Гидрогенераторы

Гидрогенератор  для Саяно-Шушенской  ГЭС

Крупнейшим  отечественным гидрогенератором является гидрогенератор для Саяно-Шушенской ГЭС типа СВ 1285/275-42У4 мощностью 711 MB А, частотой вращения 142,8 об/мин (рис 8.6).

Для достижения высоких технико-экономических показателей, снижения габаритов и массы в  гидрогенераторе осуществлены непосредственное водяное охлаждение обмотки статора  и форсированное воздушное охлаждение обмотки ротора

На одном  валу с главным генератором размещены  вспомогательный генератор, который  служит для питания независимой  тиристорнои системы возбуждения с двумя выпрямительными мостами — рабочим и форсировочным, и регуляторный генератор, являющийся датчиком частоты для электрогидравлического регулятора частоты вращения агрегата.

Конструктивное  исполнение гидрогенератора — зонтичное  с расположением подпятника на крышке турбины, с одним

Рис. 8.6. Гидрогенератор Саяно-Шушенской ГЭС

направляющим  подшипником в центральной части  верхней крестовины.

Корпус  статора выполнен из шести секторов.

Сердечник статора собирается на месте установки  в кольцо без стыков. Обмотка статора  — стержневая, волнового типа, с  шестью параллельными ветвями в  фазе. Изоляция обмотки — термореактивных связующих.

Ротор гидрогенератора — в безвальном исполнении: центральная часть ротора играет роль вала и соединяется непосредственно с помощью фланцевых соединений с валом турбины и с надставкой вала, на которой размещены две пары контактных колец и регуляторный генератор. К центральной части ротора крепят спицы, на которых набирают обод из штампованных сегментов, выполненных из высокопрочной листовой стали и стянутых шпильками. Полюсы ротора — шихтованные, их крепят к ободу при помощи Т-образных расклиненных хвостов.

Катушки обмотки возбуждения — сварные, их витки образованы из двух различных  медных полос — прямоугольного и  периодического профилей, между которыми организованы поперечные каналы для  прохода охлаждающего воздуха.

Верхняя крестовина выполнена с цельносварной  центральной частью и отъемными  лапами. В центральную часть крестовины встроен направляющий подшипник  с маслоохладителями. Подшипник  — сегментный, в радиальном направлении  сегменты опираются на сферическую  поверхность винтовых регулируемых опор.

Двухрядный  подпятник рассчитан на восприятие нагрузки 32,5 МН, имеет 40 самоустанавливающихся  сегментов с балансирной связью смежных сегментов внутреннего  и внешнего рядов. Подпятник расположен в масляной ванне, охлаждается встроенными  трубчатыми маслоохладителями и  снабжен устройством для принудительной подачи масла под давлением на плоскости трения сегментов, которое  автоматически включается при пуске  и остановке агрегата.

Для охлаждения активных частей гидрогенератора применены  непосредственное водяное охлаждение обмотки статора дистиллятом  и система вентиляции с использованием ротора в качестве напорного элемента.

Для торможения ротора при останове и подъеме  его при ремонтных работах  гидрогенератор снабжен 40 тормозами-домкратами, установленными на тумбах фундамента.

Система возбуждения гидрогенератора —  независимая, тиристорная. На одном валу с гидрогенератором расположен вспомогательный генератор, питающий через тиристорный преобразователь обмотку ротора главного генератора. Обмотка статора вспомогательного генератора выполнена с отпайками для питания двух выпрямительных мостов — рабочего и форсировочного.

В качестве регуляторного генератора применен синхронный генератор трехфазного  тока с возбуждением от постоянных магнитов. Он предназначен для питания  электродинамического регулятора частоты  вращения гидрогенератора и электрического реле оборотов. 

Гидрогенератор  для ГЭС Сальто-Гранде

Примером  современного исполнения гидрогенераторов средней мощности являются генераторы для ГЭС Сальто-Гранде (Аргентина—Уругвай) мощностью 135 МВт, 13,8 кВ, 75 об/мин.

Конструктивное  исполнение гидрогенератора — зонтичное  с расположением подпятника на конической подставке, установленной на крышке турбины, с одним направляющим подшипником  в центральной части верхней  крестовины.

Статор  гидрогенератора для удобства транспортировки  выполнен из шести частей. Сердечник  статора набирается из штампованных сегментов холоднокатаной электротехнической стали, покрытых с обеих сторон изоляционным лаком. Обмотка статора — стержневая, волновая, двухслойная. Корпусная изоляция стержней обмотки и перемычек  — класса нагревостойкости В.

Ротор гидрогенератора состоит из сварного спицевого остова, обода, набираемого из штампованных сегментов, полюсов с обмоткой возбуждения и демпферной обмоткой, токоподвода от обмотки возбуждения до контактных колец и вала-надставки с втулкой направляющего подшипника. К нижнему фланцу остова ротора присоединяется вал турбины.

Верхняя крестовина выполнена с цельносварной  центральной частью и отъемными  лапами. В центральную часть крестовины встроен направляющий подшипник  с маслоохладителями. Подшипник  сегментный; в радиальном направлении  сегменты опираются на сферическую  поверхность винтовых регулируемых опор.

Двухрядный  подпятник рассчитан на нагрузку 26,2 МН, имеет 18 пар самоустанавливающихся  опорных сегментов, расположенных  двумя концентрическими кольцами. В  радиальном направлении сегменты через  эластичные тарельчатые опоры и  регулируемые опорные болты попарно  связаны балансирами, которые опираются  на цилиндрическую поверхность своих  опор. Сегменты подпятника и подшипника облицованы баббитом.

Подпятник расположен в масляной ванне и  охлаждается встроенными трубчатыми маслоохладителями.

Для охлаждения активных частей гидрогенератора применена  замкнутая система вентиляции с  охлаждением воздуха в воздухоохладителях, расположенных на корпусе статора. Для торможения ротора при останове и подъеме его при ремонтах гидрогенератор снабжен 36 тормозами-домкратами.

Температурный контроль гидрогенератора осуществляется термометрами сопротивления и термосигнализаторами, установленными в статоре, подпятнике, подшипнике и их масляных ваннах, в зонах горячего и холодного воздуха.

Регуляторный  генератор — синхронный, трехфазный, с возбуждением от постоянных магнитов.

Возбуждение гидрогенератора выполняется по схеме тиристорного самовозбуждения с питанием тиристорного преобразователя от шин статора через выпрямительный трансформатор. 

Гидрогенератор  для Верхне-Териберской ГЭС

Примером  современного гидрогенератора подвесного исполнения являются генераторы для  Верхне-Териберской ГЭС мощностью 130 МВт, 10,5 кВ, 187,5 об/мин.

Конструктивное  исполнение гидрогенератора — подвесное, с расположением подпятника на верхней  крестовине и с двумя направляющими  подшипниками в центральных частях верхней и нижней крестовин.

Статор  гидрогенератора для удобства транспортировки  выполнен из четырех секторов. Сердечник  статора набран из сегментов, штампованных из холоднокатаной электротехнической стали и покрытых с обеих сторон изоляционным лаком.

Обмотка статора — стержневая, волновая, двухслойная. Корпусная изоляция стержней обмотки и перемычек — типа слюдотерм по нагревостойкости не ниже класса F.

Ротор гидрогенератора состоит из сварного остова с отъемными спицами, насаженного  на вал, обода, набираемого из штампованных сегментов, полюсов с обмоткой

возбуждения и демпферной обмоткой, токоподвода от обмотки возбуждения до контактных колец. На гидрогенераторе осуществлена конструкция разъемного ротора, позволяющая производить демонтаж остова ротора при остающемся на тормозах-домкратах ободе ротора с полюсами.

Верхняя и нижняя крестовины — лучевого типа с цельносварной центральной  частью и отъемными лапами. В центральной  части крестовин размещены направляющие подшипники с масляными ваннами  и маслоохладителями.

Подшипники  сегментные, в радиальном направлении  сегменты опираются на сферическую  поверхность винтовых регулируемых опор. Подпятник — с самоустанавливающимися сегментами на винтовых регулируемых опорах, с регулируемым эксцентриситетом, рассчитан на нагрузку 10,5 МН. Сегменты подпятника и подшипников облицованы баббитом. Подпятник расположен в  масляной ванне и охлаждается встроенными трубчатыми маслоохладителями, имеется устройство для принудительной подачи масла под высоким давлением на плоскости трения сегментов, которое автоматически включается при пуске и останове агрегата.

Для охлаждения активных частей гидрогенератора применена  замкнутая система вентиляции с  охлаждением воздуха в воздухоохладителях, расположенных на корпусе статора.

Для торможения ротора при останове и подъеме  его при ремонтных работах  гидрогенератор снабжен тормозами  — домкратами.

Гидрогенератор оснащен системами водо- и маслоснабжения, пожаротушения, теплового контроля, защиты подпятника и подшипников.

Регуляторный  генератор — синхронный, трехфазного  тока с возбуждением от постоянных магнитов, предназначен для питания  электрогидравлического регулятора частоты  вращения гидроагрегата.

Система возбуждения гидрогенератора —  тиристорная по схеме самовозбуждения. 

Гидрогенератор  для ГЭС Пурнари

Гидрогенератор  для ГЭС Пурнари (Греция) мощностью 100 МВт, 15,75 кВ, 150 об/мин, имеет зонтичное исполнение с расположением подпятника на нижней грузонесущей крестовине с двумя направляющими подшипниками. Для удобства транспортирования статор генератора выполнен из. четырех частей. Сердечник статора набирается из штампованных сегментов холоднокатаной электротехнической стали, покрытых лаком. Обмотка статора — стержневая, волновая, двухслойная. Корпусная изоляция обмотки статора выполнена на термореактивных связующих, класс нагревостойкости изоляции F.

Ротор гидрогенератора состоит из сварного спицевого остова, обода, набираемого из штампованных сегментов, полюсов с обмоткой, надставки вала с втулкой верхнего направляющего подшипника. К нижнему фланцу остова ротора присоединяется вал турбины.

Верхняя и нижняя крестовина выполнены с цельносварными центральными частями и объемными лапами. В центральную часть нижней крестовины встроены подпятник, направляющий подшипник и маслоохладители. Подпятник рассчитан на нагрузку 9 МН, имеет 16 самоустанавливающихся сегментов, которые опираются через эластичные тарельчатые опоры на регулируемые болты, установленные в корпусе подпятника.

Сегменты  подпятника и подшипников имеют  баббитовое покрытие. Во время пусков и остановов агрегата на плоскости  трения принудительно подается масло  под давлением.

Гидрогенератор  имеет воздушную замкнутую систему  вентиляции, воздух охлаждается в  газоохладителях, расположенных на корпусе статора.

Торможение  агрегата производится с помощью  механических тормозов, установленных  на лапах нижней крестовины, тормоза  используются также для подъема  ротора при ремонтных работах.

Генератор снабжен системой температурного контроля. Температура определяется с помощью  термометров сопротивления. В статоре, подпятнике, подшипниках, масляных ваннах, в зонах горячего и холодного  воздуха установлены термосигнализаторы. 

Капсульный  гидрогенератор для  Даугавпилсской ГЭС

Капсульный  гидрогенератор типа СГК 535/220-52 для  Даугавпилсской ГЭС является составной частью капсулы гидроагрегата (рис. 8.8).

Основные  технические данные генератора

Мощность, MB A........42,22

Коэффициент мощности.....0,9

Номинальное напряжение, кВ . . . 6,3

Частота вращения, об/мин . . . .115,4

Ток статора, А.........3870

Ток возбуждения, А.......1243

Напряжение  возбуждения, В .... 327

 Синхронное инд. Сопр. по продольной оси, о. е. . . . 1,37

Динамический  момент инерции, 10³

кгм²...........1900

ОКЗ.............0,8