Т3В - характеристики турбогенераторов серии

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.

Посмотрим на электрические и тепловые характеристики двух турбогенераторов Т3В-320 и Т3В-1200. Коффициент полезного действия кстати составляет порядка 98,2%.

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.