|
Страница 4 из 7
6 Турбогенераторы с водородным или жидкостным охлаждением
6.1 Настоящий раздел относится к машинам, активные части которых непосредственно или косвенно охлаждают водородом или жидкостью, а также при комбинации обоих способов охлаждения. В некоторых конструкциях может применяться другой газ, а не водород, тогда, если это возможно, применяют те же требования.
6.2 Изготовитель должен указать давление водорода в корпусе, при котором машина выдает номинальную мощность.
Предпочтительными являются следующие значения избыточного давления: 100, 200, 300, 400, 500, 600 кПа.
Номинальное избыточное давление водорода в корпусе должно быть не менее 50 кПа.
6.3 В турбогенераторах с косвенным водородным охлаждением чистота водорода должна быть не ниже 97 %, при непосредственном — не ниже 98 %.
Утечка водорода в сутки (приведенная к нормальным условиям) из корпуса при номинальном давлении не должна быть более, м3:
3 — для турбогенераторов мощностью до 32 МВт;
7 » » » св. 32 » 63 МВт;
10 » » » » » 110 МВт;
12 » » » » » 800 МВт;
18 » » » » » 800 МВт.
6.4 Стандартный коэффициент мощности на выводах машины принимают равным 0,8 для турбогенераторов мощностью до НО МВт и 0,85 или 0,9 (перевозбуждение) — для турбогенераторов большей мощности.
Примечание — Могут быть согласованы другие значения cos j, при этом нужно иметь в виду, что при меньших значениях cos j турбогенератор будет иметь большие размеры.
6.5 Измеренные значения ОКЗ при номинальном напряжении и номинальном токе статора должны быть не менее:
0,45 — для турбогенераторов мощностью до 200 МВт включительно;
0,40 » » » св. 200 » 800 МВт
0,35 » » » » 800МВт.
6.6 Собранный корпус машины с торцевыми щитами и крышками охладителей при использовании водородного охлаждения должен выдерживать внутренний взрыв образовавшейся взрывоопасной смеси при атмосферном давлении без опасности для обслуживающего персонала. По требованию заказчика следует проводить испытания гидравлическим давлением для проверки прочности корпуса и щитов. Такое испытание следует проводить при избыточном давлении 800 кПа в течение 15 мин.
6.7 Выводные изоляторы машины при водородном охлаждении должны выдерживать избыточное давление газа не менее 800 кПа.
Допускается выводные изоляторы на диэлектрическую прочность испытывать отдельно от машины. Испытания проводят на воздухе в течение 1 мин при напряжении не менее 1,5 кратного испытательного напряжения обмотки машины.
Примечание— Когда выводы имеют жидкостное охлаждение, то подключение жидкостного охлаждения не является обязательным при высоковольтном испытании.
6.8 Температура первичных охлаждающих сред (хладагентов) турбогенераторов, кроме приводимых во вращение газовыми турбинами, должна соответствовать требованиям ГОСТ 183.
Максимальные температуры первичных хладагентов (водорода, жидкости) при номинальной или оговоренных максимальных нагрузках могут отличаться от 40 °С (например для применения оптимального теплообменника с заданной максимальной температурой вторичного хладагента). В этом случае:
- для машин с косвенным охлаждением следует применять соответствующие пункты, относящиеся к исчислению допустимых превышений температур для машин с воздушным охлаждением;
- для машин с непосредственным охлаждением приведенные в таблице 1 температуры следует применять без изменений.
Примечание — Для того, чтобы избежать чрезмерных превышений или изменений температур, максимальная температура хладагента обычно не должна отклоняться от 40 °С более чем на ±10 К.
Требования к температуре первичного хладагента для турбогенераторов, приводимых во вращение газовыми турбинами, приведены в 7.3 и 7.8.
6.9 Конструкция турбогенератора должна позволять использование его при номинальном давлении газа (избыточном) при высоте над уровнем моря до 1000 м.
Примечание — Допускается работа стандартных машин с номинальной мощностью при установке на высоте, превышающей 1000 м над уровнем моря, при условии, что система газового охлаждения обеспечивает номинальное давление (абсолютное) первичного хладагента (водорода) независимо от высоты установки. При этом между заказчиком и изготовителем должны быть достигнуты соглашения в отношении уплотнений вала, корпуса и вспомогательной аппаратуры.
6.10 Для машин с непосредственным охлаждением температура, измеренная встроенными датчиками, не определяет температуру горячей точки обмотки статора. При этом, если максимальные температуры хладагента на выходе из охлаждаемых активных частей, приведенные в таблице 1, не превышены, то температуру обмотки не считают чрезмерной.
Предел допускаемой температуры обмотки статора по датчикам предназначен для предупреждения чрезмерного нагрева изоляции от сердечника. Показания встроенных температурных датчиков могут быть использованы для контроля работы системы охлаждения обмотки.
Для турбогенераторов с жидкостным охлаждением обмотки статора должна быть предусмотрена возможность контроля нагревов обмотки в каждой параллельной ветви охлаждающей жидкости и контроля температуры сердечника статора не менее чем в шести точках.
Число температурных датчиков, предназначенных для измерения температуры охлаждающей жидкости на входе в машину, должно быть не менее двух.
В машинах с непосредственным охлаждением обмотки статора температура хладагента на выходе из обмотки должна измеряться, по крайней мере, тремя температурными датчиками, при этом сами датчики должны быть в непосредственном контакте с хладагентом:
при газовом охлаждении обмотки датчики должны быть установлены настолько близко от выходных отверстий из стержней, насколько это допускается правилами электрической безопасности;
при водяном охлаждении датчики температуры должны быть установлены в трубопроводах внутри корпуса машины или настолько близко от места выхода хладагента из корпуса, насколько это практически осуществимо, с тем, чтобы избежать значительной разницы между температурой в точке измерения и температурой, при которой хладагент выходит из обмотки.
6.11 Охладители (газоохладители, теплообменники), если это не оговорено иначе, должны быть рассчитаны на температуру входящей воды до 32 °С и рабочее избыточное давление воды не менее 350 кПа.
Испытательное давление должно быть в 1,5 раза выше максимального рабочего давления и приложено в течение 15 мин.
Если давление воды в охладителе контролируют с помощью вентиля или другого устройства, понижающего давление, которое подключено к системе водоснабжения с давлением больше рабочего давления в охладителе, то охладители, если не оговорено другое, должны быть выполнены на давление в системе водоснабжения и испытаны давлением в 1,5 раза большим этого давления. Повышенное давление в системе водоснабжения должно быть оговорено заказчиком или установлено изготовителем, если система водоснабжения охладителей входит в комплект поставки генератора.
В некоторых эксплуатационных режимах, а также при операциях заполнения корпуса водородом или его освобождения от водорода, охладители могут подвергаться давлению газа при отсутствии давления воды. Поэтому охладители должны выполняться с учетом воздействия давления 800 кПа со стороны газа.
Охладители должны быть выполнены таким образом, чтобы при отключении одной секции, например для очистки, турбогенератор мог длительно нести не менее 2/3 номинальной нагрузки (по соглашению с заказчиком допускается несколько меньшая нагрузка) без превышения допустимых температур активных частей машины. При работе в этом режиме температура первичного хладагента может быть выше расчетной.
6.12 Турбогенераторы должны быть рассчитаны на применение дистиллята для охлаждения обмоток статора и ротора с электрическим удельным сопротивлением не менее 2000 Ом·м при температуре 25 °С и должны допускать кратковременное снижение электрического удельного сопротивления дистиллята до 500 Ом·м.
6.13 Для нормальной работы турбогенераторов, рассматриваемых в разделе 6, требуются вспомогательные системы (перечень систем не считается исчерпывающим, могут применяться также другие системы и устройства):
- система газового охлаждения (водородом или другим газом) с регуляторами контроля давления газа в машине, с обеспечением возможностей подключения к системам газоснабжения и осушки газа;
- система инертного газа для продувки корпуса (обычно двуокисью углерода или азотом). Должна быть обеспечена возможность подключения этой системы к системе газового охлаждения и безопасного выполнения операций вытеснения водорода.
Если для удаления инертного газа после вытеснения водорода используют станционную систему сжатого воздуха, подсоединение которой должно быть выполнено таким образом, чтобы воздух попадал в машину только при операции удаления инертного газа, например путем использования одного переставляемого патрубка;
- устройства для контроля и сигнализации степени чистоты водорода в корпусе, а также чистоты инертного газа при операциях вытеснения водорода. Следует использовать два независимых средства для контроля степени чистоты водорода;
- оборудование для контроля уплотняющего масла и, в случае необходимости, для удаления из масла газа и воды.
Должна быть предусмотрена система аварийного маслоснабжения уплотнений, включающаяся автоматически при отказе основной системы маслоснабжения;
- система (или системы) жидкостного охлаждения с насосами, охладителями, фильтрами и устройствами регулирования температуры охлаждающей жидкости.
При водородном охлаждении используют систему водоснабжения газоохладителей с насосами, устройствами регулирования температур воды на входе и водорода на выходе;
- устройства для обнаружения уменьшения расхода или прекращения протекания жидкости через обмотки;
- устройства для измерения электрической проводимости жидкости, используемой для охлаждения обмотки, и поддержания проводимости на достаточно низком уровне;
- приборы для индикации и сигнализации функционирования всего вспомогательного оборудования и появления жидкости в машине. Должна быть предусмотрена возможность удаления жидкости из машины.
|
