Интересные и нужные сведения о строительных материалах и технологиях

СИСТЕМЫ ОХЛАЖДЕНИЯ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ

Во время работы генератора все потери энергии переходят в тепло, которое должно непрерывно удаляться системами вентиляции и охлаждения. Тепло выделяется в конструкции генератора — в обмотках и активной стали и отдельно в конструкции подпятника в результате трения.

Общие потери определяются по КПД

Хотя КПД генераторов и высок (98%), но абсолютная величина потерь велика. В каждом генераторе Красноярской ГЭС мощностью 500 МВт при КПД щей 0,981 потери составляют 8 МВт.

Максимально допустимая температура нагрева генератора зависит от нагревостойкости применяемых видов (класса) изоляции. Замена в 1978 г. изоляции обмоток гидрогенераторов Братской ГЭС на более нагревостойкую термореактивную класса F позволила увеличить мощность каждого генератора на 10 %., а полную мощность станции на 400 МВт.

Системы охлаждения

Воздушная разомкнутая система применяется для ге-нераторов мощностью не более 10 MB А. Воздух забирается снаружи здания (или из машинного зала), пропускается через фильтры, проходит вю вентиляционным каналам под стержнями обмотки статора и по вентиляционным промежуткам между пакетами активной стали статора и ротора и выпускается в машинный зал для его отопления или наружу. Движение воздуха по трассе вентиляции обеспечивается вентиляционными крыльями, которые монтируются на роторе. При недостаточной очистке воздуха возможно засорение вентиляционных лабиринтов генератора.

Воздушная замкнутая систем, а косвенного охла-ждения применяется для генераторов мощностью свыше 15 MB А.

Один и тот же объем очищенного воздуха циркулирует по замкнутой системе, проходя последовательно через генератор и трубчатые воздухоохладители, охлаждаемый технической водой.

Температура входящего в генератор воздуха не должна превышать + 35 °С и не должна быть ниже +5°С. Перепад температур в генераторе обычно равен 18—20 °С.

Расход воздуха при воздушном охлаждении весьма приближенно может быть определен из расчета 0,65—1,0 м3/с на 1 МВт мощности генератора. Расход воды охладителей при температуре входящей воды + 20—25 °С, также приближенно, составляет 5,4 м3/ч на 1 МВт мощности генератора. При температуре входящей воды +5°С расход ее может быть уменьшен почти в два раза. Комплект воздухоохладителей подбирается из типовых секций по расходу воздуха и воды. Скорость воздуха в воздушных каналах принимается равной 5 м/с. По расходу и скорости воздуха определяется сечение воздушных каналов. Скорость воды в трубопроводах 1—2 м/с.

Улучшая систему охлаждения, можно значительно уменьшить размеры генератора, его массу и стоимость. С этой целью применяется система форсированного непосредственного водяного охлажден и я обмоток статора и форсированного воздушного охлаждения ротора (Красноярская ГЭС).

Вода из бака дисциллированной воды насосами через теплообменники, фильтры и сборные коллекторы изоляционными гибкими шлангами подается к медным водораспределительным наконечникам стержней обмотки статора. Аналогично производится отвод нагретой воды от стержней. Давление в напорном коллекторе 0,45 МПа, расход воды 20 л/с, скорость 1,1 м/с, перепад температур в системе 30 °С. Система включает в себя рабочий и резервный насосы дистиллированной воды, насосы сырой воды, дисциллятор и измерительные приборы — водомеры, манометры, термометры, на всех участках коммуникаций. При такой системе, по сравнению с системой косвенного воздушного охлаждения, размеры машин уменьшаются на 20—25 %, масса на 10—15%.

Перспективна система также непосредственного водяного охлаждения обмоток полюсов ротора.

На капсульных генераторах, где особо важно сокращение размеров машин, также применяется система непосредственного охлаждения стержней обмоток водой.

В настоящее время ведущими машиностроительными фирмами ведутся работы по применению для обмоток машин сверхпроводниковых металлов, характеризующихся резко сниженным электрическим сопротивлением, и внедрению криогенных систем охлаждения.

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