14.Система охлаждения генератора.
Во время работы генератора его обмотки и активная сталь нагреваются, что является главной причиной старения изоляции обмоток. Поэтому для нормальной длительной работы все генераторы выполнены с искусственным охлаждением. На генераторах ТГВ-300 применено непосредственное водородное охлаждение статора и ротора.
Ротор охлаждается водородом, циркулирующим в аксиальных прямоугольных каналах, которые образуются корытообразными проводниками обмотки возбуждения. В статоре водород подается в тонкостенные трубки из немагнитной стали, заложенные внутри стержней обмотки и открытые в лобовых частях. Давление водорода в корпусе генератора поддерживается в пределах 0,2 – 0,4 МПа. Генераторы с непосредственным охлаждением водородом на воздушном охлаждении работать не могут, так как обмотка, рассчитанная на охлаждение водородом, при работе на воздушном охлаждении перегреется и выйдет из строя. Поэтому при появлении больших утечек водорода из генератора, он должен быть аварийно разгружен и отключен от сети.
Водород используется для охлаждения вследствие его высокой, по сравнению с воздухом, теплопроводности. Источником водорода на ТЭС являются электролизные установки, в которых водород получают путем электролиза воды.
15.Системы возбуждения и гашения поля генератора.
Турбогенераторы, установленные на ТЭС, оснащены системой бесщёточного возбуждения, в которой нет подвижных контактных соединений.
Принципиальная схема бесщёточного возбуждения:
Источником энергии для питания обмотки ротора (LG) является вспомогательный синхронный генератор (GЕ). Этот генератор выполнен по типу обратимых машин, т.е. обмотка переменного тока расположена на вращающейся части, а обмотка возбуждения неподвижна. Возбуждение генератора (GE) осуществляется от возбудителя (GEA). Ток от вращающейся обмотки переменного тока вспомогательного генератора подводится через проводники, закрепленные на валу, к вращающемуся полупроводниковому выпрямителю. Выпрямленный ток подводится непосредственно к обмотке возбуждения основного генератора. Регулирование тока возбуждения в обмотке ротора (LG) производится изменением тока в обмотке возбуждения вспомогательного генератора (LGE). Вращающийся полупроводниковый преобразователь (VD) снаружи закрывается звукопоглощающим кожухом. Гашением поля называется процесс, заключающийся в быстром уменьшении магнитного потока возбуждения генератора до величины, близкой к нулю. При этом соответственно уменьшается ЭДС генератора. Гашение магнитного поля особенно важно при аварийных режимах, вызванных повреждениями внутри самого генератора или на его выводах. Короткие замыкания внутри генератора обычно происходят через электрическую дугу, что вызывает сильные повреждения обмоток и активной стали. В таком случае быстрое гашение поля генератора необходимо, чтобы оградить размеры аварии и предотвратить выгорание обмоток и стали. Для гашения поля необходимо отключить обмотку ротора генератора от возбудителя. В зависимости от мощности генератора и систем возбуждения используется три способа гашения магнитного поля:
-замыкание обмотки ротора на гасительное (активное) сопротивление;
-включение в цепь обмотки ротора дугогасительной решетки быстродействующего автомата;
-противовключение возбудителя.
В первых двух способах необходимые переключения в цепях возбуждения осуществляется автоматами гашения поля.
Неотъемлемым элементом систем возбуждения является устройства автоматического регулирования возбуждения (АРВ). Различают АРВ пропорционального и сильного действия. Первые реагируют на значения и знак отклонения параметров режима (ток, напряжение) от заданных значений. Вторые, кроме того, реагируют и на скорость изменения параметров. Наличие устройств АРВ позволяет обеспечить оптимальный режим работы синхронных генераторов при изменениях нагрузки.