Конструктивни характеристики на турбинните генератори
При турбогенераторите с водородно охлаждане корпусът е запечатан и трябва да издържи хидравлично изпитване с водно налягане, надвишаващо номиналното налягане на водорода в генератора с 0,5 MPa за 30 минути. Крайните му щитове трябва не само да бъдат запечатани, но и да имат достатъчна твърдост.
Машините с капацитет 300 MW и повече имат разделено тяло. Това гарантира транспортируемостта на статора по време на транспортиране с железопътен транспорт и най-добрата технологичност по време на производството. Например, статорът на турбинния генератор TVV-1000-4 се състои от три части: една централна и две крайни части. Сърцевина с намотка е разположена в централната част, газовите охладители и проводниците за намотка на статора са разположени в крайните части.
Сърцевината на турбинните генератори, хидрогенераторите и синхронните компенсатори е сглобена от листове от високолегирана горещовалцувана стомана марки 1513, 1514 и студено валцована стомана с дебелина 0,5 mm от стомана 3413. Когато мощността на генераторите е над 100 MW, се използва студено валцована стомана, чиито листове са разположени така, че посоката на магнитния поток в задната част на сърцевината съвпада с посоката на валцуване на стоманата. Пакетите се събират от стоманени листове, а сегментите на сърцевината се правят от пакети. Вентилационните канали между пакетите са направени с помощта на дистанционни елементи (Tavrik), изработени от немагнитна стомана.
Тъй като сърцевината е сглобена, тя е под налягане от 1,0. 1,7 МРа. Крайната сърцевина под налягане е закрепена с немагнитни стоманени пръстени под налягане и свързващи болтове зад гърба на сърцевината. Под притискащите пръстени са монтирани немагнитни стоманени щифтове под налягане, създаващи кримпване на крайните опаковки в областта на зъбите.
Разхлабеността на кримпването на сърцевината причинява вибрации на листовете от активна стомана, което може да доведе до повреда на изолацията между тях и появата на вихрови токове, които създават допълнително нагряване на стоманата. Вибрациите на стоманени листове в назъбената зона могат да причинят износване на изолацията на намотките на статора или счупване на листовете и прорязване на изолацията от счупената част на листа. Признак за отслабване на пресоването на стоманата е появата на повърхността на облегалката или в отвора на сърцевината на ръжда от контактна корозия в точката на контакт на вибриращите листове.
Намотките на статора са двуслойни, тип кош. Във всеки жлеб се полагат два пръта, принадлежащи на две различни секции. В намотките се използва непрекъсната изолация на правия участък и челните части на пръта чрез нанасяне на слюдена лента, направена на основата на асфалтов маслен лак. При изолиране пръчката се подлага на многократно смесване, което се състои в изсушаването й във вакуум при температура 150,160 ° C след нанасяне на няколко слоя слюдена лента и последващо импрегниране под налягане със съединение, състоящо се от почти чист битум. При изсушаване влагата, въздухът и летливите компоненти на лака се отстраняват от изолацията на пръчките, а когато се импрегнират под налягане, всички пори се запълват, което предотвратява проникването на влага и въздух в изолацията.
Изолацията от слюда е била основната изолация на намотката на статора за турбо и хидрогенератори в миналото. Но с увеличаване на единичната мощност на генераторите и увеличаване на специфичните токови натоварвания в намотките с 1,5. 2.0 пъти неговата недостатъчна механична якост в нагрято състояние започва да влияе. Следователно днес за мощни генератори се използва термореактивна изолация като слюда.
При термореактивната изолация основният изолационен материал е стъкленото лепило, направено от венчелистчета от слюда и подложка от стъклен плат. Свързващият елемент е изкуствена термореактивна смола (най-често епоксидна), която се втвърдява при температура 150.160 ° C и не омеква при многократно нагряване. Термореактивната изолация има по-добри електрически характеристики.
Механичната якост на новата изолация е много по-висока, което позволява по-плътно обвързване на прътите с лента. За да се елиминира вредното въздействие на йонизацията между пръта и браздата, върху изолацията пръчките са покрити с полупроводникова азбестова лента. На фиг. 1 показва напречните сечения на статорните пръти и роторните отвори (фиг. 2), предназначени за различни охладителни системи.
Директното охлаждане на статорната намотка в генератори от серията TGV се извършва чрез циркулация на водород през тръби от неръждаема стомана, положени между два реда елементарни проводници на пръта, а в генератори от серията TVV - поради циркулацията на вода (дестилат) по кухите проводници на пръта, положени последователно с твърди елементарни проводници ... Охлаждащата вода се подава към пръчките от пръстеновиден колектор, разположен най-често отстрани на възбудителя (за турбинни генератори от серията TVV-1000-4 - фиг. 3). Водата, която е преминала през прътите, се отстранява от колектора, разположен от страната на турбината. Всички водни пръти са свързани паралелно.
