Данный тип турбогенераторов обладает полным непосредственным водяным охлаждением обмотки и сердечника статора, ротора. Серия Т3В предлагает следующие мощности: 63, 110, 220, 320, 800, 890 и 1200 МВт. Данные генераторы производятся “Силовыми машинами” и применяются на тепловых и атомных электростанциях стран СНГ, да и что греха таить, всего мира.
| Тип ТГ | Объект | Ст.№ | Дата изготовления/Ввода в эксплуатацию |
|---|---|---|---|
| Т3В-63-2У3 | Тэц №2, Ленэнерго | 2 | 1969/1970 |
| 5 | 1974/1975 | ||
| Рудненская ТЭЦ, Кустанайэнерго | 2 | 1977/1978 | |
| 1 | 1980/1981 | ||
| 3 | 2001/2002 | ||
| Т3В-110-2У3 | ТЭЦ №27, Мосэнерго | 1 | 1995/1996 |
| Т3В-110-2У3 | ТЭЦ №27, Мосэнерго | 1 | 1995/1996 |
| Т3В-220-2У3 | ТЭЦ №5, Ленэнерго | - | 1998/2002 |
| Т3В-320-2У3 | Минская ТЭЦ №5, РБ | 1 | 1998/1999 |
| Т3В-800-2У3 | Рязанская ГРЭС | 5 | 1980/1981 |
| 6 | 1981/1982 | ||
| Пермская ГРЭС | 1 | 1985/1986 | |
| 2 | 1987/1987 | ||
| 3 | 1990/1990 | ||
| Талимарджанская ГРЭС | 1 | 1991/2002 | |
| Т3В-890-2АУ3 | Белоярская АЭС | 4 | 2010/- |
| Т3В-1200-2АУ3 | Нововоронежская АЭС-2 | 1 | 2011/- |
| Ленинградская АЭС-2 | 1 | 2011/- |
Посмотрим на электрические и тепловые характеристики двух турбогенераторов Т3В-320 и Т3В-1200. Коффициент полезного действия кстати составляет порядка 98,2%.
| Тип турбогенератора | Т3В-320-2У3 | Т3В-1200-2У3 |
|---|---|---|
| Завод-изготовитель | Электросила | |
| Полная мощность, МВА | 376 | 1333 |
| Активная мощность, МВт | 320 | 1200 |
| Напряжение статора, кВ | 20 | 24 |
| Ток статора, кА | 11 | 16x2 |
| Коэффициент мощности | 0.85 | 0.9 |
| Напряжение ротора (расчетное), В | 360 | 620 |
| Ток ротора (расчетный), А | 3.3 | 6.5 |
| Температура технической воды, не более С° | 36 | 32 |
| Температура дистиллята, не более С° | 43 | 40 |
| Частота вращения, об/мин | 3000 | 3000 |
| Частота, Гц | 50 | 50 |
| Соединение фаз статора | звезда-звезда YY | |
| Температура холодного дистиллята, С° | ||
| максимальная | 43 | 40 |
| минимальная | 25 | 25 |
| Номинальный расход дистиллята, м3/ч | ||
| в обмотке статора | 40.7 | 160 |
| в обмотке возбуждения | 42 | 165 |
| в демпферной обмотке | 8.6 | 22 |
| в охладителях аткивной стали и ребер | 53.3 | 120 |
| в охладителях нажимных колец | 11 | 50 |
Рассмотрим для примера Т3В-320 и разберем его характеристики и особенности конструкции.
Охлаждение турбогенератора Т3В
В качестве охлаждающей среды в турбогенераторах данной серии применяется только дистиллят (вода). Система охлаждения представляет собой три контура - два замкнутых и один разомкнутый.
Первый замкнутый контур служит для охлаждения обмотки статора, нажимных колец и тиристорных преобразователей.
Второй контур предназначен для охлаждения обмоток ротора (демпферной и возбуждения) и сердечника статора.
Третий контур (разомкнутый) служит для охлаждения концевых частей генератора.
Для охлаждения щеточного аппарата применяется вентилятор, насаженный на вал между кольцами.
Тепловой контроль
За температурой отдельных частей ТГ следят с помощью термосопротивлений, установленных в разных частях генератора: на стержнях обмотки под клин, на дне паза, на щеточном аппарате. Вот например температура обмотки статора определяется по температуре дистиллята на выходе из каждого верхнего стержня (всего таких стержней 60).
А температура сердечника статора определяется и контролируется с помощью 12 термосопротивлений, заложенных на дне определенных пазов. И так по каждому ответственному узлу установлены термосопротивления, которые выходят на клеммные коробки под генератор.
А оттуда уже выходят на логометры старого образца или на современные цифровые системы, которые гораздо удобнее логометров и позволяют отслеживать и сравнивать во времени тепловые и электрические параметры электрической машины.
Достоинства генераторов серии Т3В
- Повышена надежность ротора в сравнении с генераторами ТГВ и ТВВ (где используется напорная система охлаждения ротора) за счет применения самонапорной системы без гидравлической связи обмотки ротора с валом. Обмотка статора же имеет непосредственное водяное охлаждение
- Уменьшена вероятность взрыва и возможность возгорания по сравнению с водородными машинами. И по причине отсутствия водорода уменьшены сечения каналов дистиллята в роторе
- Увеличение коэффициента полезного действия по сравнению с ТГ других видов
- Снижение уровня нагрева активных и конструктивных частей
- Повышенная плотность и снижение вибрации сердечника
Конструкция генератора
Корпус генератора имеет пылевлагозащищенное исполнение и заполнен воздухом под давлением до 0,49МПа. Основными узлами ТГ являются статор, ротор и щеточный аппарат. Статор состоит из стального сварного корпуса, сердечника, обмотки и других более мелких частей. Сердечник собран из сегментов электротехнической стали толщиной 0,5мм, которые покрыты лаком. Пакеты стали чередуются с охладителями. Крайние пакеты запечены и склеены. Зубцы крайних пакетов имеют прорези и различную высоту, что снижает потери и служит для плавного изменения магнитного поля. Если взять статор то он будет иметь по радиусу 60 зубцов и по расточке (в длину) 48 пакетов активной стали.
Ротор состоит из вала, обмотки возбуждения, демпферной обмотки, напорных коллекторов, а также колец - бандажных, упорных, напорных, сливных, контактных. Кроме этого в конструкции ротора присутствует большое количество других мелких деталей. Обмотки ротора медные прямоугольного сечения.
Для подачи тока возбуждения на контактные кольца ротора предназначен щеточный аппарат.
И, напоследок, пару фактов...
В 2016 году на Нововоронежской АЭС произошло междуфазное короткое замыкание в обмотке статора аналогичного генератора Т3В-1200. Причиной возможно послужил недостаточный контроль за степенью увлажнения в определенных местах. По словам представителей завода-изготовителя, после случившегося на Нововоронежской АЭС, все турбогенераторы данной серии пройдут модернизацию для исключения повторения возможных аварий.
А именно начали устанавливать фирмой “Ракурс” системы контроля увлажнения межфазных зон статора, систему мониторинга сопротивления изоляции ротора и возбудителя, а также систему контроля вибрации лобовых частей для мощных ТГ.
Кстати, именно такие генераторы, а именно Т3В-1200, установлены на строящейся БелАЭС в Островце, что в Республике Беларусь.
