Файл: Данилевич, Я. Б. Добавочные потери в турбо- и гидрогенераторах.pdf

А К А Д - Е M И Я Н А У К С С С Р В С Е С О Ю З Н Ы Й Н А У Ч Н О - И С С Л Е Д О В А Т Е Л Ь С К И Й ИНСТИТУТ Э Л Е К ТРО М А Ш И Н О С Т Р О ЕНИ Я

Я. Б . Д А Н И Л Е В И Ч

ДОБАВОЧНЫЕ ПОТЕРИ В ТУРБО -

ИГИДРОГЕНЕРАТОРАХ

И З Д А Т Е Л Ь С Т В О « Н А У К А » Ленинградское отделение Л е н и н г р а д 197 3

К О Н Т Р О Л Ь Н Ы Й Ѳ К З Е М П Л Л

УДИ 621.313.32.2.001

Добавочные потерн в турбо- н гидрогенераторах. Д а н ы л е в и ч Я. Б . Изд-во «Наука», Лениигр . отд., Л . , 1973, стр. I—182.

На основе решения уравнений электромагнитного поля в монографин излагаются методы расчета добавочных потерь, вызываемых полями рассея­ ния обмоток статора п ротора, а также высших гармонических обмоток. Осо­ бое внимание уделяется рассмотрению потерь в конструктивных элементах торцовой зоны статора, а также крайних макетах сердечника, лобовых ча­ стях обмоток. Приводятся результаты экспериментального исследования электромагнитных полей и потерь турбо- п гидрогенераторов большой мощ­ ности, данные расчета отдельных составляющих потерь для турбо- п гидро­ генераторов различной мощности.

Библ. 161 напм., табл. 12, нлл. 100.

В. П. А H Е M П О Д И С Т О В

Гос. публичная

В в е д е н ие

В Л . Рост единичных мощностей турбо- н гидрогенераторов

Современный этап развития экономики передовых стран характеризуется быстрым ростом потребления электроэнергии, который сопровождается необходимостью создания все более мощных тепловых и гидравлических станций, оснащаемых турбо- и гидрогенераторами большой мощности.

Создание турбо- и гидрогенераторов большой мощности в еди­ нице связано со стремлением повысить производительность труда P I снизить капитальные затраты при изготовлении генераторов и другого оборудования, а также строительстве, монтаже и экс­ плуатации станций. Так, согласно [159], стоимость 1 квт мощно­ сти на типовой станции, состоящей из четырех турбоблоков по 500 Мвт, на 26% ниже стоимости 1 квт на станции, состоящей из пяти блоков по 200 M E T . При этом ожидается, что полный кпд первой станции будет больше почти на 1.5%. .

В большинстве развитых стран мира наблюдается удвоение единичной мощности турбогенераторов за 7—10 лет. Так, в СССР

заводами «Электросила» и «Электротяжмаш» в течение 1957— 1962 гг. были созданы турбогенераторы мощностью 200 и 300 Мвт, а в 1964—1965 гг. турбогенераторы мощностью 500 Мвт. В на­ стоящее время этими заводами успешно созданы турбогенераторы мощностью 800—1000 Мвт, проектируются турбогенераторы мощ­ ностью 1200 Мвт, 3000 об./мин. (рис. В-1).

Мощность турбоили гидрогенератора связана с основными размерами и электромагнитными нагрузками зависимостью

Возможности увеличения линейных размеров D 1 и lt в турбо­ генераторах при 3000 об./мин. ограничены условиями механиче­

Предельные размеры активной части бочки ротора турбоге­ нератора следующие:

Таким образом, несмотря на значительные успехи металлурги­ ческой промышленности, активный объем ротора с 1937 по 1964 г. вырос всего в 1.26 раза при росте единичной мощности турбогене­ ратора за это время со 100 до 500 Мвт. Такая же тенденция, повидимому, сохранится и в ближайшем будущем.

В гидрогенераторах линейный размер lt ограничен условиями перевозки гидрогенераторов.

4

Т а б л и ц а В-2

Линейные нагрузки, индукции в зазоре и размеры гидрогенераторов

В результате увеличение единичной мощности турбо- и гидро­ генераторов в большой мере связано с ростом линейной нагрузки. Если принять за исходное значение линейной нагрузки в турбо­ генераторе мощностью 60 Мвт, то в турбогенераторе мощностью 500 Мвт линейная нагрузка увеличилась в 2.15 раза (табл. В-1). В гидрогенераторах значительный рост линейной нагрузки имел место при создании машин для Братской и Красноярской ГЭС (табл. В-2).

Так как с ростом /15 существенно растут потери в обмотках, увеличение нагрузок допустимо лишь при условии соответствую­ щего повышения эффективности охлаждения.

Втурбогенераторах мощностью 200-500 Мвт повышение эф­ фективности охлаждения в обмотках было обеспечено за счет внедрения непосредственного водородного охлаждения обмоток (ТГВ-200 и ТГВ-300), иепосредственного водородного охлаждения обмотки ротора и водяного охлаждения обмотки статора (ТВВ-200- 2, ТВВ-320-2 и ТВВ-500-2), иепосредствеииого водяного охла­ ждения обмоток статора и ротора (ТГВ-500), пепосредствепного масляного охлаждения обмотки статора и водяного охлаждения обмотки ротора (ТВМ-300).

Вгидрогенераторе 500 Мвт для Красноярской ГЭС повышение использования активного объема было достигнуто путем примене­

генераторах большой мощности, широкое внедрение непосредст­ венного охлаждения активных и конструктивных частей сущест-

6

7