Техническое обслуживание синхронного генератора ком

Эксплуатация генераторов

Содержание материала

На всех электрических станциях в качестве источников переменного тока используются синхронные генераторы. Мощность генераторов колеблется от нескольких киловатт для автономных установок до нескольких сотен тысяч киловатт для крупных электростанций. Различают турбогенераторы (первичный двигатель — паровая или газовая турбина) и гидрогенераторы (первичный двигатель — гидротурбина).
Синхронный генератор имеет две обмотки: обмотка возбуждения располагается на роторе, обмотка якоря — на статоре. При протекании через обмотку возбуждения постоянного тока полюсы создают постоянное магнитное поле чередующейся полярности. При вращении полюсов, а следовательно, и поля относительно проводников обмотки якоря в них будет индуцироваться переменная ЭДС, причем ЭДС отдельных проводников фазы суммируются. Если на якоре уложены три одинаковые обмотки, сдвинутые в пространство на электрический угол, равный 120°, то в этих обмотках будет индуцироваться трехфазная система фазных ЭДС. Частота этой ЭДС зависит от числа пар полюсов р и частоты вращения ротора. Если к трехфазной обмотке якоря присоединить нагрузку, то возникший ток создаст вращающееся магнитное поле якоря, частота вращения которого . При замене частоты ее значением получим пп = пр (равенство частот вращения ротора и поля якоря, что и обусловило название синхронного генератора);
Поле возбуждения имеет ту же частоту вращения, что и ротор, поэтому результирующее поле, созданное совместным действием токов обмоток якоря и возбуждения, вращается с частотой ротора
Номинальные параметры генераторов. Завод-изготовитель выпускает генераторы для определенного длительно допустимого режима работы, который называется номинальным и характеризуется параметрами, номинальными для данного генератора и указанными на табличке, укрепленной на корпусе и в паспорте машины.
Номинальная полная мощность генератора, кВА, определяется как

Номинальная активная мощность генератора — наибольшая активная мощность, с которой работает генератор в комплекте с турбиной длительное время: Рном = Sном cosфном.
Номинальное напряжение — линейное (междуфазное) напряжение обмотки статора в номинальном режиме.
Номинальный ток статора — такое значение тока, при котором допускается длительная нормальная работа генератора при нормальных параметрах охлаждения и номинальных значениях мощности и напряжения.
Номинальный коэффициент мощности принимается равным 0,8 для генераторов мощностью до 125 MBA; 0,85 — для турбогенераторов мощностью до 585 MBA и гидрогенераторов до 360 MBA, 0,9 — для более мощных машин.
Номинальный ток ротора — наибольший ток возбуждения генератора, при котором обеспечивается отдача генератором его номинальной мощности.
Номинальная частота вращения, об/мин (для гидрогенераторов указывается и угонная частота вращения).
Также указываются: схема соединения обмоток, тип возбуждения, тип охлаждения, напряжение и ток обмотки возбуждения и некоторые другие параметры.

1. ЭКСПЛУАТАЦИЯ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ

Гидрогенераторы (ГГ), как и турбогенераторы, наиболее мощные электрические машины, характеризуются весьма низкими номинальными частотами вращения и потому превосходят все другие электрические машины по значениям вращающих моментов, по своим радиальным размерам и габаритам, массам вращающихся частей и общим массам машин, динамическим моментам инерции, нагрузкам на подшипники, расходу охлаждающего агента.
Разрез гидрогенератора СВ 1470/149-104 У4 (С — синхронный; В — вертикальный; 1470 — внешний диаметр активной стали статора, см; 149 — длина активной стали статора, см; 104 — число пар полюсов) показан на рис. 1.1.
Одним из главных факторов определяющих конструкцию ГГ, является положение оси его валопровода. По этому признаку ГГ разбиты на две группы: вертикальные и горизонтальные.

Рис. 1.1 Гидрогенератор СВ 1470/149 — 104 У4:
1 — корпус статора;
2 — сердечник статора;
3 — воздухоохладитель;
4 — обмотка статора;
5 — полюс ротора;
6- тормоз;
7 — обод ротора;
8 — остов ротора;
9 — подпятник;
10 — вал-надставка;
11 — маслоприемник;
12 — генераторный подшипник;
13 — верхняя крестовина;
14 — отвод воздуха;
15 — опора статора;
16 — перекрытие шахты;
17 — перекрытие на уровне машзала.

Основные параметры гидрогенератора:

1. Исполнение — зонтичное.
2. Мощность — 91800/7800, кВА/кВт.
3. Напряжение — 13800, В.
4. Коэффициент мощности — 0,85,
5. Частота-50, Гц.
6. Номинальная частота вращения-57,7, об/мин.
7, Угонная частота -119, об/мин.
8. Ток статора — 3840, А.
9. Напряжение возбуждения-345, В.
10. Ток возбуждеиия-1185, А.
11. Возбуждение — тиристорное по схеме самовозбуждения.
12. Охлаждение — косвенное воздушное по замкнутому циклу.
13. Тип обмотки статора — двухслойная волновая [стержневая].
14. Число пазов — 624.
15. Соединение фаз — звезда.
16. Исполнение ротора — явнополюсное.
17. Число полюсов -104. (8. Количество щеток на контактных кольцах — 48, шт.
19. Расчетная монтажная масса в сборе — 447000, кг.

Подавляющее большинство ГГ выполняется с вертикальным валом, что обусловлено спецификой привода гидравлической турбины, нерентабельностью, а во многих; случаях и невозможностью создания ГТ больших размеров в горизонтальном исполнении по условиям обеспечения необходимых жесткостей статора и ротора, а также выполнения подшипников соответствующей грузоподъемности. Сборка, эксплуатация и ремонт крупных вертикальных машин осуществляются значительно легче, чем горизонтальных. Однако вертикальное положение валопровода приводит к появлению в конструкции гидрогенератора опорных элементов — подпятника и во многих случаях опорной крестовины, которые должны быть рассчитаны на восприятие усилий от массы вращающихся частей генератора и турбины, а также от реакции воды на ее рабочее колесо.
Вертикальные ГГ подразделяются на два основных типа: зонтичный с расположением подпятника под ротором на нижней крестовине или на подставке на крышке турбины (рис. 1.2), и подвесной, с подпятником, устанавливаемым над ротором, на верхней крестовине. Для ГГ с низкими и средними частотами вращения (до 150 об/мин) характерно в основном зонтичное исполнение, но есть примеры реализации при значительно более высоких частотах вращения и отмечается постепенный переход к зонтичному исполнению все более быстроходных машин.
Горизонтальное исполнение применялось в основном длят быстроходных ГГ, спариваемых с одной или двумя ковшовыми турбинами.
Для низконапорных русловых и приливных ГЭС применяются капсульные гидроагрегаты, состоящие из капсульного гидрогенератора и поворотно-лопастной турбины, совмещенные в одном корпусе и расположенные под водой. Единичная мощность капсульных гидроагрегатов не превышает 50 МВт, но при необходимости может быть значительно повышена.
По функциональной роли в энергосистеме ГГ делятся на две группы: генераторы обычного исполнения, предназначенные для выработки в сеть электрической энергии, и обратимые машины, в различное время работающие в генераторном (турбинном) или двигательном (насосном) режиме.

Рис. 1.2. Гидрогенератор зонтичного исполнения (разрез по aгpeгaтy):
1 — статор; 2 — ротор, 3 — маслоприемник; 4 — регуляторный генератор; 5 — генераторный подшипник; 6 — воздухоохладитель; 7 — подпятник; 8 — вал; 9 — штанги; 10 — сервомотор; 11 — лопатки направляющего агрегата; 12 — лекажный агрегат; 13 — направляющий подшипник

Оснащенные обратимыми гидроагрегатами гидроаккумулирующие электростанции (ГАЭС) служат для покрытия пиков нагрузки энергосистем либо переводятся в режим потребления активной мощности, выравнивая общий график нагрузки системы и перекачивая воду из нижнего бассейна в верхний (аккумулирование).
Асинхронизированный тип гидрогенератора позволяет, в отличие от обычных синхронных машин, при вращении агрегата с различными скольжениями относительно синхронной скорости обеспечивать постоянную и номинальную частоту сети. Это достигается созданием бегущего относительно ротора с частотой скольжения магнитного поля возбуждения.
Несмотря на высокую стоимость и затрудненные условия обслуживания, асинхронизированные генераторы могут найти применение в системах, требующих особо высокой точности поддержания частоты.

Источник

Ремонт синхронных генераторов

Ремонт генераторов синхронных может быть как капитальным , так и текущим . При текущем ремонте все производимые работы не подразумевают разбор генератора , перемотку генератора , перемотку статора генератора , перемотку ротора генератора , перемотку якоря генератора , замену подшипников , балансировку и восстановление валов , восстановление и ремонт подшипниковых щитов . В капитальный же ремонт синхронных генераторов все эти операции входят . Также , в него может входить выемка ротора ( но в подавляющем большинстве случаев этого не делается , а производиться лишь выемка отдельных полюсов ротора ). Ротор из синхронного генератора вынимается в основном тогда , когда существует необходимость в снятии зеркал подпятников или же рабочих колес .

Что же касается периодичности ремонта синхронных генераторов , то текущий ремонт следует осуществлять не реже одного раза в год . Капитальный ремонт – один раз в два — три года .

Организация ремонта синхронных генераторов .

Любой ремонт синхронных генераторов , будь он текущим или же капитальным , состоит из нескольких этапов . Всего таких этапов девять .

На первом этапе производится теоретическая подготовка : составляются чертежи , инструкции , ведется деловая переписка с производителем , консультация с монтажниками , составляется предварительная программа , оценивается примерный объем работ .

Второй этап ремонта синхронных генераторов представляет собой предремонтные испытания , которые могут включать в себя измерение боя колец , проверку расхода масла для смазки , проверку расхода масла , измерение степени перегрева , проверку уровня масла уплотнителях , а также проверку уровня масла в подпятниках . Путем предремонтных испытаний можно уточнить содержание , а также объем предстоящих ремонтных работ , необходимое количество материалов и запчастей .

В ходе третьего этапа ремонта синхронного генератора выявляются недочеты , допущенные при их осуществлении .

Четвертый этап ремонта синхронного генератора подразумевает изучения данного опыта на других электростанциях .

На пятом этапе приступают непосредственного к осуществлению ремонта синхронного генератора .

На этапе шестом, проводятся послеремонтные испытания синхронного генератора .

На седьмом этапе отремонтированный синхронный генератор сдается в эксплуатацию .

Ну и заключительный этап ремонта синхронного генератора представляет собой анализ выполненных работ .

Источник

Техническое обслуживание синхронного генератора ком

• 
• 
• 

Количество генераторов, включаемых на шины ГРЩ, определяется из условия обеспечения потребности в электроэнергии с учетом безопасности мореплавания в каждом эксплуатационном режиме судна.

СЭЭС и генераторы, входящие в ее состав, могут работать при ручном и автоматизированном управлении (на судах со знаком автоматизации).

В автоматизированных СЭЭС генераторы, находящиеся в резерве, и их устройства автоматизации должны быть в постоянной готовности к работе.

При использовании генераторов необходимо контролировать:

1. основные параметры генераторов (напряжение, частоту тока, ток, мощность и др.) по штатным щитовым измерительным приборам;
2. сопротивление изоляции генераторов и судовой сети по штатным приборам на ГРЩ;
3. работу щеточного аппарата, контактных колец (коллектора);
4. температуру нагрева генераторов;
5. работу подшипников, их температуру нагрева, подачу и давление масла в подшипниках с принудительной смазкой;
6. отсутствие постороннего шума и вибрации;
7. действие средств АПС (сигнальных ламп, световых табло, звуковых сигналов);
8. температуру воздуха в помещении;
9. состояние воздушных фильтров;
10. исправность защитных заземлений.

Перед постановкой генераторного агрегата в «горячий» резерв (готовность к пуску) необходимо измерить сопротивление изоляции генератора.

При работе валогенератора особое внимание следует уделять контролю частоты вращения. Использование валогенератора с пониженной частотой вращения (более, чем на 5% номинальной) не допускается.

Одиночная работа. При подготовке генератора к действию необходимо выполнить проверки, измерить сопротивление изоляции и доложить вахтенному механику о готовности генератора к работе.

При подготовке генератора к действию после продолжительного нерабочего периода необходимо дополнительно:

1. проверить надежность контактных соединений;
2. отключить выключатель гашения поля (при наличии);
3. отключить стояночный обогрев генератора.

После проведения проверок генератора необходимо провернуть ротор (якорь) генератора вручную или с помощью валоповоротного или пускового устройства первичного двигателя и убедиться в его свободном вращении. Проворачивание роторов (якорей) генераторов с механическим приводом выполняется вахтенным механиком.

При обнаружении неисправностей генератора, находящегося в работе, необходимо:

1. доложить вахтенному механику;
2. подготовить резервный генератор к действию для последующего ввода в работу.

Параллельная работа генераторов переменного тока. Включение синхронных генераторов на параллельную работу может осуществляться способом ручной синхронизации (по синхроноскопу или лампам) или автоматической синхронизации (посредством автоматических устройств).

При включении синхронного генератора на параллельную работу с другими работающими генераторами способом ручной синхронизации необходимо:

1. подготовить генератор к действию;
2. установить рукоятки переключателей синхронизации в нужное положение;
3. после информации вахтенного механика о готовности первичного двигателя к принятию нагрузки, довести частоту включаемого генератора до частоты работающих генераторов;
4. довести напряжение включаемого генератора до величины, напряжения на шинах ГРЩ;
5. при совпадении фаз генераторов (по положению стрелки сихроноскола, погасанию или остановке вращения огня ламп — в зависимости от используемых устройств синхронизации) включить автоматический выключатель генератора.

Прием и распределение активной нагрузки между генераторами может осуществляться вручную (воздействием на регуляторы частоты вращения первичных двигателей) или автоматически, при наличии соответствующих устройств автоматизации.

После окончания действий по включению синхронного генератора на параллельную работу с другими работающими генераторами и распределения нагрузок установить рукоятки переключателей синхронизации в исходное положение.

При длительной параллельной работе генераторов следует контролировать распределение нагрузок между генераторами.

Параллельная работа генераторов постоянного тока. Включение генератора постоянного тока на параллельную работу с работающими генераторами необходимо производить в следующем порядке:

1. подготовить генератор к действию;
2. после информации вахтенного механика о готовности первичного двигателя к принятию нагрузки, установить напряжение генератора на 2-3 В больше, чем напряжение на шинах ГРЩ;
3. включить автоматический выключатель генератора;
4. добиться равномерного распределения нагрузки между генераторами, воздействуя на регуляторы возбуждения и следя, чтобы напряжение на шинах оставалось номинальным.

Вывод генераторов из действия. Вывод генераторов из действия производится с разрешения вахтенного механика. При выводе генераторов из работы необходимо:

1. разгрузить генератор, переведя нагрузку на другой генератор;
2. отключить автоматический выключатель генератора;
3. снять возбуждение генератора (включить гашение поля);
4. включить стояночный обогрев после остановки первичного двигателя (при необходимости).

Экстренный вывод из действия генераторов без их предварительной разгрузки допускается только при угрозе несчастного случая, аварии генераторов или пожаре. О причинах отключения генераторов необходимо немедленно доложить вахтенному механику.

Техническое обслуживание. При ежедневном осмотре генераторов необходимо:

1. убедиться в отсутствии посторонних предметов на генераторах, вблизи соединительных фланцев, вентиляционных отверстий;
2. проверить уровень масла в подшипниках скольжения;
3. убедиться в отсутствии внутри генератора конденсата и масла (при наличии смотровых лючков);
4. проверить состояние щеточного аппарата и контактных колец (коллектора);
5. проверить состояние выпрямителей и других вращающихся устройств системы возбуждения;
6. проверить исправность защитных заземлений;
7. убедиться в отсутствии недопустимой вибрации и посторонних шумов, а также повышенного нагрева корпусов и подшипников генераторов, находящихся в работе.

Во избежание наклепа подшипников качения неработающих генераторов, необходимо не реже одного раза в неделю поворачивать их роторы (якоря).

При периодическом ТО генераторов необходимо:

1. проверить сопротивление изоляции;
2. проверить исправность устройств обогрева;
3. убедиться в отсутствии внутри генератора конденсата и масла;
4. проверить состояние щеточного аппарата и контактных колец (коллектора), затянуть контактные соединения, переключить полярность контактных колец (при необходимости);
5. продуть сжатым воздухом, протереть внутренние части генератора и устройств системы возбуждения бельевой ветошью, смоченной моющим средством;
6. очистить воздушные фильтры;
7. вскрыть коробки выводов и проверить состояние контактных соединений;
8. проверить зазоры между железом статора и ротора (якоря);
9. просушить генератор (при необходимости);
10. заменить смазку подшипников качения (при необходимости);
11. проверить исправность защитных заземлений;
12. окрасить наружные поверхности (при необходимости).

Проверку генераторов в действии после проведения ТО следует производить на холостом ходу и на судовую нагрузку в течение 1 часа.

При этом необходимо контролировать:

1. выходные параметры генераторов;
2. работу щеточного аппарата и биение колец (коллекторов);
3. нагрев корпусов и подшипников;
4. отсутствие постороннего шума и повышенной вибрации.

Разборку генераторов следует производить в случае крайней необходимости или в установленные планом-графиком сроки.

Сушке подлежат генераторы в случае понижения сопротивления изоляции ниже нормы в результате увлажнения, при этом:

1. сушка должна производиться в соответствии с. инструкцией по эксплуатации;
2. из существующих способов сушки предпочтительным является способ сушки нагретым воздухом с помощью теплоэлектровентилятора;
3. при работе с переносными теплоэлектровентиляторами должны строго соблюдаться требования электробезопасности для переносного электроинструмента.

Периодическое ТО генераторов следует производить ориентировочно один раз в шесть месяцев, если в инструкции по эксплуатации не оговорено иное.

Источник