Чертеж проектирования турбогенератора ТВ

Пн-Вс c 7:00 -16:00 по Москве. Помощь

Авторизация

Мои материалы

↓

Материалов пока нет

Материалов: 0 на сумму 0 рублей Перейти к выбранному Оформить заказ

Перечень чертежей:

Сборочный чертеж турбогенератора ТВ-40 с напряжением 10,5 кВт А1.

Дополнительные материалы: прилагается расчетно-пояснительная записка на 80 страницах, где ведется проектирование турбогенератора ТВ – 40 с номинальным напряжением 10,5 кВт, номинальной полной мощностью 40 МВ×А и номинальной частотой вращения 3000 об/мин, рассчитанный на подключение в сеть частотой 50 Гц с косвенным водородным охлаждением обмоток статора и ротора.

Турбогенераторы – синхронные генераторы трехфазного тока, которые приводятся во вращение газовой и ли паровой турбиной. Турбогенераторы серии ТВ предназначены для выработки электроэнергии при непосредственном соединении с паровыми турбинами на тепловых электростанциях. Турбогенераторы выполнены с непосредственным водородным охлаждением сердечника статора и косвенным водородным охлаждением обмотки ротора и статора.

Описана конструкция турбогенератора. Как и в любой электрической машине, в турбогенераторе различают конструктивные и активные части. К активным частям относятся сердечник статора с трехфазовой обмоткой и ротор с обмоткой возбуждения, которые участвуют в процессе преобразования механическую в электрическую. Конструктивные части – корпус статора, внутренние щиты с уплотнениями и наружные, бандажный узел ротора, газоохладители, вентиляторы. Турбогенераторы представляют собой вытянутую в длину электрическую машину с отношением длины бочки ротора к ее диаметру, составляющим от 2 до 6. В радиальных пазах ротора расположена обмотка возбуждения. Под действием центробежных сил от перемещения удерживаются лобовые части обмотки возбуждения бандажным кольцом из высокопрочной стали. Корпус статора с сердечником и обмоткой – наиболее громоздкая часть турбогенератора, масса которой в крупных машинах может превышать 300 тонн. Корпуса машин мощностью более 200 МВт выполняются составными.

По принципу охлаждения все турбогенераторы делятся на генераторы с непосредственным охлаждением проводников обмоток статора и ротора с косвенным (поверхностным) охлаждением и со смешанным охлаждением.

Проведен электромагнитный расчет турбогенератора. Выбраны основные размеры турбогенератора:

Полная мощность турбогенератора – 50 МВ*А;
Диаметр бочки ротора – 0,93 м;
Внутренний диаметр статора – 1,01 м;
Длина магнитопровода – 2,72 м;
Длина бочки ротора – 2,87 м.

Вычислены основные размеры статора, зубцовая зона, определены размеры паза обмотки статора, ярмо и внешний диаметр статора и параметры его обмотки. Также рассчитана зубцовая зона ротора и его ярмо. Данные некоторых расчетов занесены в таблицу:

№	Название	Значение
1	Число пазов в симметричной обмотке	42
2	Пазовое деление статора	0,076 м
3	Число последовательно соединенных витков фазы статора	14
4	Шаг обмотки по пазам	17
5	Полная длина сердечника статора с учетом вентиляционных каналов	2,66 м
6	Ширина коронки зубца	0,0465 м
7	Ширина паза статора	0,029 м
8	Ширина голого элементарного проводника	0,009 м
9	Плотность тока в стержне обмотки статора	3,13*10⁶ А/м
10	Число элементарных проводников в стержне	44
11	Сечение стержня	8,712*10^-4 м²
12	Высота всех изолированных элементарных проводников одного стержня	0,06187 м
13	Высота ярма статора	0,369 м
1	Внешний диаметр сердечника статора	2,12 м
4	Длина витка обмотки статора	10,37 м
15	Активное сопротивление фазы обмотки статора	3,62*10^-3 Ом
16	Индуктивное сопротивление дифференциального рассеяния	0,00976 о.е.
17	Индуктивное сопротивление рассеяния	0,143 о.е.
18	Длина бочки ротора	2,81 м
19	Глубина паза ротора	0,158 м
20	Ширина паза ротора	0,0317 м

Проведен расчет магнитной цепи по двум сечениям. Одно сечение принимается на 0,2 глубины паза от его дна, второе – на 0,7 глубины паза.

Приведено описание характеристик холостого хода. Составлена таблица результатов расчета характеристик холостого хода и построен график.

Выстроен график регулировочной характеристики по результатам расчета МДС и тока.

Для обмоток возбуждения применяется медь с присадкой серебра. Найдены основные параметры обмотки:

Средняя длина витка обмотки возбуждения – 8,166 м;
Число витков обмотки возбуждения на один полюс – 112;
Номинальный ток возбуждения при номинальной нагрузке – 823,5 А.;
Номинальное напряжение обмотки возбуждения – 204,2 В;
Номинальная мощность возбуждения – 168,8*10³ Вт.

Вычислены параметры и постоянные времени турбогенератора, отношение короткого замыкания – 0,597 и статическая перегружаемость – 2,261.

Рассчитаны потери мощности и КПД машины при разных нагрузках. Построена кривая КПД в зависимости от нагрузки.

Проведен тепловой расчет статора и ротора. Результаты нескольких расчетов приведены в таблице:

№	Название	Значение
1	Суммарные потери в стали ярма	154509 Вт
2	Коэффициент теплоотдачи в зазоре	63815,977 Вт(м²*град)
3	Сопротивление теплоотдачи для зазора	0,007 град/Вт
4	Перегрев меди обмотки	37,2°С
5	Перегрев стали зубцов	19,7°С
6	Перегрев стали ярма	16,3°С
7	Тепловая нагрузка для поверхности ротора	11704 Вт/м²
8	Сопротивление теплоотдачи с поверхности бочки ротора	1,56*10^-5 м²×град/Вт
9	Сопротивление эквивалентной теплопроводности зубца	0,006 м²×град/Вт
10	Превышение температуры обмотки возбуждения над температурой охлаждающего газа	124,7°С

В ходе выполнения работ была рассмотрена конструкция турбогенератора. Проведен электромагнитный расчет, в который входит: расчет основных размеров и параметров статора и ротора, расчет зубцовой зоны и ярма, расчет магнитной цепи. Определены характеристики холостого хода и МДС. На основе этих данных построены графики зависимости. Рассчитаны потери мощности и зависимость КПД от нагрузок. Общий КПД турбогенератора – 98,44%.

Выполнен тепловой расчет статора и ротора, в результате которого сделан вывод, что происходит небольшой нагрев меди обмоток ротора.

Спецификация – 1 лист

В программе: Visio