Отчет о преддипломной практике

Система маслоснабжения уплотнений (рис. 19) обеспечивает бесперебойное питание уплотнений генератора маслом требуемых параметров. По выполняемым функциям система маслоснабжения уплотнений подразделяется на насосную часть, систему автоматического регулирования перепада «масло — водород», устройство аварийного маслоснабжения, устройство слива масла из корпуса генератора, узел очистки масла и связи с маслосистемой турбины.

Насосная часть предназначена для повышения давления уплотняющего масла, поступающего в систему маслоснабжения уплотнений генератора от системы смазки турбины, в которой оно охлаждается, фильтруется и, пройдя главные маслонасосы, поступает под давлением 2—3 ат. В насосную часть входят два агрегата, состоящие из центробежного насоса и двигателя переменного тока, и один агрегат, состоящий из центробежного на coca и двигателя постоянного тока. Насосные агрегаты снабжены необходимой запорнорегулирующей аппаратурой и контрольно-измерительными приборами. На напорном коллекторе насосов установлены электроконтактные манометры, управляющие цепями блокировки электродвигателей насосов по давлению, уставка контактного устройства которого составляет 6,5 ат. Напор насоса с электродвигателем постоянного тока должен быть не менее 7 ат при работе генератора на номинальных оборотах и с номинальным давлением водорода.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис. 18. Схема водоснабжения  газоохладителей (а)  и обмотки статора генератора  ТГВ-200М (б):

1- газоохладители генератора; 2- циркуляционный водовод; 3,4 – сливной и напорный коллектор соответственно; 5- магистраль подачи сухого сжатого воздуха; 6- магистраль к верхней точке сливного циркуляционного водовода конденсатора турбины; 7- подпитка из линии обессоленного конденсата; 8- подпитка от конденсатных насосов (со стороны высокого напора); 9- магистраль «на всас» конденсатных насосов; 10- после газоохладителей турбогенераторов; 11- в сливной циркуляционный водовод.

 

 

 

 

 

 

Рис. 19. Схема маслоснабжения  подшипников и уплотнений вала:

1 — бак агрегата  маслоснабжения; 2 — поплавковый  гидрозатвор ЗГЗО; j — газоотделительный бачок БГ-2, 4 — магистраль от главного маслобака турбины; 5 — центробежный вентилятор; 6 — уплотнение вала; 7 — датчики рабочего и аварийного регуляторов; 8 — буферный бак; 3 — выход в атмосферу; 10 — бачок продувки БП-2; 11 — дифференциальный манометр буферного бака; 12 — расширительный бачок; 13 — магистраль в главный маслобак турбины; 14 — система электронного регулирования расхода и давления масла; 15 —• вентиль с электронным приводом; 16 — масляный фильтр; /7 — магистраль входа воды; /«—маслоохладитель; 19— соленоидный клапан резервного маслоснабжения от системы регулирования; 20 — магистраль от системы регулирования турбины; 21 — перепускной предохранительный клапан; 22 — маслонасос типа ЭМН-10 с электродвшя-телем переменного тока; 23 — насос с двигателем постоянного тока Отключенные вентили и обратные клапаны затемнены.

 

Если фактический напор  оказывается меньшим, следует ввести добавочное сопротивление в цепь обмотки возбуждения электродвигателя.

В процессе эксплуатации насосных агрегатов необходимо периодически менять рабочий и резервный маслонасосы переменного тока. После отключения длительно работавшего насоса желательно произвести ревизию его сальниковых узлов, осмотреть муфты и проверить наличие смазки в подшипниках. При каждом переключении насосов переменного тока необходимо опробовать работу маслонасоса с двигателем постоянного тока. Пуск электродвигателей маслонасосов производится с панели сигнализации водородного охлаждения, установленной на местном щите управления. Для аварийного останова насосов служат кнопки аварийного отключения, смонтированные вблизи насосных агрегатов. Схема управления маслонасосами выполнена таким образом, что включение в работу резервного маслонасоса переменного тока происходит мгновенно, а включение аварийного маслонасоса постоянного тока — с выдержкой 5— 9 сек.

Периодически (один —  два раза в месяц) следует проверять работу этих схем, для чего необходимо (при включенном демпферном баке!) отключить работающий маслонасос. В этом случае должен автоматически включиться резервный маслонасос переменного тока. При отключении резервного насоса должен включиться рабочий маслонасос. Далее нужно одновременно отключить оба маслонасоса переменного тока, при этом маслонасос постоянного тока должен включиться с выдержкой времени.

При нормальной работе турбогенератора  ключ блокировки маслонасосов должен находиться в положении, соответствующем работающему насосу, а ключ управления маслонасосом постоянного тока — в положении «резерв».

Система автоматического  регулирования перепада давления «масло — водород» обеспечивает поддержание заданного перепада при любых режимах работы турбогенератора. Величина перепада должна находиться в пределах 0,75±0,05 кг/см² и выбирается такой, чтобы при номинальных оборотах демпферный бак был полностью заполнен, Для автоматического поддержания постоянного перепада давления на уплотнениях в схеме предусмотрен дифференциальный регулятор прямого действия грузового типа с проточным вращающимся золотником. Настраивается регулятор при атмосферном давлении воздуха в корпусе генератора, когда демпферный бак полностью заполнен маслом. При работе генератора на водороде регулирование перепада должно осуществляться только дифференциальным регулятором. Ручное управление перепадом допускается только в исключительных случаях (регулятор не поддерживает заданный перепад либо его золотник не вращается и т. д.).

Устройство  аварийного масло снабжения включает демпферный бак, обратный клапан, специальный обратный клапан и предназначено для питания уплотнений маслом на время аварийного останова турбоагрегата, при отказе масляных насосов или любой другой аварии в маслосистеме.

Демпферный бак емкостью около 2000 л устанавливается выше генератора на отметке, обеспечивающей его полное заполнение за счет перепада уплотняющего масла. Снизу бак соединен с напорным коллектором регулируемого масла и трубопроводом подачи масла в уплотнения, а сверху — со сливным трубопроводом уплотнения, расположенного на стороне контактных колец.

Специальный обратный клапан необходим для автоматической ликвидации сифона, который может образоваться в случае кратковременных «забросов» перепада давления при переходных режимах системы регулирования.

Обратный клапан обеспечивает безусловную надежность системы аварийного маслоснабжения, так как при зависании одного из трех обратных клапанов на насосной части произошло бы непроизводительное расходование значительной части запасенного в демпферном баке масла в маслобак турбины.

Датчики сигнализаторов уровня масла должны быть установлены  на демпферном баке так, чтобы обеспечить сигнализацию при снижении уровня масла на 50—60 мм от края демпферного бака.

Работа системы маслоснабжения без демпферного бака категорически воспрещается. Отключать демпферный бак при вращающемся роторе генератора (исключая валоповорот) мож но только при необходимости срочного его ремонта. Работа системы без демпферного бака допустима кратковременно, в течение нескольких часов, при условии одновременного включения обоих маслонасосов переменного тока. При эксплуатации торцовых уплотнений с прижимными пружинами в режиме валоповорота величина перепада уплотняющего масла автоматически повышается до 2 ат при помощи соленоидного вентиля, установленного в сети обратной связи регулятора.

Устройство  слива масла из корпуса генератора. Незначительная часть уплотняющего масла попадает в отдельные камеры корпуса генератора, находящиеся под избыточным давлением водорода. Слив масла из этих камер производится через специальный аппарат — гидрозатвор, представляющий собой герметичный сосуд со встроенным регулятором уровня, выходной клапан которого находится ниже уровня жидкости в сосуде. Таким образом, гидрозатвор обеспечивает постоянный дренаж натекающего масла, сохраняя неизменным уровень жидкости, покрывающей клапан. Практически уровень жидкости в гидрозатворе зависит от расхода масла через него, т. е. с увеличением расхода увеличивается уровень. В системе устанавливаются два гидрозатвора; один из них является резервным, что обеспечивает возможность ремонта любого из гидрозатворов на турбогенераторе под нагрузкой. При выходе из строя обоих гидрозатворов, что практически маловероятно, работа генератора на водороде может быть обеспечена гидравлической петлей, содержащей вентиль при снижении давления водорода до 0,5 ат.

Вследствие работы компрессора, обеспечивающего циркуляцию водорода внутри генератора, давления водорода в сливных линиях со стороны турбины и контактных колец отличаются друг от друга на величину напора компрессора. Поэтому для устранения перетоков водорода упомянутые сливные линии изолированы друг от друга гидравлической петлей.

Узел очистки  масла и связи с маслосистемой  турбины. После гидрозатвора масло, насыщенное водородом, попадает в отстойные отсеки водородоотделительного бака, в которых происходит выделение водорода из масла и отсос его специальным центробежным вентилятором, присоединенным к крышке бака. Масло из подшипников генератора и та часть уплотняющего масла, которая попадает па сторону воздуха, через сливной коллектор, сообщающийся с атмосферой, сливается в параллельно расположенные отсеки этого же бака. Затем масло, очищенное от водорода, соединяется с основным потоком масла и попадает в сливной коллектор турбины.

Коллектор турбины изолирован от коллектора генератора специальной перегородкой в водородоотделительном баке. Эта изоляция совместно с центробежным вентилятором предотвращает попадание водорода в масло-систему турбины в случае появления течей в узле уплотнений генератора.

Расход масла внутрь генератора через два уплотнения должен составлять не более 10 л/мин. Этот расход необходимо контролировать с использованием гидрозатворов, закрывая выход масла из гидрозатвора и отсчитывая повышение уровня масла и время. Отсчет ведется по смотровому стеклу гидрозатвора, при этом следует учитывать, что повышение уровня масла на 10 мм соответствует объему 2,8 л. Отсчет начинается после того, когда уровень масла в смотровом стекле гидрозатвора будет не ниже 370 мм от нижнего торца бака (дна). Если расход масла внутрь генератора превышает 10 л/мин, то при первой же остановке генератора необходимо произвести ревизию уплотнений.

Продуваются гидрозатворы при содержании водорода, достигающем 2% (по объему). При этом, если концентрация водорода в генераторе находится в допустимых пределах, то перед выпуском загрязненного водорода из гидрозатвора следует кратковременно отключить гидрозатвор от генератора, открыть на 20—30 сек вентиль выпуска водорода из гидрозатвора, закрыть этот вентиль и снова включить гидрозатвор в работу. Если чистота водорода в корпусе генератора останется ниже допустимой, продувка его проводится через вентиль выпуска водорода включенного гидрозатвора.

Маслоснабжение  подшипников. Для аварийного маслоснабжения предусмотрен аварийный масляный бак, соединенный системой трубопроводов с подшипниками генератора и возбудителя. Заполняется бак маслом при вращении генератора вследствие повышенного давления масла в рабочей зоне баббитовой заливки вкладыша подшипника.

После заполнения бака маслом излишки масла сливаются через переливной трубопровод, присоединенный к верхней крышке бака. Когда прекращается подача основной смазки, давление масла в подшипнике в зоне присоединения трубопроводов аварийной смазки резко падает и начинается разрядка запасенного в баке масла. Расход масла регулируется на каждый подшипник в функции времени выбега дозирующими трубами.

 

 

Рис. 20. Схемы ионного параллельного самовозбуждения генератора: (а — упрощенная; б — принципиальная)

 

12. Системы возбуждения серийных генераторов

 

Ионная система  возбуждения. Турбогенераторы типа ТГВ-200 имеют расчетный номинальный ток возбуждения, равный 1762 а, и расчетное поминальное напряжение, равное 454 в и соответствующее предельно допустимому нагреву обмотки ротора. Практически средняя температура обмотки в номинальном режиме ниже предельной и номинальное напряжение возбуждения составляет около 400 в для турбогенераторов, имеющих 40 пазов на роторе, и около 380 в — для турбогенераторов с 36 пазами. При этом номинальный ток возбуждения последних составляет 1850—1900 а.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Рис 21. Схемы ионного  смешанного самовозбуждения

генератора: а — упрощенная; б—схема включения трансформаторов

 

До 1968 г. турбогенераторы  ТГВ-200 снабжались системой параллельного ионного самовозбуждения (рис. 20), а в дальнейшем для турбогенераторов начали при менять систему смешанного ионного самовозбуждения (рис. 21), описанные в работе [12].

Система параллельного  самовозбуждения обеспечивает все нормальные режимы турбогенератора и режим форсировки при удаленных коротких замыканиях (к. з.) всех видов. При этом максимальная кратность форсировки возбуждения при нормальном нагреве обмотки ротора составляет около 2,6. Двукратная форсировка обеспечивается при однофазных и двухфазных к. з. в любой точке сети повышенного напряжения, в том числе и при к. з. на шинах станции.

Однако при близких  трехфазных и двухфазных к. з. на землю кратность форсировки снижена и при задержке их отключения величина тока ротора и статора продолжает снижаться даже после затухания переходной составляющей, вызванной внезапностью к. з.

При к. з. регулятор возбуждения  полностью открывает вентили. В этом случае напряжение возбуждения Ud пропорционально среднему арифметическому значению линейных напряжений генератора Uср: