8.2.4. Турбогенераторы с водородно-водяным охлаждением серии твв

В серию ТВВ входят турбогенераторы мощностью 160, 200, 220, 300, 500, 800, 1000 и 1200 МВт на 3000 об/мин (рис. 8.2) и турбогенераторы мощностью 1000 МВт на 1500 об/мин (табл. 8.3).

Турбогенераторы имеют непосредственное охлаждение обмотки статора дистиллированной водой, непосредственное форсированное охлаждение обмотки ротора водородом, внешней поверхности ротора и сердечника статора — водородом.

Учитывая возможности транспортировки, корпус статора выполняют в двух вариантах. Турбогенераторы мощностью 160— 220 МВт имеют однокорпусное исполнение статора. Корпус сделан сварным, газонепроницаемым, неразъемным и имеет внутри поперечные кольца жесткости для крепления сердечника. С торцов статор закрыт внешними щитами.

Турбогенераторы мощностью 300 — 800 МВт имеют разъемные статоры. Корпус статора выполнен из трех частей: центральной и двух концевых. Корпус турбогенератора заполнен водородом под давлением. Охлаждающий водород циркулирует под действием двух осевых вентиляторов, установленных на валу ротора, и охлаждается в газоохладителях, встроенных в корпус генератора.

Таблица 8.3. Технические данные турбогенераторов серии ТВВ

Тип турбогенератора	Мощность, МВт	COS ф	Напряжение статора, кВ	Ток статора, кА	Напряжение возбуждения, В	Ток возбуждения, А	КПД, %
ТВВ-160-2Е	160	0,85	18	6,04	360	2300	98,5
ТВВ-200-2А	200	0,85	15,75	8,625	300	2540	98,6
ТВВ-320-2	300	0,85	20	10,2	447	2900	98,6
ТВВ-500-2	500	0,85	20	17	474	3530	98,7
ТВВ-800-2	800	0,9	24	21,4	612	3790	98,75
ТВВ-1000-2	1000	0,9	24	26,73	427	7550	98,75
ТВВ-1200-2	1200	0,9	24	16,05	517	7500	98,8
ТВВ-1000-4	1000	0,9	24	26,73	467	6990	98,7

Продолжение табл. 8.3

	Частота	Расход ма-	Давление		Статическая	Индуктивные сопротив-
1ип гуроо-генератора	вращения, об/мин	териалов, кг/(кВ • А)	водорода, кПа	ОКЗ	перегружае-мость	ления, о. е.
ТВВ-160-2Е	3000	0,88	294	0,459	1,7	0,33	0,22
ТВВ-200-2А	3000	1,0	294	0,51	1,66	0,27	0,18
ТВВ-320-2	3000	0,96	392	0,62	1,7	0,26	0,17
ТВВ-500-2	3000	0,65	441	0,442	1,63	0,36	0,24
ТВВ-800-2	3000	0,58	480	0,476	1,56	0,31	0,22
ТВВ-1000-2	3000	0,49	480	0,4	1,53	0,38	0,27
ТВВ-1200-2	3000	0,457	490	0,45	1,50	0,36	0,25
ТВВ-1000-4	1500	0,6	490	0,45	1,54	0,45	0,32

Турбогенераторы мощностью 160 — 220 МВт имеют четыре газоохладителя, установленных внутри корпуса статора вдоль оси машины. Турбогенераторы мощностью 300 — 800 МВт имеют четыре газоохладителя, расположенных вертикально, по два в каждой концевой части. Циркуляция технической воды в газоохладителях осуществляется насосами, расположенными вне генератора.

В средней части корпуса на концевых перегородках укреплен сердечник статора. Сердечник статора собран на продольных ребрах из сегментов электротехнической стали и вдоль оси разделен вентиляционными каналами на пакеты.

С торцов сердечник статора закреплен нажимными кольцами из немагнитной стали. Для демпфирования электромагнитных потоков рассеяния лобовых частей обмотки статора под нажимными кольцами установлены медные экраны. Обмотка статора — трехфазная, двухслойная, с укороченным шагом, стержневая. Лобовые части обмотки — корзиночного типа. Пазы статора — открытые прямоугольные.

Турбогенератор мощностью 160 МВт имеет шесть выводов статорной обмотки, из

них три линейных и три нулевых. Турбогенераторы мощностью 200—1000 МВт имеют девять выводов статорной обмотки: шесть нулевых и три линейных.

Обмотка статора турбогенератора мощностью 1200 МВт шестифазная и состоит из двух трехфазных обмоток, сдвинутых относительно друг друга на 30°. Турбогенератор имеет 18 выводов статорной обмотки - по 9 с каждой стороны.

Стержни обмотки сплетены из сплошных и полых элементарных проводников. Для охлаждения обмотки по полым проводникам циркулирует дистиллированная вода. Изоляция стержней — непрерывная, термореактивная. В пазах стержни закреплены специальными прокладками и клиньями. Лобовые части закреплены кронштейнами, кольцами и различными распорками.

Ротор изготовлен из цельной поковки специальной высококачественной стали. В бочке ротора выфрезерованы пазы, в которые уложена обмотка возбуждения из полосовой меди с присадкой серебра. Ее охлаждение осуществляется непосредственно водородом по схеме самовентиляции с забором газа из зазора машины.

В пазах обмотка закреплена клиньями.

Таблица 8.4. Габаритные размеры и масса турбогенераторов

Тип турбогенератора	Масса ротора, т	Масса статора (монтажная), т	Масса генератора, т	Размеры, мм
				Длина с возбудителем	Ширина	Высота
ТВФ-63-2УЗ	25,4	87,7	123,6	10687	3600	4290
ТВФ-120-2УЗ	30,8	113,5	179	11380	3960	4610
ТВФ-63-2ЕУЗ	18,4	72,4	93	10560	3518	4208
ТВФ-110-2ЕУЗ	28,9	99,7	151	11164	4140	4410
ТВВ-160-2ЕУЗ	30,8	115	167	12650	3760	4640
ТВВ-200-2УЗ	41,8	170	235	13 875	3960	4790
ТВВ-320-2УЗ	55,1	201,7	340	15915	4700	5750
ТВВ-500-2УЗ	65	225	384	17175	5360	6980
ТВВ-800-2УЗ	84	322	515	19 300	5560	7530
ТВВ-1000-2УЗ	86,5	318	541	23135	5560	7530
ТВВ-1200-2УЗ	104	410	610	25160	6400	6250
ТВВ-1000-4УЗ	156	333	667	21820	6100	8020
ТГВ-200-2М	48,1	170	256	11666	4712	3276
ТГВ-300-2	55,8	266	364	16960	4150	2995
ТГВ-500-2	61,5	218	361	12 370	5020	2995
ТГВ-500-4	150	215	495	19173	5620	2950
ТВМ-300-2	50,4	245	393	12 370	3860	3974
ТВМ-500-2	63,5	244	340	18110	3860	5666

Лобовые части обмотки удерживаются бандажными кольцами (из поковок немагнитной стали). Роторные бандажные кольца - консольного типа и имеют горячепрессовую посадку на бочке ротора. От осевых перемещений бандажные кольца удерживаются кольцевой шпонкой и гайкой, навинченной на носик бандажа с наружной стороны.

Контактные кольца установлены на валу ротора за подшипником со стороны возбудителя. Щетки и контактные кольца охлаждаются вентилятором.

Щеточная траверса установлена на фундаментной плите рядом с подшипником.

Токоподводы, соединяющие контактные кольца с обмоткой возбуждения, устанавливаются в осевом отверстии вала ротора.

На валу роторов турбогенераторов мощностью 1000 и 1200 мВт контактных колец нет. Подвод тока к обмотке ротора осуществляется непосредственно от стержня токоподвода возбудителя к стержню токо-подвода ротора турбогенератора радиальными медными клиньями.

Опорный подшипник со стороны возбудителя — стоякового типа, выносной, имеет шаровой самоустанавливающийся вкладыш. Подшипник со стороны турбины встроен в цилиндр низкого давления турбины. Смазка подшипника принудительная. Масло подается под избыточным давлением из напорного маслопровода турбины через бак аварийной смазки.

Для предотвращения выхода водорода

Технические данные турбогенератора

Мощность полная, MB A.....800

Мощность активная, МВт .... 889

Коэффициент мощности.....0,9

Номинальное напряжение, кВ . . . 24

Номинальный ток, к А......21,4

Ток возбуждения, А.......4875

Напряжение возбуждения, В .... 390

Число пазов статора.......42

Число пазов (пазовых делений ротора) 44(70) Размеры турбогенератора, мм:

диаметр статора внутренний . 1400

диаметр ротора.......1200

диаметр корпуса внешний . . . 4280 длина сердечника статора . . .7100

длина ротора полная.....14290

Параметры по результатам испытаний:

КПД, %..........98,86

ОКЗ...........0,5

статическая перегружаемость . .1,52 Индуктивные сопротивления, о. е.: синхронное по продольной оси

x_d............2,28

переходное x'_d........0,307

сверхпереходное x"_d......0,245

из корпуса статора на внешних щитах генератора установлены масляные уплотнения вала.

Заданное давление масла и необходимый перепад между давлением водорода и давлением уплотняющего масла автоматически поддерживаются регулятором при всех рабочих и переходных режимах работы турбогенераторов.

Тепловой контроль всех основных узлов турбогенератора производится установленными в них термометрами сопротивления, подключенными к контролирующим приборам.

Габаритные размеры турбогенераторов приведены в табл. 8.4. На рис. 8.3 приведены габаритные и установочно-присоединитель-ные размеры турбогенератора ТВВ-500-2.