1.1.2 Instalarea unui transformator de ulei
Uleiul de transformator răcit jug cu bobine plasate în rezervor umplut cu ulei de transformator (Fig. 1.5.). ulei de transformator, spălarea înfășurările 2 și 3 și miezul magnetic 1, le selectează de căldură și având o conductivitate termică mai mare decât aerul, prin pereții rezervorului 4 și tuburile radiatorului 5 se trimite la mediu. Având în ulei de transformator asigură o funcționare mai fiabilă a transformatoarelor de înaltă tensiune, deoarece puterea de ulei electric mult mai mare decât cea a aerului. Ulei de răcire intensiv aerul, astfel încât mărimea și greutatea uleiului de transformator este mai mică decât a transformatoarelor de tip uscat de aceeași capacitate.
În transformatoare de până la 20-30 kVA, se folosesc rezervoare cu pereți netede. În cazul transformatoarelor mai puternice, pentru a mări suprafața de răcire, pereții rezervorului sunt executați cu nervuri sau se folosesc rezervoare tubulare. Uleiul se încălzește, se ridică și se răcește, cade. Acest ulei circulă în țevi, ceea ce contribuie la o răcire mai rapidă.
Pentru a compensa volumul de schimbare a temperaturii uleiului, și, de asemenea, pentru a proteja uleiul de oxidare și de umiditate atunci când sunt expuse la aer este utilizat în transformatoare expander 9, care este un vas cilindric, montat pe capacul rezervorului și comunicând cu ei. Fluctuațiile în nivelul uleiului cu modificarea temperaturii sale nu se produce în rezervor, care este întotdeauna umplut cu ulei, iar în extensorul, care comunică cu atmosfera.
În timpul funcționării, transformatorul există posibilitatea de apariție a unor fenomene în care, însoțită de eliberarea rapidă a gazului, ceea ce conduce la o creștere semnificativă a presiunii în interiorul rezervorului, astfel încât să se evite deteriorarea cuvei transformatorului cu o capacitate de 1000 kVA sau mai prevăzut cu o țeavă de eșapament, care este montat pe capacul rezervorului. Capătul inferior al țevii comunică cu rezervorul, iar capătul său superior se termină cu o flanșă pe care este fixat discul de sticlă. La o presiune mai mare decât siguranța rezervorului, discul de sticlă se sparge și gazele ies.
Într-o conductă care conectează rezervorul de ulei de transformator conservatorului, amplasat Buchholz. În cazul unor daune semnificative în transformator, urmată de o eliberare mare de gaze (de exemplu, scurtcircuit între spirele înfășurărilor), Buchholz este declanșat și închide contactele întrerupătorului circuitului de comandă, care deconectează transformatorul de la rețea.
Fig. 1.6. Unitate de transformare răcită cu ulei
Înfășurările transformatorului cu un circuit extern sunt conectate prin intrările 7 și 8. În transformatoarele de ulei ale intrărilor se utilizează izolații de porțelan. Un astfel de orificiu de admisie este prevăzut cu o flanșă metalică, prin intermediul căreia este fixată pe capacul sau pe peretele rezervorului. La partea inferioară a rezervorului este atașat un cărucior, care permite mutarea transformatorului în stație. Pe capacul rezervorului se află mânerul comutatorului de tensiune 6.
1.2 Generatorul de turbine sincrone
1.2.1 Principiul funcționării generatoarelor sincrone
Pentru a studia principiul generatorului sincron, să folosim un model simplificat al unei mașini sincrone (Fig.1.6). Partea staționară a mașinii, numită stator, este un cilindru laminat gol / (miez stator) cu două caneluri longitudinale pe suprafața interioară. În aceste caneluri se află laturile înfășurării 2, care este înfășurarea statorului. În cavitatea interioară a miezului statoric este o componentă rotativă a mașinii - un rotor care este un magnet permanent 4 cu poli N și S, montat pe un ax 3. arborele rotorului prin transmisie prin curea este conectat mecanic la un motor de acționare (nereprezentat). Într-un generator sincron real, un motor cu ardere internă sau o turbină poate fi utilizat ca motor de propulsie. Sub acțiunea cuplului motorului de antrenare, rotorul generatorului se rotește cu o frecvență de n1 în sens invers acelor de ceasornic. În înfășurarea în conformitate cu fenomenul de inducție electromagnetică forță electromotoare statorul este indusă a cărui direcție este indicată prin săgeți. Deoarece înfășurarea statorului este închisă la sarcina Z, un curent i apare în circuitul acestei înfășurări.
În timpul rotației câmpului magnetic rotor al magnetului permanent se rotește, de asemenea, la n1 și, prin urmare, fiecare dintre conductorii de înfășurare se transformă alternativ în zona de nord (N), polul magnetic al statorului, zona de sud (S) poli magnetici. Astfel, fiecare schimbare pol însoțită de o schimbare de direcție a electromotoare în înfășurarea statorică. Astfel, în înfășurarea statorică a generatorului emf indus variabila sincron, și de aceea i curent în înfășurarea și Z sarcină ca o variabilă.
Valoarea instantanee a EMF a înfășurării statorului în generatorul sincron (B)
unde Bδ - inducția magnetică în spațiul aerian dintre miezul statorului și stâlpii rotorului, T; l - lungimea activă a unei caneluri a înfășurării statorului, m; v = πD1n1 / 60 - viteza polilor rotorului față de stator, m / s; D1 - diametrul interior al miezului statorului, m.
Fig. 1.7. Model simplificat al unui generator sincron
Această formulă arată că la o frecvență constantă de rotație a rotorului formează o curbă variabilă EMF a înfășurării este determinată exclusiv de legea distribuției inducției magnetice în diferența armătura. Dacă graficul inducției magnetice în decalaj a fost un sinusoid (Bδ = Btax sin α), atunci EMF al generatorului ar fi sinusoidal. Cu toate acestea, este practic imposibil să se obțină o distribuție de inducție sinusoidală în spațiul gol. Astfel, dacă ö întrefierul este constantă (Figura 1.7.), Apoi inducția magnetică în întrefier Bδ distribuit prin lege trapezoidală (curba 1) și, prin urmare, graficul generatorului emf reprezintă o curbă trapezoidal. Dacă polii conice de margine, astfel încât diferența de la marginile pieselor polare a fost δtah egal (așa cum este prezentat în figura 1.7.), Apoi graficul distribuției inducției magnetice în decalajul mai aproape de o undă sinusoidală (curba 2) și, prin urmare, graficul EMF induse în generatorul de lichid, se va apropia de undele sinusoidale.
Fig. 1.8. Grafice de distribuție a inducției magnetice în spațiul de aer al unui generator sincron
Frecvența EMF a generatorului sincron f1 (Hz) este direct proporțională cu viteza rotorului p1 (rpm), care se numește de obicei frecvența sincronă de rotație:
Aici p este numărul de perechi de poli; în generatorul luat în considerare există doi poli, adică p = 1.
Pentru a obține frecvența industrială a EMF (50 Hz), rotorul unui astfel de generator trebuie rotit la o frecvență de n1 = 3000 rpm, apoi f1 = 1, 3000/60 = 50 Hz.
Magneții permanenți pe rotor sunt utilizate numai în generatoare sincrone de capacitate foarte mică, majoritatea generatorului sincron pentru câmpul magnetic este interesant de excitație aplicată înfășurării aranjată pe rotor. Această bobină este conectată la sursa de curent continuu prin contacte glisante, implementat prin intermediul a două inele colectoare dispuse la arbore și izolate din arbore și unul față de celălalt și două perii fixe (Fig. 1.8.).
După cum sa observat deja, motorul de acționare (PD) acționează rotorul generatorului sincron cu frecvența sincronă n1. Câmpul magnetic al rotorului se rotește, de asemenea, la o n1 frecvență și induce înfășurări cu trei faze ale variabilelor statorice emf EA, EB, EC, care, fiind egală în valoare și în raport cu altele ⅓ perioadă (120 el. Deg) defazate formează o trifazată simetrică Sistemul EMF.
Cu sarcina conectată în fazele de înfășurare a statorului, apar curenții 1A, 1B, 1c. În acest caz, înfășurarea trifazată a statorului creează un câmp magnetic rotativ. Frecvența de rotație a acestui câmp este egală cu viteza rotorului generatorului (rpm): n1 = f1 60 / p.
Fig. 1.9. Circuitul electromagnetic al generatorului sincron
Astfel, într-un generator sincron, câmpul statorului și rotorul se rotesc sincron, de unde și mașinile cu nume sincron.
1.2.2 Construcția turbogeneratorului sincron
Proiectarea mașinilor sincrone puternice este determinată în primul rând de viteza de rotație. Turbogeneratoarele cu mașini sincrone cu poliponetă sunt fabricate cu o viteză de rotație de 3000 rpm bipolară (p = 1) și 1500 rpm într-o versiune cu patru poli (p = 2). În mașinile sincrone cu un număr mare de poli - hidrogeneratoare - se utilizează un design explicit polar al rotorului.
Unitatea turbină constă din mai multe mașini, conectate împreună prin cuplaje. Rotorul turbogeneratorului este conectat printr-o cuplare la rotorul turbinei cu abur. Astfel, obținem un singur bloc al unei turbine cu abur - un generator turbo
Mașina sincronă constă dintr-o parte fixă - stator - și piesele rotative - rotor. Statoare mașini sincrone nu diferă de statoarelor motoarelor asincrone, în principiu, t. E. Se compune dintr-o carcasă, miez și înfășurării. Designul stator al unei mașini sincrone poate fi diferit în funcție de scopul și dimensiunile mașinii. Astfel, în multipolare mașinilor de mare putere, în timp ce diametrul exterior al plăcilor de 900 mm de bază miez statoric realizate din segmente individuale care atunci când sunt asamblate formează un cilindru al miezului statoric. Carcasa statorului mașini mari face detașabil, care este necesar pentru transportul și instalarea ușoară a acestor mașini. Rotoarele mașinilor sincrone pot avea două modele fundamentale diferite: un pol explicit și un pol pol de implicit. La centralele de producere a energiei electrice de curent alternativ ca primar (conducere) motoare generatoare sincrone utilizate în principal trei tipuri de motoare: turbine cu abur, turbine hidraulice sau motoare cu ardere internă (motoare diesel). Folosind oricare dintre aceste motoare afectează în mod fundamental structura generatorului sincron ..
Turbina cu abur funcționează la o viteză mare, astfel încât generatorul pe care îl generează, numit turbogenerator, este o mașină sincronă de mare viteză.
Fig. 1.10. Proiectarea rotoarelor mașinilor sincrone
a este un rotor cu stâlpi pronunțați; b-rotor cu stâlpi implicit exprimați.
Rotoarele acestor generatoare au fie bipolare (n1 = 3000 rpm) sau patru poli (n1 = 1500 rpm).
În timpul funcționării rotorului generatorului turbinei pe forțe centrifuge considerabil actul său. Prin urmare, în conformitate cu termenii rezistenței mecanice utilizate în -turbogenerators rotor neyavnopo poli având forma unui cilindru din oțel alungite sunt frezate pe suprafața longitudinală a șanțurilor pentru câmpul de înfășurare (vezi. Fig. 1.9, b). Neyavnopolyusnogo miez rotor este fabricat ca un singur oțel cu piese forjate gambă (capetele de arbore), sau să facă echipe. câmp rotor Neyavnopolyusnogo înfășurare ocupă doar ⅔ suprafață (perimetru). Restul de suprafață formează poli. Pentru a proteja capetele bobinelor ale înfășurării de a fi distruse de către forțele centrifuge de pe ambele părți ale capacului rotorului inele de oțel antigirator rotorul (kappa) sunt de obicei realizate din oțel nemagnetic.
Fig. 1.11. Generator de turbine
1 - excitator, 2 - corp, 3 - miez de stator, 4 - secțiune de răcire cu hidrogen, 5 - rotor
1.3 Motor de inducție
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: