляющей тока генератора, зависящей от вращающего момента первичного двигателя, I_а (М_вр ), и источника реактивной составляющей тока генератора, зависящей от момента вращения первичного двигателя и тока возбуждения, I_p (I_в , M_вр )

Зависимость тока статора от тока возбуждения I(I_в ) при постоянном вращающем моменте первичного двигателя Мвр = const называется U-образной характеристикой синхронного генератора (рис. 3.2). При некотором малом значении тока возбуждения угол |θ| (рис. 3.1) может превысить значение π/2 и устойчивость работы синхронного генератора нарушится. Чем больше значение активной мощности синхронного генератора, тем при больших значениях тока возбуждения наступит потеря устойчивости. На рис. 3.2 граница устойчивости синхронного генератора показана штриховой линией.

Если вращающий момент первичного двигателя равен нулю (Мвр = 0), то, пренебрегая всеми видами потерь, можно считать, что ток синхронного генератора реактивный (рис. 3.2, Р = 0):

(3.2)

Ток генератора в этом случае зависит линейно от тока возбуждения. Линейность зависимости I(Iв) нарушается лишь при больших значениях тока возбуждения вследствие насыщения магнитопровода машины.

1. Электромагнитный момент и угловая характеристика синхронного Характеристики генераторов переменного тока // Основы электрооборудования летательных

2. Характеристики и уравнения приводов синхронных генераторов Характеристики и уравнения приводов синхронных генераторов

Источник

Ремонты генераторов и синхронных компенсаторов

Анализ ремонта водородной системы. Определение места замыкания в обмотке ротора турбогенератора. Изучение вибрации электрических машин. Синтез механического дисбаланса, возникающего во время эксплуатации. Суть тепловых деформаций и опор корпуса статора.

Название: Синхронный генератор 3 Раздел: Рефераты по коммуникации и связи Тип: реферат Добавлен 13:20:30 11 июня 2011 Похожие работы Просмотров: 1193 Комментариев: 12 Оценило: 2 человек Средний балл: 5 Оценка: неизвестно Скачать

Рубрика	Физика и энергетика
Вид	реферат
Язык	русский
Дата добавления	22.05.2017
Размер файла	81,4 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Ивановский государственный энергетический университет имени В.И.Ленина»

Кафедра менеджмента и маркетинг

по дисциплине «Экономика производства»

Выполнил:

Марушкина Я.А

Проверил:

Колибаба В.И

Иваново 2015

1. Ремонты генераторов и синхронных компенсаторов

В ремонтах турбо-, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов много общего. Различают два вида ремонтов: текущий и капитальный.

Текущий ремонт (ТР) включает работы, не связанные с разборкой генератора: чистка обмоток, коллекторов, промывка систем охлаждения, подтяжка ослабевших креплений, общий осмотр агрегата, некоторые профилактические испытания.

Капитальный ремонт (КР) турбогенератора, кроме работ ТР, включает разборку генератора с выемкой ротора. Ротор гидрогенератора при КР обычно не вынимается, для смены обмотки статора вынимаются лишь отдельные полюса ротора. Выемку ротора гидрогенератора производят только при необходимости смены зеркала подпятника у зонтичных машин или при необходимости выемки рабочего колеса гидротурбины, Во время КР производят разборку и восстановление изношенных вкладышей подшипников турбогенераторов и гидрогенераторов, а также сегментов подпятника гидрогенератора. Во время КР производят частичную или полную замену обмотки статора, ремонт обмотки ротора. При КР обязательно производят модернизацию генератора для повышения его надежности, улучшения системы охлаждения, иногда — для повышения активной и реактивной мощности. Последнее особенно касается головных агрегатов нового типа, новой серии, модернизацию и совершенствование которых производят по результатам опыта эксплуатации и проведенных исследовательских испытаний.

Периодичность: ТР проводят практически каждый год, одновременно с ремонтом турбины. КР выполняют для всех генераторов после первого года эксплуатации, а затем для турбогенераторов через два-три года, для гидрогенераторов и синхронных компенсаторов — через 3-5 лет.

Любой ремонт проходит 13 фаз:

· Теоретическая подготовка: изучение чертежей, инструкций, переписка с заводом-изготовителем, консультации с шеф-монтажником (представителем завода), предварительное составление программы и объема ремонта. Эта стадия особенно существенна для машин новой серии, впервые подготавливаемых к капремонту.

· Предремонтные испытания: измерения вибрации, напряжения на подшипниках, боя вала, боя коллектора и колец, проверка расхода воды на охлаждение, расхода масла на смазку и уплотнение, измерение перегревов в машине, анализ качества масла в уплотнениях, подшипниках и подпятнике.

Предремонтные испытания позволяют уточнить объем и содержание ремонта, необходимые запчасти и материалы, определить количество персонала и человеко-часов для проведения ТР или КР, необходимость в приглашении со стороны рабочей силы или специалистов для проведения дополнительных испытаний, измерений и исследований, для консультаций.

· Изучение протоколов и отчетов по предыдущим ремонтам и испытаниям. Выявление недоделок, специальных вопросов.

· Изучение опыта проведения ремонтов данного оборудования на этой и других станциях.

· Подготовка мероприятий по рационализации, реконструкции и модернизации генератора или синхронного компенсатора.

· Составление общей программы и объема, ремонта, ее согласование с энергоуправлением и утверждение. Программа должна строго выполняться как по содержанию, так и по срокам.

· Подготовка и организация ремонта: подбор кадров, назначение ответственных за каждый вид работ, за оборудование (нештатное), обеспечение материалами и запасными частями. Подготовка инструментов, подъемных средств, малой механизации, испытательного оборудования, измерительных устройств и приборов, средств техники безопасности (ТБ).

· Подготовка персонала: проработка программы, распределение обязанностей, обучение методам работы, передовым приемам, обеспечивающим высокую производительность труда. Проверка знаний инструкций и ТБ.

· Проведение некоторых испытаний непосредственно перед началом ремонта, например, замер изоляции и ее испытание в горячем виде сразу после отключения машины от сети и развозбуждения.

· Проведение ремонта согласно программе.

· Проведение послеремонтных испытаний согласно программе.

· Сдача машины в эксплуатацию.

· Анализ проделанной работы: содержание, сроки, трудности, ошибки, недоделки. Оформление отчета по испытаниям (формуляры) , отчета по всему капремонту.

Важны все этапы работы, но особенно последний этап, т.к. он позволит значительно улучшить дело в следующий раз.

Конкретный объем ремонта определяется Правилами технической эксплуатации (ПТЭ), заводскими инструкциями, объемами и нормами испытаний электрооборудования и прочими нормативными документами.

Содержание ремонта:

Текущий ремонт

· Чистка и шлифовка коллекторов и колец. Замена щеток.

· Чистка и промывка всех систем водяного охлаждения, использование промывки противотоком.

· Чистка всех ячеек панелей возбуждения и автомата гашения поля (АГП), генераторных выводов, шинопроводов.

· Чистка и промывка всех масляных систем генератора,

· Осмотр подшипников и подпятников, подшабривание их вкладышей и сегментов.

· Ревизия всего электрооборудования генератора и вспомогательных механизмов.

· Проверка схем релейной защиты, измерений и автоматики.

· Профилактические испытания согласно нормам.

Капитальный ремонт. Выполняется объем ТР и добавляется:

· Ремонт водородной системы.

· Ремонт и испытания ротора с его выемкой. Для турбогенератора проверка газоплотности ротора и его продуваемости по каналам вентиляции.

· Полная или частичная замена обмотки статора.

· Испытание железа сердечника статора (в случае сомнения в его исправности, например, после аварии, связанной с пожаром железа).

· Реконструкция и модернизация генератора и его оборудования.

· Ремонт и реконструкция системы возбуждения, например — замена ионных вентилей на тиристорные.

· Балансировка ротора: динамическая и статическая. Ремонт и модернизация систем автоматики и релейной защиты, термоконтроля и измерений.

Примеры ремонтных работ

1.Наиболее трудоемкой при ремонте турбогенератора является выемка ротора из статора. Эта процедура показана поэтапно на рис.1. При выемке используются тележки, первая из которых катится по специальным рельсам, вторая — по активному железу статора, точнее, по листу стали, уложенному в статор.

Ротор гидрогенератора, как правило, не вынимается в течение многих лет. Выем ротора может потребоваться, например, для замены или капремонта зеркала ЦП в зонтичных гидрогенераторах, а также при замене рабочего колеса гидротурбины.

Ремонт статора и полюсов ротора гидрогенератора IT можно выполнять после снятия металлического покрытия — рифленки, закрывающей доступ в генератор. Полюса выдергиваются щитовым краном. Для выема стержней обмотки статора обычно необходимо вынуть несколько полюсов ротора, замыкание ротор турбогенератор электрический

Для ремонта Ш1 гидрогенератора ротор поднимается на 50-100 мм гидродомкратами для чего используются воздушные тормоза, в которые закачивается масло под давлением 19,6-29,4 МПа (200-300 кгс/см2), Суммарным усилием тормозов ротор приподнимается и закрепляется прокладками. ПП не разбирается, вынимаются лишь сегменты.

2. Определение места замыкания в обмотке ротора турбогенератора

Обмотка ротора имеет относительно слабую изоляцию, низковольтную и механически непрочную. Ротор часто подвергается вибрации, например, при асинхронных и несимметричных режимах. Поэтому нарушение изоляции обмотки ротора турбогенератора — довольно частое явление.

При повреждении изоляции ротора возникает замыкание на землю (ЗНЗ) в обмотке ротора. Поскольку вся система возбуждения турбогенератора изолирована от земли, то одно ЗНЗ неопасно. ПТЭ разрешают работать с одним ЗНЗ в течение времени, необходимого для подготовки генератора к ремонту, и не требуют аварийной остановки турбогенератора при возникновении первого ЗНЗ.

Однако второе ЗНЗ может привести к серьезному повреждению ротора и всего генератора. Поэтому при обнаружении первого ЗНЗ немедленно вводится релейная защита ротора от второго ЗНЗ, схема которой показана на рис.2.

Рис.2 Схема защиты ротора от второго замыкания на землю

Защита от второго ЗНЗ состоит из реле Р максимального напряжения постоянного тока, один конец обмотки которого присоединен к земле, а второй — к движку потенциометра П. Потенциометр включен на все напряжение возбудителя (или, что тоже самое, на все напряжение ротора). Положение движка потенциометра регулируется так, чтобы напряжение на Р равнялось нулю.

При возникновении второго ЗНЗ в обмотке ротора баланс напряжений нарушится и реле Р сработает — выдаст сигнал на отключение и гашение поля турбогенератора.

Для локализации места ЗНЗ на концы вала ротора подается постоянное напряжение, создающее ток в несколько ампер. Все приложенное напряжение распределится равномерно по длине ротора, а обмотка возбуждения, замыкающаяся на корпус ротора, окажется под напряжением, равным напряжению на роторе в точке замыкания. К одному из колец обмотки возбуждения присоединяется первый зажим вольтметра постоянного тока, а ко второму зажиму — щуп. При прикосновении щупа к телу ротора он покажет падение напряжения между точкой ЗНЗ обмотки и точкой прикосновения. Естественно, что в точке ЗНЗ обмотки разность напряжений будет равна нулю.

Таким способом находят один периметр ротора, в котором имеется ЗНЗ. Поврежденный паз находят следующим образом (рис.3): питание постоянным током (доли ампера) подается от источника через токоограничиващий резистор Р в две противостоящие по диаметру точки, например, вверху и внизу.

Рис.3 Определение места замыкания обмотки ротора на корпус. Определение поврежденного паза; а и б — точки нулевых показаний милливольтметра; 2 и 3-эпюры напряжений

Милливольтметром производится обход поверхности ротора по окружности. При обходе ротора щупом будут обнаружены две точки а и б, в которых милливольтметр покажет 0. Одна из точек будет истинной, а вторая — ложной. (Ток от + течет равномерно по сечению ротора как прямо вниз, так и по левой и правой половинам окружности бочки ротора. Следовательно, нулевой потенциал будет находиться симметрично по обе стороны ротора). Найденные точки а и б отмечают мелом. Затем точки подвода тока смещают по окружности, например на 30°, и измерение повторяется. Опять находят две точки нулевого потенциала на роторе. Истинная точка должна совпасть с найденной при первом измерении — это паз, в котором имеется ЗНЗ.

3. Определение места виткового замыкания в обмотке ротора

Производится посредством фазоуказателя ВАФ-85 или аналогичного. Для этого на обмотку возбуждения генератора (рис.4) подается переменное напряжение промышленной частоты 0,6-0,8 номинального напряжения возбуждения. Обмотка ротора работает как большая катушка индуктивности, в короткозамкнутых витках которой будет циркулировать ток противоположного направления по сравнению с общим током обмотки. Этот ток можно обнаружить магнитным щупом, которым может быть сердечник токовых клещей ВАФ-85. Для этого клещи надо раскрыть и зафиксировать в раскрытом положении неметаллической вставкой толщиной 7 мм.

Рис. 4. Определение места виткового замыкания в роторе. I — питающий трансформатор 380/127 В; 2 -прибор ВАФ-85; 3 — токовые клещи ВАФ-85; 4 — ротор; 5 — зона обхода ротора клещами

Прикасаясь к бочке ротора таким щупом, мы создаем замкнутую магнитную цепь «ротор-щуп». В обмотке клещей наведется ЭДС, фазу которой можно измерить. Ведя щупом по окружности ротора, мы можем точно найти место, в котором фаза индуктированной ЭДС изменит направление своего вектора почти на 180°. Это и будет местонахождение КЗ витка.

При замыкании одного-двух витков в одном месте ротор можно не ремонтировать. Однако можно попытаться ликвидировать ЗНЗ путем его прожигания. Наиболее успешно это практикуется у турбогенераторов с непосредственным охлаждением ротора водородом. Для этого на обмотку возбуждения кратковременно подается напряжение переменного тока, создающего ток около 10А. Если ЗНЗ вызвано скапливанием металлических опилок, стружек или проводящей металлической пыли, то они будут выжжены током, а стеклопластиковая изоляция обмотки не повредится. Проводящий мостик сгорит — испарится от дуги. Этот способ целесообразно применять на роторе, вращающемся с номинальной частотой.

4. Вибрация электрических машин

Причин вибрации несколько, основные из них следующие:

· механический дисбаланс ротора, изначальный или возникший во время эксплуатации (смещение обмотки или другой детали);

· неправильная центровка валов турбины и генератора, возникшая из-за просадки фундамента;

· тепловые деформации ротора или опоры, корпуса статора (при встроенных подшипниках). Ротор длиной 8000 мм прогибается на 0,17 мм при разности температур диаметрально противоположных точек на 2°С;

· магнитный дисбаланс ротора.

Список использованных источников

1.Свободная энциклопедия «Википедия»

3.Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей, утвержденных Минэнерго России №6 от 13.01.03

Размещено на Allbest.ru

Подобные документы

Проектирование синхронных генераторов Marathon Electric, состоящих из главного статора и ротора, статора и ротора возбудителя, вращающегося выпрямителя и регулятора напряжения. Характеристики и механический расчет синхронных двигателей серии Magnaplus.

курсовая работа [2,0 M], добавлен 19.09.2012

Проектирование турбогенератора с косвенной водородной системой охлаждения, включающее создание обмоток статора и ротора и с непосредственным водородным охлаждением сердечника статора. Расчет намагничивающей силы и тока обмотки возбуждения при нагрузке.

курсовая работа [581,1 K], добавлен 12.01.2011

Определение основных размеров и электромагнитных нагрузок. Расчет обмоточных данных статора, зубцовой зоны ротора и обмотки возбуждения. Параметры, постоянная времени и токи короткого замыкания, расчет потерь и КПД. Характеристики турбогенератора.

курсовая работа [1,3 M], добавлен 18.05.2013

Защита от однофазных замыканий на землю в обмотке статора синхронных генераторов как одна из важнейших видов защиты. Принцип действия устройства РЗ, расчет его уставок. Особенности защиты. Сравнительный анализ отечественных и зарубежных образцов РЗ.

курсовая работа [460,4 K], добавлен 21.08.2012

Системы возбуждения синхронных генераторов. Изменение величины выпрямленного напряжения. Системы автоматического регулирования возбуждения синхронных генераторов. Изменение тока возбуждения синхронного генератора. Активное сопротивление обмотки.

контрольная работа [651,7 K], добавлен 19.08.2014

Выбор обмоточных данных и тепловой и механический расчёт статора и ротора. Определение электромагнитных нагрузок, характеристик холостого хода, тока возбуждения в номинальном режиме, потерь и к.п.д., нажимного кольца, пальцев и стяжных рёбер статора.

курсовая работа [300,9 K], добавлен 24.12.2012

Методика проектирования турбогенератора, его характеристики. Определение размеров и электромагнитных нагрузок. Расчет обмоточных данных статора. Ток возбуждения при нагрузке, диаграмма Потье. Параметры, постоянные времени и токи короткого замыкания.

курсовая работа [1,4 M], добавлен 28.05.2013

Источник