Таблица 1
Предельные температуры и превышения температур
Части турбогенераторов или охлаждающая среда | Измерение температуры,°С (превышение температуры, К) методом | |||||
сопротив-ления | заложенных термопреобразователей сопротивления | термометра | сопротивления | заложенных термопреобразователей сопротивления | термометра | |
Класс В | Класс F | |||||
| 1 Охлаждающая среда на выходе из непосредственно охлаждаемых активных частей: | ||||||
| газ (воздух, водород) | - | 110 | 110 | - | 130 | 130 |
| вода или масло | - | 85 | 85 | - | 85 | 85 |
| 2 Обмотка статора: | ||||||
| а) при косвенном охлаждении воздухом | (80) | (85) | - | (100) | (105) | - |
| водородом с абсолютным давлением, кПА: | ||||||
| до 150 включ. | - | (85) | - | - | (105) | - |
| св. 150 до 200 включ. | - | (80) | - | - | (100) | - |
| " 200 " 300 " | - | (78) | - | - | (98) | - |
| " 300 " 400 " | - | (73) | - | - | (93) | - |
| " 400 | - | (70) | - | - | (90) | - |
| б) при непосредственном охлаждении газом или жидкостью | - | 120 | - | - | 145 | - |
| 3 Обмотка ротора: | ||||||
| а) при косвенном охлаждении | ||||||
| воздухом | (90) | - | - | (110) | - | - |
| водородом | (85) | - | - | (105) | - | - |
| б) при непосредственном охлаждении газом (воздух, водород) и числе зон выпуска газа: | ||||||
| 1 и 2 | 100 | - | - | 115 | - | - |
| З и 4 | 105 | - | - | 120 | - | - |
| 6 | 110 | - | _ | 125 | ~_ | - |
| от 8 до 14 включ. | 115 | _ | - | 130 | - | - |
| св. 14 | 120 | - | - | 135 | - | - |
| 4 Активная сталь сердечника статора | - | 120(80) | 120(80) | - | 140(100) | 140(100) |
| Примечания1 Допускаемая температура обмотки ротора, измеренная методом сопротивления, при непосредственном охлаждении жидкостью должна быть установлена в инструкции по эксплуатации турбогенератора.2 Термопреобразователями сопротивления, уложенными под пазовый клин, допускается контролировать только температуру обмоток с жидкостным охлаждением.3 Вентиляция ротора при непосредственном охлаждении обмотки газом характеризуется числом радиальных зон выхода газа по всей длине ротора. Зоны выхода охлаждающего газа из лобовых частей обмотки с одной стороны ротора следует учитывать как одну зону.Общие зоны выхода охлаждающей среды двух аксиальных противоположно направленных потоков следует рассматривать как две зоны.4 Снижение допускаемых превышений температуры обмотки статора при косвенном воздушном или водородном охлаждении для турбогенераторов с номинальным напряжением свыше 11 кВ - по ГОСТ 183.5 Допускаемое значение температуры обмотки статора при непосредственном охлаждении жидкостью устанавливается в инструкции по эксплуатации турбогенератора, но не более указанного в таблице. | ||||||
Примечания
1 По мере увеличения отклонения напряжения и частоты от номинальных превышения температур или температуры могут прогрессивно увеличиваться. Продолжительная работа с номинальной мощностью в некоторых граничных токах заштрихованной площади может привести к росту превышений температур приблизительно на 10 К.
Машины также должны обеспечивать номинальную мощность при номинальном коэффициенте мощности при изменении напряжения +-5% и частоты от плюс 3% до минус 5% номинальных значений, как это определено внешней пунктирной границей на рисунке 1, однако при этом будут иметь место дальнейшие повышения превышений температур.
2 Для уменьшения сокращения срока службы из-за повышения температур или превышений температур работа машины вне пределов заштрихованной площади должна быть ограничена по продолжительности и числу случаев. По мере возможности должна снижаться мощность машины или должны предприниматься другие меры.
Турбогенераторы должны допускать продолжительную работу со сниженной нагрузкой при одновременных отклонениях напряжения сверх +-5%, но не более чем до +-10%, и частоты до +-2% номинальных значений.
Допустимые нагрузки в зависимости от их продолжительности и числа случаев работы вне заштрихованной зоны должны быть указаны изготовителем в инструкции по эксплуатации машины.
3 Режимы работы при повышенном напряжении в сочетании с пониженной частотой или при пониженном напряжении и повышенной частоте являются анормальными. При этом работа в первом из режимов может привести к увеличению превышения температуры обмотки возбуждения. При режимах работы, показанных на рисунке 1, перевозбуждение или недовозбуждение машины и ее трансформатора не превышают 5%.
4 Следует учитывать влияние отклонения частоты от номинальной на работу других элементов турбоагрегата, например турбины и вспомогательного оборудования. Изготовителю турбины следует указывать пределы изменения частоты и время, в течение которого турбина может работать при этой частоте. Следует также учитывать возможность работы вспомогательного оборудования при изменении напряжения и частоты.
4.5 Турбогенераторы следует изготавливать для продолжительного типового режима работы S1 по ГОСТ 183.
4.6 Турбогенераторы следует изготавливать климатического исполнения У категории 3 по ГОСТ 15150. По соглашению допускается изготавливать турбогенераторы других исполнений и категорий.
Номинальные значения климатических факторов внешней среды - по ГОСТ 15150 и ГОСТ 15543.1 при:
высоте над уровнем моря не более 1000 м;
нижнем значении температуры окружающего воздуха 5°С (для турбогенераторов с водяными газоохладителями или теплообменниками).
Окружающая среда - не взрывоопасная, не содержащая агрессивных паров и газов в концентрациях, разрушающих металлы и изоляцию, не насыщенная водяными парами и токопроводящей пылью.
Концентрация пыли не должна превышать 10 мг/м3.
4.7 Направление вращения турбогенераторов должно соответствовать турбине и указываться на машине или на ее маркировочной табличке, кроме того, должен быть указан порядок следования фаз путем обозначения выводов в алфавитном порядке, например, U_1, V_1, W_1 по ГОСТ 26772.
4.8 Допускается обмотку статора соединять в звезду или треугольник, причем, если специально не указано соединение в треугольник, то имеется в виду соединение обмотки в звезду. В любом случае, если другое не предусмотрено соглашением, обмотка должна иметь не менее шести выводов.
4.9 Номинальными являются те значения тока и напряжения обмотки возбуждения, при которых обеспечиваются номинальная полная мощность, напряжение и коэффициент мощности при номинальных частоте и давлении водорода (для машин с водородным охлаждением), и температуре обмотки возбуждения, соответствующей температуре первичной охлаждающей среды для вышеуказанных условий нагрузки при максимальной температуре конечной охлаждающей среды, указанной в нормативном документе на машину.
При наличии у машины контактных колец номинальное напряжение возбуждения включает также падение напряжения в щеточно-контактном аппарате.
4.10 Если соглашением не оговорено иное, то изоляционные системы, используемые для обмоток, по нагревостойкости должны быть не ниже класса В по ГОСТ 8865.
Максимальные температуры проводников обмоток, активной стали и конструктивных частей машины, соприкасающихся с изоляцией, при продолжительной работе с нагрузками по 4.17 не должны быть вьше допускаемых ГОСТ 8865 значений, соответственно классу нагревостойкости примененной изоляции.
Предельные допускаемые значения превышений температур или температур активных частей в номинальном режиме в зависимости от методов их измерения должны быть указаны изготовителем и быть не более приведенных в таблице 1.
4.11 Конструкцией обмотки статора турбогенератора должна быть предусмотрена одинаковая электрическая прочность изоляции в лобовых и пазовых частях обмотки.
4.12 Сопротивление изоляции обмоток статора турбогенератора относительно корпуса и между обмотками при температуре 10-30°С должно быть не ниже 10 МОм на каждый киловольт номинального напряжения обмотки (при водяном охлаждении - после продувки и осушки обмотки воздухом).
Для более высоких температур допускаемое сопротивление изоляции снижается в два раза на каждые 20°С разности между температурой, при которой выполняется измерение, и 30°С.
Сопротивление изоляции обмоток во всех случаях не должно быть менее 0,5 МОм,
4.13 Изоляция обмоток статора должна выдерживать испытание на электрическую прочность относительно корпуса машины и между обмотками, а также испытание междувитковой изоляции - по ГОСТ 183 и ГОСТ 11828.
Изоляцию обмотки возбуждения следует испытывать на электрическую прочность:
- испытательным напряжением, равным десятикратному номинальному напряжению, но не менее 1500 В - при номинальном напряжении обмотки возбуждения до 500 В;
- испытательным напряжением, равным 4000 В, плюс удвоенное номинальное напряжение - при номинальном напряжении обмотки возбуждения свыше 500 В.
4.14 В машине должны быть предусмотрены меры, препятствующие протеканию подшипниковых токов и замыканию их на землю.
Подшипник турбогенератора, масляное уплотнение вала и маслоуловители (в машинах с водородным охлаждением), лабиринтное уплотнение вала (в машинах с воздушным охлаждением) со стороны, противоположной турбине, подшипники непосредственно присоединенных возбудителей и подвозбудителей, а также водоподводы к валу и подшипники редуктора (если таковые имеются) должны быть электрически изолированы от фундаментных плит и водомаслопроводов.
Электрическое сопротивление этой изоляции, измеренное мегомметром напряжением 1000 В, должно быть не менее 1 МОм. Изоляция от подшипниковых токов должна быть выполнена таким образом, чтобы ее можно было контролировать в процессе работы машины.
4.15 Роторы турбогенераторов должны выдерживать испытание при повышенной частоте вращения, равной 1,2 номинальной частоты вращения, в течение двух минут, если иное не установлено по соглашению.
4.16 Критические частоты вращений ротора в составе турбоагрегата не должны вызывать аварийных режимов при эксплуатации, изменении частоты тока в пределах, указанных в 4.4.
4.17 Изготовитель в инструкции по эксплуатации должен приводить нагрузочную диаграмму, показывающую пределы работы турбогенератора по реактивной нагрузке Q в зависимости от активной мощности Р, обусловленные допустимыми температурами или превышениями температур, а в необходимых случаях также статической устойчивостью машины. Диаграмму приводят для режима работы с номинальными напряжением, частотой тока, температурами охлаждающих сред и давлением водорода (для машин с водородным охлаждением).
 | |
| 995 × 1098 пикс. Открыть в новом окне | |
По нагревам в торцевых зонах статора турбогенераторы должны допускать работу с номинальной активной нагрузкой в режиме потребления реактивной мощности при коэффициенте мощности, равном 0,95.
Типовая диаграмма приведена на рисунке 2.
Границы диаграммы определяются следующими ограничениями:
- кривая А соответствует работе с номинальным током возбуждения и поэтому характеризуется примерно постоянным превышением температуры обмотки ротора;
- кривая В соответствует работе с номинальным током статора и характеризуется примерно постоянным превышением температуры обмотки статора;
- кривая С показывает предел, обусловленный местными нагревами в торцевой зоне или статической устойчивостью машины, или комбинацией обоих эффектов.
Точке Н соответствует номинальная мощность.
По соглашению между изготовителем и заказчиком следует приводить также и другие диаграммы для условий работы при отклонениях напряжения и частоты в соответствии с 4.4 и параметров охлаждающих сред, отличающихся от номинальных. Генератор должен работать в пределах границ диаграммы при заданных условиях по напряжению, частоте, температурам охлаждающих сред и давлению водорода. Работа вне границ может приводить к сокращению срока службы машины.
4.18 Турбогенераторы должны без повреждений и остаточных деформаций допускать перегрузку по току кратностью 1,5 номинального тока статора в течение:
двух минут - при косвенном охлаждении обмотки;