Жмыс icmey принципі мен конструкциясы

Электр генераторлары.

Электр генераторы — турбинадан алан механикалы энергияны электр энергиясына трлендіретін машина.Генераторды жмыс принципі (Ферадей-Максвелл) электроомагниттік индукция былысына негізделген.Генераторда ндірілген ток пен кернеу синусоида заы бойынша згереді,сондытан да генератор ндірген электр озаушы кш айнымалы шама, рі ол магнит аыныны (Ф) згеpyiнe байланысты болады. Сонымен (1, 2):

Электр озаушы кші (Э..К) магнит аыныны (Ф) згepiciнe байланысты,ал опы зі роторды орамынан ток аанда пайда болады . Ротор дегеніміз болат білік-подшипниктерден айналатын цилиндр. Цилиндрге ойы жасалып, онда траты токты сым орамы орнатылан. Токты (1) орам санына (W) кебейтіндісі магнит озалтыш кшін (I • W), оны зі темір зекшеде магнит индукциясын (В) тудырады: В = р • I • W, мндаы -полюсті квадрат сантиметр бетіндегі магнит кш сызыы жолыны магнит ткізгіштігі.

Ротор генераторыны минуттa айналуыны жне айнымалы ток жиілігіні (f) араларында туелділік бар. Бл туелділік:

Ток жиілілігі герц-секундпен рнектеледі. Дние жзіндегі кпшілік елдердегі жалпы нepкeciптік электр станцияларыны стандартты жиілілігі - 50 Гц.

 

 

 

 

1-сурет. ш фазалы ток генераторы.

 

1. Ротор бшкесі. 2. Статор темірі. 3. Статорды ш орамасы (обмоткасы). 4. Ротор валы. 5. Ротор мен статорды арасындаы бос кеістік. Ол 6ipнеше мм-ден бірнеше см-гe дейін жетеді 6. Статор теміріндегі дейі жасалан уыстар (пазы): 1, II, III. Олар орамдармен толытырылады. 7. Ротор бшкесіндегі оздырыш орамамен толтырылан уыстар (пазы). Орамамен толтырылмаан роторды, уыстары, роторды отстік жне солтстік полюсы болып есептелінеді.

 

Генераторларды оздыру жне салындату схемалары

Статор орамасындаы ЭК-тi индукциялау шін ротор уатты магнит аынын тудыру ажет екендігі туралы жоарыда айтылан болатын. Табии магниттер аз шамадаы магнит аынын туызады жне де бл магнето-типтес айнымалы ток генераторларында, опарыш машиналара ана жарамды. уатты магнит аынын жасау шін электр магниттерi ажет. Электрлік магниттер траты токты темір зекшесі бар катушкада ндіреді (2-сурет).

Электрлік магниттер табии магниттерден он жне жз еседей асып тсетін маг-

нит аынын жасайды. Тез айналатын турбогенераторларда роторлы магнит цилиндр формалы келеді жне магнит полюсі ойытар мен орамдар орналаспаан жерде болады (3-сурет).

 

 

3-сурет. Полюсі айын емес ротор. 1.Болаттан жасалан ротор бшкесі. 2.Ротор валы. 3. Траты тока о- сылатын роторды периметрі бойын- ша дейі уыса орнатылан орам. 4. Магнит сызытарыны баыты.
2-сурет. Айын полюсті. электрлік магнит. 1. Жмса магниттен жасалан темip зекше. 2. Траты тока о-сылатын орама (обмотка). 3. Маг­нит сызытарыны баыты.

 

 

Траты токпен оректендіру шін магнит аынын туызатын ротор орамында кптеген рылылар болады. оздыруды е арапайым дісіне — траты токты генераторды оздыратын электр-машиналы дісне тоталайык (4-сурет).

 

 

4-сурет. Траты токты генераторды оздыратын

электр-машиналы дісті схемасы

 

G - ш фазалы синхронды генератор. ОВГ - генераторды оздыру орамы. GE - оздырыш электр машинасы (возбудитель). ОВВ ~ оздырыш электр машинасыны оздыру орамы. ШР -шунттайтын реостат. АГП - магнитік picі сндіретін рылы. АРВ - кернеуді реттейтін автомат. KV - кернеу релесі.

G - шыаруында кернеу тербелген кезде бл тербеліс ТИ арылы APB~a беріледі де, ОВВ ток шамасына сер етеді, соны серні GE-даы кернеу згереді, ал GE-дан жне ОВГ-ден G-a арай маг­нит аыны (Ф) згереді.

G - ысышындаы кернеу де соан байланысты болады, йткені U= • /ф/. Кернеу тербеліп жне згepiп ана оймай, АРВ-а гене­ратор статоры орамындаы ток згepici де сер етеді, мны зi TA-а да ыпал етеді, йткені статор орамында токты кебеюі ротордаы Ф аынын магнитсіздендіріп, статор реакциясы деп аталатын былыс пайда болады. Мндай жадайда ТА-даы ток АРВ-а, соцысы ОВВ-а т.б. сер етеді.

Генератор ысышында кернеу кенеттен тмендегенде TV-KV -ге сер етіп, ол зіні алыпты ажыратылан тйіспесін тйытайды, олар ШР тізбегнен ажыратылады, OBB-дeгi ток артады, GE-даы кернеу кебейеді т.б.

Апатты жадайда генераторды ажыратан кезде Kepнeyдi тез тмендету ажет, Ол шін магнит аыны мен ток йыны тмендетіледі, мны жузеге асыру ушін К1-ді ажыратады, бipa мндай жагдайда ротор тізбегінде кернеу крт артуы ммкін, ал онын зi мынаан байланысты болады:

мндаы L - ОВГ-ні индуктивтілігі; di/dt - ажыратан кездегі озу тогыны жоалу жылдамдыы.

Сондытан KI-дi ажыратар алдында K2-тйicпeciн осады, сонда ОВГ-дегi магнит piciні энергиясы ГГ кедергісінде шашырайды.

Жаа жне кpдeлi озу жйeлepi арнайы курстарда арастырылады.

Генераторды салындату. Генераторлар жмыс істеген кезде энергия шыыны болады. Шыын статор мен ротор арылы токты тунен; статор темірінде — айнымалы магнит piciнi cepiнен темipдi айта магниттелінен болады. Бл шыын жылуа ауысады. Генераторды алан уатыны 2-ден 1,5%-a дейін жылуга ауыса­ды. Генератор уаты жз мы кВт-а жеткенде шыын мы кВт болады екен. Сондытан генератор алыпты жмыс icтey шін салындатылуы тиic.

Салындатуды жанама, тікелей жне аралас дістері бар. Жанама дісте ткізгішті ошаулатыш сырты аптамасы арылы салындатылады. Кейбір жадайда ткізгіш салындатыш ортадан ошаулатышпен жне статор немесе ротор металдарымен ошау-ланан, ал мны зi салындатуды едуір иындата тседі.

Жанама салындату 5-суретте керсетілген. Жанама салындату кезіндегі салындатыш ортадаы ауа немесе cyтeгi (H2) болып саналады. Жанама салындату кезде салындатыш орта тйы цикл бойынша генератор-салындатышта айналыса (цир-куляцияа) тседі Салындатуды принциптік схемасы 6-суретте крсетілген.

Онын уысында (пазасында) ткізгіш дейі орналастырылан.

Салындату шін ауа жне cyтeгi (H2) газдарын олданады. Сутeгi ауадан 14,3 есе жеіл, сондытан роторды газа йкелісі, ауаа йкелicінен анарлым тмен. Сонымен оса, cyтeгiнi жылу ткізгiштiгi ауаа араанда 7,1 ссе кеп, ал жылу шыарышты абілеті 1,44 есе арты.

Егер сутегімен салындатылмаса генераторды уаты 50% кемтілуі тиіс, сондытан pбip Электр станциясында электролиттік жіктеу дісімен cyтeгiн ндіретін, зіндік cyтeri станциясы болады.

 

 

 

5-сурет. Генераторды жанама салындату схемасы. 1. Жылу блінетін ток еткізгіш зек.2.Ораманы изоляциясы. 3.Толассыз салындатыш газ. 4.Толассыз жылу. 5. Ста­тор неме- се роторды тeiмipi.
  6-сурет. Генераторды тйык цикл бойынша жанама салындатуды принцтік схемасы.

 

 

Генераторды тікелей салындату.

Тікелей салындату деп мыс орамына салындатыш орта мен тiкелей жанастыруды айтады. Мндай жадайда орам ошаулатышыны болуы салындатуа кедергі жасамайды. Тікелей салындату шін ротор мен статорды электр тогы ткізгіштерінде салындатыш арылы тетiн канал немесе уыс болуы тиіc. Орам ткізгіштеріні конструкциясы ттікшелі не астаушалы болады (7-сурет).

 

7-сурет. Генераторды тікелей салындатуды принциптік схемасы а) Салындатылан орама ткізгіштеріні ттінті конструкциясы; б) салындатылан орама ткізгіштері астаушалы конструкциясы. 1. Мыстан жасалан ткізгіштер. 2. Салындатыш каналдар.

 

 

1-кесте. Есептеу графикалы жмыса берілгендер

Жылу электр орталыы
Нса № Отын трі Генера тор арды саны жне уаты, МВт Генера торлы кернеудегі желілерді саны, жктемені уаты, МВт .М. шыыны ОТ номиналды кернеуі, кВ ОТ желілерді саны, жктемені уаты, МВт Жктемені затыы ыс/жаз Жйемен байланысты желілер ді номинал ды кернеуі, кВ Желілер саны жне зындыы, км
Газ 2/32   15/3   2/8 150/215 2/25

 

2-кесте. ЖЭО-ны жмыс істеу уаыты


 

Эк—11-13 Уаыт 0-8 8-16 16-24
ыс 80% 100% 80%
Жаз 65% 70% 65%

 

 

P.МВт

                      t, са
           
           
           
           
           
8 12 16 20 24

 

 

 

ыс, жаз

 

1-сурет. ЖЭО генераторларыны уат ндіру графигі

 

Р,МВт

        2,5               t, са
             
         
         
           
           
8 16 24

 

 

1-ыс, 2-жаз

2-сурет. 35-кВ-ты кернеудегі жктемені графигі.

 

Р,Мвт

 

 


 

 

 

t,са

0 8 16 24

 

ыс жаз

 

3-сурет. 10 кВ-таы жктеме графигі

 

 

жктеме
 
Т1
Т2
Т3
35 кВ
110 кВ
G1
G2
4-сурет. 1-ші нса шін станцияны рылымды слбасы
.М  
эс  
10 кВ
жктеме