Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

ГИДРОАГРЕГАТЫ НС

А. ТИПЫ И ПАРАМЕТРЫ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ

Насосные агрегаты небольшой мощности выпускаются преимущественно с горизонтальным валом. Для них подбираются стандартные горизонтальные электродвигатели,- изготовляемые в большом разнообразии многочисленными фирмами как в СССР, так и за рубежом.

Сопряжение валов насоса. Расположение (компоновка) родвигателя осуществляется обычно электротехнических устройств олока фланцевыми соединениями, вал вращается в направляющих подшипниках

Горизонтальные двигатели устанавливаются на салазках, крепящихся к фундаментам.

Тихоходные низко- и средненапорные агрегаты средней и большой мощности, а также многоступенчатые насосы высоконапорных установок снабжаются вертикальными электродвигателями. Конструкции вертикальных агрегатов и их-установка рассмотрены в § 10-10.

Мощность, отдаваемая электродвигателем (на валу), определяется по мощности насоса. При выборе электродвигателей следует придерживаться следующей шкалы номинальных мощностей электрических машин (до 10 МВт) по ГОСТ 12139—66: 1000; 1250; 1600; 2000; 2500; 3200, 4000; 5000; 6300; 8000; 10 000 кВт.

Меньшие и большие мощности можно назначать, имея в виду этот же, предусмотренный ГОСТ, предпочтительный ряд чисел.

Мощность, потребляемая электродвигателем из сети, в кВА, определяется по формуле


По суммарной мощности 2S устанавливается мощность транс7 форматоров подстанции.

Серийные горизонтальные и вертикальные электродвигатели выполняются на напряжения 6 и 10 кВ, для капсульных двигателей из-за малых габаритов и условий работы электрические машины выбнрктотся напряжением 3 кВ, при больших габаритах — 6 кВ. Напряжение вертикальных электродвигателей большой мощности асинхронных— только .6. кВ, синхронных.от 5 до 40 МВт— 10 кВ, от 40 до 200 МВт — 15 кВ,-свыше 200 МВт — 20 кВ.

Частота- вращения для синхронных электродвигателей принимается по ГОС-Т 87-04 — 61: 3000; 1500;-750; 600; 500; 375; 300; 250; 187; 167; 125; 100 об/м пп. -.

Промышленностью выпускаются асинхронные и синхронные элек-тродвигатели.


Асинхронные электродвигатели по конструкции проще синхронных. Простота конструкции и схемы управления обеспечивают высокую надежность асинхронных электродвигателей, дешевизну установки, простоту и надежность эксплуатации. Для привода главных циркуляционных насосов на АЭС применяют асинхронные электродвигатели мощностью до 10 МВт.

Синхронные электродвигатели с энергетической точки зрения лучше асинхронных, так как их КПД выше, при работе с опережающим., коэффициентом мощности , (обычно 0,9) они генерируют в сеть реактивный ток и тем улучшают cos. ср сети.. Изменяя силу тока возбуждения можно регулировать реактивную мощность, сети. При падении напряжения в сети синхронные электродвигатели обладают большей электрической устойчивостью, чем асинхронные. Синхронные электродвигатели изготовляются с пусковой короткозамкнутой обмоткой, они так же, как и асинхронные той же мощности, допускают прямой пуск от полного напряжения сети. Схемы пуска и защиты синхронных электродвигателей в настоящее время сильно упрощены и практически равнозначны асинхронным.

При выборе типа двигателя, в первом приближении можно считать, что при мощностях ниже 1000—1600 кВт предпочтительны асинхронные электродвигатели, при мощности более 1,6 МВт—синхронные (рис. 10-6).

Особенностью двигателей для привода насосов является обеспечение пуска под нагрузкой. Момент сопротивления насосного агрегата при трогании с места равен (0,15—0,2) Ми, а к концу пуска (0,7— 0,9) Мп (рис. 10-7). Поэтому все двигатели запроектированы с пусковым моментом не менее 0,3 MHj а момент на подсинхронной скорости равен (не менее). При таких моментах вращения обеспечивается

Рис. 10-7. Пусковые характеристики синхронного двигателя (1,6 МВт; 6 кВ; 600 об/мин; cos ф = 0,9) при прямом асинхронном пуске надежный пуск даже при возможных» посадках напряжения в сети.

Двигатели мощностью до 10 МВт допускают прямой пуск от полного напряжения сети, большей мощности пускаются от пониженного напряжения (через реактор) или предусматриваются специальные способы пуска, опи-санные в § 10-10 В, применительно к пуску в насосный режим обратимых агрегатов ГАЭС.


Пусковой ток при пуске вызывает динамические усилия, наиболее опасные для лобовых частей обмотки. При частых пусках возможны ослабление крепления лобовых частей и механические повреждения. Пусковые токи вызывают и нагрев обмоток. Неравномерный нагрев стержней обмоток статора при частых пусках может привести к термическому разрушению обмотки статора и. пусковой обмотки. Средний нагрев пусковой обмотки насосного двигателя при пуске 120—200 °С. Предельно допустимый нагрев 300 °С.

Асинхронные двигатели насосов АЭС иногда имеют на валу маховики, которые выбираются из условий сохранения насосов в работе при перерыве питания на 0,5—1 с. Допустимый момент инерции определяется из условий пуска агрегата. Нагрев короткозамкнутой обмотки ротора при пуске не должен превышать 300 °С.

Б. КОНСТРУКЦИИ ВЕРТИКАЛЬНЫХ ЭЛЕКТРОДВИГАТЕЛЕЙ СИНХРОННЫХ (ВДС)

Для двигателей мощностью до 25 МВт как правило применяется подвесное исполнение машин. Подпятник располагается выше ротора, грузонесущей является верхняя крестовина. Такое исполнение обеспечивает удобство обслуживания и повышает надежность работы.

Статор двигателя или неразъемный, или, при диаметре >4,25 м — разъемный, из двух частей. Ротор состоит из стального обода, корпуса, комплекта полюсов, вентиляторов и вала. Верхняя крестовина — грузонесущая, сварной конструкции, с четырьмя или шестью лапами. Центральная часть крестовины образует масляную ванну, внутри которой размещены подпятник, направляющий подшипник и маслоохладители. Нижняя крестовина сварной конструкции имеет тоже четыре или шесть лап. На лапах нижней крестовины установлены гидравлические домкраты для подъема ротора двигателя и рабочего колеса насоса.

Для вентиляции машины к торцам обода ротора прикреплены центробежные вентиляторы. Воздухоохладители присоединяются к обшивке статора и служат для охлаждения воздуха, выходящего из машины.

Возбуждение синхронных двигателей предусматривается от отдельно стоящего агрегата возбуждения или чаще от возбудителя, устанавливаемого вертикально на валу двигателя. В последнее время создаются статические системы возбуждения на управляемых полупро-водниковых выпрямителях (тиристорах) и применяется компаундирование. Новые системы возбуждения обеспечивают быстродействие и высокую надежность всей схемы. Успешно ведутся исследования и разработка бесконтактных систем возбуждения синхронных машин с вращающимися на валу полупроводниковыми вентилями.


Д.С.Щавелев, Гидроэнергетические установки (гидроэлектростанции, насосные станции и гидроаккумулирующие электростанции), Л., 1981

Литература

Голышев А.Б., Бачинский В.Я., Полищук В.П., Железобетонные конструкции

Зайцев Ю.В., Строительные конструкции заводского изготовления

Е.Ф. Лысенко, Армоцементные конструкции

С.В. Поляков, Каменная кладка из пильных известняков

В. Ермолов, Пневматические строительные конструкции

Журавлев А.А., Вержбовский Г.Б., Еременко Н.Н., Пространственные деревянные конструкции

А.В. Калугин, Деревянные конструкции

Е.К. Карапузов, Г. Лутц, X. Герольд, Сухие строительные смеси

А.А. Пащенко, Теория цемента

Волков В.А., Сантехника: как все устроено и как все починить

А. Грассник, Бездефектное строительство многоэтажных зданий

Д.С. Щавелев, Гидроэнергетические установки

Д.С. Щавелев, Экономика гидротехнического и водохозяйственного строительства

Гидротехнические сооружения. Ч. I. Глухие плотины

Гидротехнические сооружения. Ч. II. Водосливные плотины

Производство гидротехнических работ

Н.П. Розанов, Гидротехнические сооружения

А. П. Юфин, Гидромеханизация

Термоэлектрические преобразователи энергии

Использование возобновляемой энергии

Бетон и железобетон, избранные статьи

Современное состояние и перспективы развития энергетики