Водородные системы охлаждения

Системы охлаждения синхронных генераторов

Лекция 8 (переписать)

При работе генератора, энергия, превращающаяся в тепло, теряется. Она нагревает обмотки, сталь статора и ротора. Для удаления этой теплоты необходима система искусственного охлаждения. Охлаждение можно производить:

- воздухом

- водородом

- водой

- маслом

Отвод тепла может производиться непосредственно от проводников обмотки по каналам, расположенным внутри пазов или косвенно от поверхности ротора и статора. Эти систему охлаждения имеют условные буквенные обозначения, применяемые в паспортных данных генератора.

Системы охлаждения генераторов:

Системы охлаждения генератора

КВЗ

НВЗ

НВ

НМ

КВР

НВР

КВЗ – косвенное охлаждение воздухом

НВЗ – непосредственное охлаждение воздухом

КВР – косвенное охлаждение водородом

НВР – непосредственное охлаждение водородом

НВ – непосредственное охлаждение водой

НМ – непосредственное охлаждение маслом

Являются наиболее распространенными и имеют следующие достоинства:

1. В 7 раз больше теплопроводность по сравнению с воздухом

2. В 14 раз ниже плотность по сравнению с воздухом
Благодаря меньшей плотности водорода уменьшаются потери на трение о воздух, в результате чего КПД возрастает на 0,8-1,1%.

3. В 1,44 раз выше коэффициент теплоотдачи с поверхности.
Более эффективное охлаждение по сравнению с воздухом позволяет при тех же размерах увеличить мощность турбогененраторов на 15-20%, а компенсаторов на 30%.

4. Отсутствует окисление изоляции в среде водорода.

5. Водород не поддерживает горение.
В атмосфере водороду не страшны короткие замыкания.

Недостатки:

1. Генератор с НВР на воздушном охлаждении работать не сможет, т.к. обмотка, рассчитанная на форсированное охлаждение водородом при воздушном охлаждении перегреется и выйдет из строя.

2. При появлении утечек водорода из генератора, сопровождающихся глубоким и быстрым снижением давления водорода, генератор должен быть разгружен и отключен от сети.

3. Сложность выполнения надежных масляных уплотнителей вала генератора.

4. Заполнение системы охлаждения только после продувки ее углекислотой (удаляет водяной пар, содержащийся в воздухе).

5. Необходима проверка чистоты и влажности водорода.

6. Взрывоопасен.

Турбогенераторы с водородным охлаждением делятся на 2 группы:

1. С косвенным охлаждением статора и непосредственным охлаждением ротора (ТВ90-60, 100, 120, 200 [МВт]).

2. С непосредственным охлаждением статора и ротора водородом (ТГВ-200, 300).

3. С жидкостным охлаждением статора и непосредственным охлаждением ротора (ТВВ-165 и выше)

4. С жидкостным охлаждением статора и ротора:

a. статор охлаждается маслом, ротор – водой (ТВМ-300, 500)

b. статор и ротор охлаждаются водой. Сердечник статора охлаждается водородом, который нагнетается вентиляторами. Нагретый водород охлаждается в газоохладителе, встроенном в генератор.

На ТНЗ мощностью до 150 МВт чаще всего применяют генераторы марок ТВ, ТВ2 с косвенным водородным охлаждением.

Дата добавления: 2014-01-11