Proiectarea statorul generatorului turbinei
Carcasa statorului este fixat magnitoprvod cu înfășurare cu trei faze și este pentru separarea și distribuția gazului de răcire. Generatoarele răcite cu hidrogen cu carcasa introdus răcitoare de gaz.
Generatorul de greutate stator este transmisă prin carcasă la fundație. corp pentru mantale primește forța atunci când ridicați statorului asamblat și dispozitivul său de afaceri în timpul diferitelor operații de prelucrare. Cuplul electromagnetic acționează asupra miezului statoric și este transmis prin acesta la corpul și montarea acestuia (șuruburi) la fundație.
Când un scurt-circuit are loc un accident vascular cerebral momentul electromagnetic, care poate în 6-8 ori mai mare decât valoarea sa nominală. Fixarea miezului la carcasă și shell la fundație trebuie să reziste la astfel de supraîncărcare mecanică.
carcasa statorului este, de asemenea, sensibile la vibrații de frecvență 100Hz constantă rezultă din tracțiunea magnetic rotativ rotor magnetizat miezului statoric. Ego forță tinde să facă cilindrul de bază, de formă eliptică. Vibrație poate distruge sudurile corpului. La proiectarea statorul ia măsuri corespunzătoare pentru a reduce transmiterea alternării forță mecanică din miez la elementele structurale ale carcasei.
Carcasa cu un generator stator răcit cu hidrogen are o formă cilindrică, în contrast cu corpul mașinii, răcit cu aer având o formă complexă. Forma cilindrică Failure duce la stres concentrații în site-uri individuale de locuințe în caz de explozie a amestecului de gaze.
Deoarece răcitoarele de gaz sunt situate în interiorul mașinii, diametrul exterior al carcaselor cu hidrogen de răcire turbine este întotdeauna mai mare decât diametrul carcasei generatorului cu dimensiuni de aer răcit, și limitate, care permit transportul cu vagoane.
Carcasa este sigilată din foi individuale de oțel St-3. Principalele elemente ale carcasei sunt siding, pereți transversali și nervuri pentru atașarea acestora la miezul statoric.
La mașinile cu hidrogen răcite carcasa și transversale pereții funcționează mai groase pentru a crește rezistența și etanșare la gaze a carcasei (Tabelul 1).
Grosimea elementelor carcasa statorului
Figura 1-1 prezintă proiectarea carcasa statorului cu turbogenerator răcit cu aer, și Fig. 1.2 Elementele cheie ale cazului. Foi de placare a carcasei 1, îndoită în mașină de îndoit, sunt sudate la capătul 2 și pereții transversali 3, care sunt pre-sudate segmentelor individuale decupate din copiatorului plăcii laminate. Toate sudurile sunt verificate de către unitățile cu raze X, raze gamma sau cu ultrasunete. Decupajele din pereții transversali sunt făcute pentru trecerea gazului de răcire. Pereții de capăt sunt mai groase, au fixat ulterior scuturi externe. Diametrul interior al pereților de capăt este oarecum mai mare decât transversal, pentru a putea intra în placa de presiune carcasă care deține foile de bază asamblate. Distanța dintre dintre pereții transversali este 0,5-0,7 m. Numărul zidurilor transversale definite de numărul de jeturi de aer de răcire. Acest design asigură rezistența necesară la o rezistență la curgere acceptabil conductelor de ventilație. Trebuie remarcat faptul că grosimea peretelui este determinată nu numai de condițiile de rezistență a corpului, dar, de asemenea, cerințele de la o sudură de încredere.
Prin pereții transversali ai carcasei sunt sudate penele laterale interioare (coaste) 4 de-a lungul suprafeței cilindrice. Nervurile sunt sudate prin gons 5 (fig.1.1). nervuri de fixare sunt de numărare pe acțiunea forțelor tangențiale din cuplul care apare atunci când un scurtcircuit. Coaste (Fig.1.2, a) sunt realizate din oțel laminat. Partea interioară a opus pană la locul de sudare gon, coadă de rândunică tratate pentru fixarea lor în acest fel segmentele miezului de oțel stator.
corp 1 teacă; 2 - peretele de capăt; 3 - perete transversal; 4 - pană coaste; 5 - pătrat; 6 - sept; 7 - pini; 8 - picior de sprijin; 9 - ferestre; 10 - inel de sprijin.
Fig. 1.2. Detalii despre carcasa statorului
și - un perete de capăt; b - perete transversal; cu - o pană coaste
Penele la o distanță de 0,5-0,6 m unul de altul, la un unghi de 60 ° față de axa sa face ca lățimea fantă de 2 mm, pentru a facilita asamblarea miezului. Folosind aceste fante, un segment al statorului este pus pe pană de oțel nu este un scop, și este inserat în cel mai apropiat slot și apoi împingând-l în zona de lungime substanțial mai mică. La capetele firului pene-zayut nare. Penele sunt lungi și relativ Neboli Choe-secțiune. Prin urmare, în timpul prelucrării, acestea sunt deformate. Pentru a restaura straightness penele de pe Richt-cristal-hidranți sau apăsați pneumohidraulice. Precizie ridicată a gotovleniya pene facilitează plasarea lor (distilare), în alezajul de locuințe și îmbunătățește construirea foi magnetice de calitate.
Pentru ridicarea generatorului direct pe piele privatizata Riva pivot (a se vedea figura 1.1). Acesta oferă un transfer de sarcină peste pereții carcasei. Generatoarele de mare putere bolțuri pini calcaiul la placa, sudate la corp. Găzduind un stator generator de răcire cu hidrogen, cu stand din aceleași elemente de design ca carcasa mașinii cu răcire cu aer. Deoarece răcit cu hidrogen generator de carcasă de formă cilindrică, peretele papă-fluviu al carcasei se face sub forma unor pereți circulari discuri Num-lo transversale și locația determinată de rigiditate a corpului dorită și circuitul de răcire. răcitoare de gaz în hidrogen rotund bogeneratorah răcit instalat în interiorul carcasei. Ele pot fi aranjate longitudinal-but-Priest-orizontal sau vertical fluvio (Fig. 1,3).
Dintre cele două circuite de racire de gaz de secțiune transversală și este cea mai răspândită ver-circuita de plasare la nivel local. Secțiunea în godeurile, sudate TION în porțiunea cilindrică a carcasei statorului (fig. 1.4a). Deoarece generatoarele de putere de peste 200 MW, în stare asamblată au o dimensiune mai mare de transport admisibil, ele fac statoare compuse din trei părți: o parte de mijloc în care se află un miez cu o înfășurare și două porțiuni de capăt. răcitor de gaze și -turbogenerators în aceste porțiuni de capăt sunt introduse în carcasa (Fig. 1.4b). În turbogeneratoarele 800 și 1200 porțiuni de capăt MW funcționează componente ale celor două părți, pentru a permite transportul acestora.
La proiectarea pasajelor interne generatorului în carcasa statorului este construit în așa fel încât în primul rând, fiecare secțiune de-a lungul a gazului de răcire întreaga lungime uniform încărcată, și, pe de altă parte, la deplasarea jeturilor de gaze reci din toate secțiunile și furnizarea efectuate acest flux total dilua camera hidrogen.
Carcasa cu un generator stator răcit cu hidrogen funcționează cu labe de transport și sprijin. La generatoarele răcite cu aer cu croitori trans labă în timpul transportului sunt absente iar statorul montat pe partea inferioară a corpului navei.
O caracteristică importantă a proiectării turbine cu o capacitate de 165 MW și mai sus este o suspensie elastică a miezului statoric la carcasă. Acest lucru ajută la reducerea transmiterii frecvența vibrațiilor de 100 Hz din miez la corp și pentru a preveni distrugerea cusăturilor sudate ale corpului. Trailing elasticitate se realizează prin executarea penelor în canelurile longitudinale în zona de sudură a penelor transversale pereții carcasei (fig. 1.6a). Într-un număr de turbine aplicate suspensie elastică a miezului la carcasă prin intermediul unor plăci atașate la pereții carcasei. Nervurile și plăcile stator au o gaură în suprafața laterală. Trece prin ele bolțuri de legătură (fig. 1.6, b). Astfel, plăcile sunt elementul elastic intermediar, prin care sunt transmise greutății corporale și a miezului de atenuare a vibrațiilor.
Design-ul mandrinei complet asamblat și montarea acestuia în carcasa statorului prezentat în Fig. 1.7. Miezul (circuit magnetic) este un cilindru asamblat din oțel electric și împărțit în pachete individuale de 40-50 mm. Între pachete transporta conducte de ventilație de 10 mm (mai puțin de 5 mm). Pachetele sunt fixe tip mount „coadă de rândunică“, pe coaste în formă de pană. In stare asamblată și miez evaluat compactat are loc cu capetele plăcilor de presare folosind piulițe înșurubate pe tijele coastelor.
Dacă diametrul exterior al miezului nu depășește 990 mm, pachetele sunt colectate (încărcare) a discurilor individuale ștanțate din oțel electric. medie Turbogeneratori și miez de mare putere are un diametru exterior mai mare de 990 mm, și, prin urmare, pachetele de încărcare magnetice ale segmentelor individuale. oțel laminate la cald sau la rece electric 0,5 mm grosime (mai rar 0,35 mm) este utilizat pentru discurile de fabricație și segmente. oțel laminate la cald, mai ieftin și mai puternic decât la rece. Cu toate acestea, din oțel laminat la rece, are caracteristici magnetice mai bune și pierderi mai mici de inducție mari admisibile. Prin urmare, aplicarea sa în generatoarele mari face posibilă fabricarea unui miez statoric și un monolit lungime de 5-10% mai mici.
Patru tipuri utilizate pentru segmentele -turbogenerators miezului statoric: basic, ventilație, cu dinți scurtate mi, presiune. Principalele segmente constituie aproximativ 90% din toate segmentele, dintre care pachetele câștigă jug (Fig. 1 9a). Șanțurile de pe partea exterioară a arcului în formă de „coadă de rândunică“ sau paralelogram concepute pentru segmentele de montare pe marginile penei din carcasa statorului. Șanțurile de pe partea interioară a formei de arc deschis, dreptunghiular proiectat pentru înfășurarea statorică. În aceste caneluri crestăturilor realizate sub penele pentru fixarea tijelor de înfășurare în canelură. Segmente din oțel activ ștanțat, de obicei, mor dintr-un compus în care canelurile sunt tăiate integral cu segmentul în sine. La mașinile la 100 MW sunt utilizate cu patru segmente, sau șase dinți. La mașinile folosesc mai mari segmente de mașini de găurit electrice, pentru a reduce efectele de grosime neuniformă a oțelului foi. După formarea segmentelor au bavuri contur ștanțare (bavură) care este eliminat, deoarece acestea pot închide în foile de oțel de bază asamblate împreună și formează circuite conductoare. Într-un câmp magnetic alternativ în aceste circuite apar pierderi suplimentare-ing și încălzire ale oțelului, ceea ce ar reduce eficiența generatorului, iar în unele cazuri, locale se topesc în miezul și înfășurările. peliculă Lacquer a cărei grosime este de aproximativ 0,05 mm, asigură o izolație solidă între foile din miez asamblate. Rezistența la căldură a stratului de lac este 130-140 ° C segmente de ventilație (Fig. 1.9.b) stabilite între pachetele de segmente de bază. Acestea creează o conductele de ventilație radiale.
Segmentele cu dinți scurte sunt utilizate pentru asamblarea unui miez exterior pachet. Acestea sunt obținute din segmentele de bază prin cioturi suplimentare, în care canelura se extinde sub gheara de înfășurare și scurtarea. K. extreme stive mai exigente, deoarece ei percep forța inelelor de împingere (plăci) ale statorului. pachete extreme trebuie să fie monolitic, nu au o „pană“ în zona dintelui. pachete extreme te-fill-in avans pentru generatoare cu o capacitate de peste 100 MW, și nu în procesul de amestecare a circuitului magnetic. În acest scop, segmentele de matriță sunt colectate din pachetul de 30 până la 40 mm grosime, segmentele sunt lipite cu lac și la cuptor, la o temperatură de 160-200 ° C Numărul de pachete exterioare instalate pe fiecare parte a miezului, este 3-5. In acest prim pachet extremă are aceleași dimensiuni ca și zona canelurii, precum CHUM pas de bază. pachetele ulterioare sunt extreme când se apropie de inelul de presiune au o înălțime mai mică și dinte mare canelură Shih Rina. segmentele de presiune instalate între plăcile de presiune și ultimul pachet extrem. Ei direct eforturile ne-Reda de către placa de presiune pentru pachetele extreme barbulele predot-rotate crea canale de ventilație din zonă. segmente de presiune stanțată grăunți 1211 și nituire le împinge degetele din oțel nemagnetic (Fig. 2.9 in).
placa de presiune pentru generatoarele mici ale turbinelor cu capacitate fabricate dintr-un aliaj nemagnetic fonta. Forma complexă a secțiunii transversale asigură placa rezistența necesară pentru detectarea forței elastice a miezului comprimat. Între placa de presiune și peretele de capăt este dispus (sudată la peretele) al inelului cilindric, necesară pentru distribuirea corespunzătoare a forțelor de reacție elastice care doresc să injecteze forma miez de pâlnie. Poziția reciprocă a segmentelor și Tragi de presiune de presare în plus fixat inelar canelură. Într-o mare putere generatoare turbină de presiune plăci turnate din oțel nemagnetic.
La generatoarele de mare putere, datorită creșterii curenților intensității câmpului parazite generate de porțiunile sale frontale mărește înfășurarea statorică, astfel încât pierderea de căldură de la marginea complementară sunt placă de presiune pachete de bază și monturi este mai mare problemă decât calcularea zonei active a aparatului. Pentru a reduce încălzirea pieselor de capăt statorului sunt utilizate nu numai mai intensă de răcire a acestei regiuni, inclusiv apa direct, dar, de asemenea, să ia măsuri speciale de proiectare, pentru a reduce pierderile suplimentare.
Generatorul de câmp magnetic într-o zonă de capăt are o structură tridimensională complicată. Aceasta creează partea frontală a statoric și rotoric înfășurările precum voalarea din diferența de flux de lucru. încălzire pachet extreme suplimentar este determinată în principal de componenta de inducție care intră perpendicular în planul cuțitelor de capăt. Această componentă a crește câmp de inducție cu scăderea bobinei capetele înfășurarea rotorului, adică. E. Cu o scădere a curentului de excitație. De exemplu, în turbine 300-800 MW inducție putere crește componente cu aproximativ o scădere cu 30% a curentului de excitație, asigură generator de tranziție pentru a lucra cu raportul putere de 0,95-1,0. Aproximativ aceleași creșteri de inducție în timpul coborârii și reducerea curentului de excitație la un factor de putere de 0,95 suplimentar, dar consumul de energie reactivă din rețea.
Reducerea pierderilor în zona de capăt a statorului moderne puternice turbogeneratoarele se realizează prin ecranare zona, pachetele de instalare în trepte secțiuni principale exterioare (sloturi) în cuțitelor ambalaj exterior, instalarea șunturi magnetice.
Ecranarea zonelor de capăt se realizează inelul de cupru între placa de presiune și miezul (Fig. 1.10). Un astfel de ecran reduce componenta de inducție aproape de zero, care este inclus în capătul din spate al statorului și reduce semnificativ D în zona inferioară canelură.
Pierderile în regim redus underexcitation se realizează prin utilizarea puternic teșit la înălțimi „ambalaj exterior comparativ cu o manieră treptată convențională. La marginile miezului cel mai apropiat de rotor, la sfârșitul componentei de inducție este redusă cu aproximativ 1,6 ori. Pentru aceasta, numărul de pași și dimensiunile acestora trebuie alese pe baza aproximarea în trepte la un unghi oblic pachet de orizontală 60-70 °.
Dimensiunile de bază ale miezurilor diferitelor turbine sunt prezentate în tabelul. 1. 2.