Специальные режимы

2.21. При увеличении коэффициента мощности (cos ) от номинального значения до единицы активная нагрузка генератора может быть повышена по сравнению с номинальной.

Генераторы с косвенным охлаждением могут при этом работать с сохранением номинального значения полной мощности. При работе таких генераторов в режиме недовозбуждения (емкостный квадрант) с потреблением реактивной мощности их допустимая нагрузка, как правило, определяется условиями обеспечения устойчивости.

У некоторых турбогенераторов старых выпусков, у которых элементы крепления лобовых частей и выводных дуг обмотки статора выполнены из магнитных материалов, допустимые нагрузки в режимах недовозбуждения могут ограничиваться, кроме того, нагревом этих элементов, что устанавливается испытаниями.

Для генераторов с непосредственным охлаждением обмоток допустимые нагрузки при работе с коэффициентом мощности, близким к единице, и в режиме недовозбуждения ограничиваются по условиям устойчивости и нагреву крайних пакетов стали и конструктивных элементов торцевых зон генераторов.

Допустимые нагрузки генераторов в режимах недовозбуждения (по условиям сохранения устойчивости машин и электропередачи) должна оцениваться с учетом конкретных условий работы генераторов в системе с помощью общих методов анализа устойчивости энергосистем (см. "Методические указания по определению устойчивости энергосистем" – (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979).

При этом в зависимости от значимости генераторов и электропередачи в энергосистеме и последствий возможного нарушения устойчивости допустимо снижение запасав статической устойчивости до 10%.

Допустимые нагрузки по условиям нагрева должны определяться по диаграммам мощности, представляемым заводами-изготовителями, а при их отсутствии - на основании специальных испытаний, программу и результаты которых необходимо согласовать с заводом-изготовителем и Главтехуправлением.

Допустимые нагрузки некоторых типов турбогенераторов с непосредственным охлаждением, полученные по результатам специальных испытаний на нагревание, приведены в табл. 5.

Работа генераторов с коэффициентом мощности, равным единице, и в режимах недовозбуждения должна происходить при включенном АРВ. Исключение составляют генераторы с системами простого компаундирования, у которых при включенном компаундировании не удается снизить возбуждение до нужных значений реактивной нагрузки даже при полностью введенном шунтовом реостате и минимальном токе корректора. У таких генераторов устройство компаундирования следует отключать, оставляя в работе лишь корректор и релейную форсировку.

Для предупреждения нарушений устойчивости при случайных повышениях напряжения в сети необходимо, чтобы АРВ генераторов имели устройства ограничения минимального тока возбуждения.

Таблица 5

Допустимые значения реактивной мощности, потребляемой генераторами, при работе их в режимах недовозбуждения (при номинальном давлении водорода)

Турбогенератор	Допустимое значение потребляемой реактивной мощности, Мвар, при активной мощности, % Рном
	100	95	90	80	60	40
ТВФ-60-2 (Uном = 6,3 кВ)	13	16	18	23	31	37
ТВФ-60-2 (Uном = 10,5 кВ)	16	20	22	28	37	42
ТВФ-63-2	10	13	16	20	28	34
ТВФ-100-2	16	20	22	28	37	42
ТВФ-120-2	30	33	36	40	47	51
ТВВ-165-2 (Рном = 150 МВт)	27	32	35	41	50	54
ТВВ-165-2 (Рном = 160 МВт)	20	27	31	40	50	56
ТВВ-200-2	22	34	39	47	62	74
ТВВ-200-2А	22	34	39	47	62	74
ТВВ-220-2А	15	20	27	36	55	70
ТВВ-320-2	80	88	95	108	125	135
ТВВ-500-2	65	80	90	115	150	175
ТВВ-800-2	0	25	50	80	130	165
ТГВ-200 до модернизации системы охлаждения сердечника статора при МПа (3,0 кгс/см2)	50*	20*	8*	17	35	50
ТГВ-200 до модернизации системы охлаждения статора при МПа (4,0 кгс/см2)	12*	3	12	27	44	55
ТГВ-200 после модернизации системы охлаждения сердечника статора** при МПа (3,0 кгс/см2)	0	15	25	40	53	60
ТГВ-200 после модернизации системы охлаждения сердечника статорах при МПа (4,0 кгс/см2)	16	30	40	50	65	75
ТГВ-200М Рном = 200 МВт МПа (3,0 кгс/см2)	25	35	40	50	65	75
ТГВ-200-2М Рном = 220 МВт МПа (2,0 кгс/см2)	72	75	81	87	96	102
ТГВ-300 МПа (3,0 кгс/см2)	46	92	96	102	108	112
ТГВ-300 при МПа (4,0 кгс/см2)	95	102	108	115	123	126
ТГВ-500	155	180	200	225	250	275
ТВМ-500	200	215	225	250	275	300

* Для режима выдачи реактивной мощности.

** Модернизация турбогенератора предусматривает установку разработанного ЦКБ Союзэнергоремонта направляющего аппарата к осевому вентилятору (или замену лопаток самого вентилятора лопатками другого профиля заводского изготовления) с одновременным выполнением дополнительных вентиляционных каналов в раме корпуса статора по технологии, разработанной заводом «Электротяжмаш».

2.22. Разрешается (при необходимости) длительная работа генераторов в режиме синхронного компенсатора с перевозбуждением (приложение 4). Допустимая нагрузка в этом режиме устанавливается заводом-изготовителем или определяется из условия, чтобы ток возбуждения не превышал наибольшего допустимого значения по п. 2.5.

Нагрузка генератора с косвенным охлаждением, работающего в режиме недовозбужденного синхронного компенсатора, как правило, определяется значением минимального устойчивого возбуждения.

Для генераторов с косвенным охлаждением, у которых конструктивные элементы в торцевых зонах выполнены из магнитных материалов, допустимая нагрузка устанавливается на основании специальных испытаний и согласовывается с заводом-изготовителем.

Для генераторов с непосредственным охлаждением допустимое значение потребляемой реактивной мощности в режиме недовозбужденного синхронного компенсатора определяется на основании испытаний или по диаграммам мощности, представляемым заводами-изготовителями. При отсутствии таких данных для некоторых турбогенераторов реактивная мощность, потребляемая в режиме синхронного компенсатора, не должна превышать указанную в табл. 5 для 40%-ной активной нагрузки.

При длительной работе турбогенератора в режиме синхронного компенсатора его рекомендуется отделять от турбины. Пуск турбогенератора для работы в режиме синхронного компенсатора может быть осуществлен частотным методом, а для турбогенераторов с отставленными бандажами - также и методом асинхронного пуска (см. приложение 4).

2.23. Перевод гидрогенераторов в режим работы синхронного компенсатора осуществляется закрытием направляющего аппарата со срывом вакуума и последующим отжатием воды из камеры рабочего колеса, если она затоплена (см. приложение 4). Процесс перевода гидрогенератора в режим работы синхронного компенсатора должен быть автоматизирован в тех случаях, когда гидрогенератор систематически работает в режиме синхронного компенсатора.

2.24. Длительная работа генераторов при номинальной мощности в симметричном режиме на сеть, имеющую крупные преобразователи переменного тока в постоянный (для приводов прокатных станов и т.д.), допускается при условии, что значения высших гармонических составляющих токов 5-го и 7-го порядков не превосходят соответственно 4 и 3% значения номинального тока для турбогенераторов и 7 и 6% значения номинального тока для гидрогенераторов.

2.25. Длительная перегрузка генераторов по току сверх допустимого значения при данных температуре и давлении охлаждающей среды не разрешается.

В аварийных условиях разрешаются кратковременные перегрузки генераторов по токам статора и ротора согласно инструкциям заводов-изготовителей, ГОСТ и ТУ.

Если такие данные отсутствуют, то при авариях в энергосистеме допускаются кратковременные перегрузки по токам статора и ротора в соответствии с табл. 6 и 7, в которых кратности перегрузок отнесены к номинальным значениям токов статора и ротора.

Таблица 6