RU2002354C1 - МГД-генератор - Google Patents

Description

корпус из стали (аккумул торы 18. 19, 20 показаны на фиг.1. 2 схематически).

Канал 1 расшир етс  к выходу з направлении движени  потока плазмы (фиг. 1, 3). Под сводом 26 канала расположен барьер 27, раздел ющий электроды 4 и 5 противоположной пол рности. Электроды выполнены в виде желобов 28, 29, заполненных металлическим расплавом 30, например жидким чугуном. Желоба могут быть дополнительно секционированы дл  гашени  дуг и колебаний расплава, а также содержать волокнистый материал, пропитанный снизу металлическим расплавом, а сверху - шлаком . Под дном 31 канала расположена обмотка 32 сверхпровод щей магнитной системы. Сернонатрмевые аккумул торы, соединенные в промежуточные цепи, установлены в теплоизолированных камерах 33, расположенных под каналом, например, в подвальном помещении. Наход щиес  между входом 34 и выходом 25 канала остальные электродные секции 35-41, аналогичны секци м 2, 3.

Возможен вариант МГД-генератора (фиг.4), в котором кажда  промежуточна  цепь 42,43 составлена из последовательно соединенных групп с параллельным включением аккумул торов 44 и /1с;. 46 и 47 При наличии у секции только двух промежуточных цепей их коммутаци  может ыть осуществлена двухпозиционными переключател ми 48, 49.

В другом варианте МГД-генератора (фиг.5) промежуточна  цепь составлена ил одинаковых участков 50, 51, 52. соединенных последовательно через переключатели 53-58 с возможностью параллельного подключени  этих участков к шипам 10, 11 общей цепи (изменение позиции переключателей показано стрелками) Синхронную работу переключателей о&еспечи- вают общий привод либо блок электронной коммутации (не показаны).

При номинальной мощности МГД-генератора 5 МВт, напр жении на общей цепи нагрузки 500 В и количестве запасаемой энергии 100 МВт- ч элементы его ко .струк- ции имеют следующие параметры Ширина канала в центральной его части 1 м длина электрода в виде желоба 30 см, ширина сек- ции(шаг)от2 см в центральной части канала до 5 см на концах, число промежуточных цепей в одной секции 4, количество секций 100, число последовательно соединенных сернонатриевых аккумул торов в каждой промежуточной цепи одной секции 250 (дл  режима генератора со средним по секци м напр жением холостого хода 1 к8}, общее число сернонатриевых аккумул торов

10000, емкость одного аккумул тора 500 А-ч, диаметр 0,1 м, высота С,5 м. масса 10 кг, ЗДС в зар женном состо нии 2,08 8, в зар женном 1.74 В, аккумул торы размещены

в 10 теплоизолированных камерах площадью 40 м2 и высотой 3 м кажда  при заполнении камеры на 50%.

При работе МГД-генератора одна из промежуточных цепей каждой секции, на0 пример цепь 8, зар жаетс  от электродов секции, а друга , например 12, разр жаетс  на общую цепь нагрузки, Ток зар да ограничен внутренним сопротивлением канала, завис щим от проводимости плазмы, и в

5 данных услови х составл ет до 100 А. Ток разр да ограничен внутренним сопротивлением промежуточной цепи и в данных услови х составл ет до 500 А. При токе 100 А падение потенциала на внутреннем сопро0 тивлении указанной промежуточной цепи не превосходит 50 В.

Зар д или разр д промежуточной цепи током 100 А требует 5 ч, чем определ етс  период сдвига переключателей 21, 22 на од5 ну позицию. Разр дивша с  цепь 12 подключаетс  к электродам 4, 5 дл  повторной зар дки, з вместо нее к шинам 10, 11 подключаетс  зар женна  ранее цепь 13.

В зждой секции последовательность

0 подключени  промежуточных цепей к электродам совпадает с последовательностью подключени  их v нагрузке со сдвигом на одну позиу/.ю Например, в секции 2 эти последовательности, имеющие период 4,

5 составл ют

8,12, 13, 14, 0, 12, 13, 14 ...

12, 13, 14, 8. 12. 13, 14, 8

Электрическое соединение секций с общей целою нагрузки выполнено с возмож0 ностью поочередного отключени  секций, т.е. в разных секци х сдвиг переключателей происходит в разные моменты времени. Например , сдвиг переключателей 23. 24 секции 3 начинаетс  после того, как закончен

5 сдвиг переключателей 2 I, 22 секции 2 и т.д. Этим обеспечена непрерывность питани  нагрузки током и возможность более полного разр да аккумул торов перед их переключением ка зар д. Интервал времени, в

0 течение которого срабатывают переключатели всех секций, мал по сравнению с периодом переключени  одной промежуточной цепи, например 5 мин по сравнению с 5 ч. В противном случае при задержке переключе5 ни , сравнимой с периодом, существенны различи  в токах разр да разных промежуточных цепей и св занные с зтим омические потере.

Возможна работа МГД-гекераторэ в режиме накоплени  энергии при выключенк л , сипухе Р те «и в „зр да на nou останов енном каналр Пии

-- , МГ , МфеОРр- ЧСВЧН if tlLuTGK trlO

го тока в перемен ши генератор может быть усыновлен в общей цепи нафузки котсоа  изолирована пои высоковольтных участков канала Дл  начальною разогрева се; но нзтркевих аккумул торов Р камерах 33 цо 350°См дч  поддержани  этой температуры мож Ььпь использовано тепло офаботав- шил ; ка, зле продуктов сгорани 

Усганоака электродов в виде желобов на дне канала обеспеиивает лп ког  ь их пе- ремещени  v замены без демонтажа канала Применительно i данному МГД- сч патору это облетает совмещение екции ,:мз iti iHovf ш 5рины ь одном р ду вдоль а, причем ширина секции сов- п .дающа  с шириной алоба. в люч&е г совпадающую у всех желобов толщину стежок и Осгзмер прострэ ютэз, зан тою в желобе 1иет лпичеок1 ч Оасплавом Межсекш/.ониа 

мзол иич ргспсгожет а. в зазорох ме/кду же/юбами необ зательна еспиж-лоба вы- пол чениг УН иаолио керамики, при этом они могут бить oacnGf ожены группами

вплотную друг к другу

Избыточное (более двух) количество промежуточных цепей в секции увеличивает ресурс раооть МГД-геьеоа орэ в режиме остановленного канала создает возможность параллельного подключени  к нагрузке несколько промежуточных цепей от каждой секции Кроме того, существование а этом случае периода когда промежуточна  цепь обесточена-отключена и отэлектродов и от нагрузи - облетает текущий ремонт в чэск-юсти замену аккумул торов

(56) r 8ienT США fv1- 4218629 л 310-11, 1980

Патент США М 4437026 кл 310-11, 19Р4

Ф с о . у л г. и; обретени 

i Mi Д-FEHt. ГА ГОР, вклю- пющий канал лек .род , Лч .ми a f ждой из коюг .с тр. -ч i офель- чси . / 11 - чжюи vvi цепи

),к1 rMi.li Ji ПРО iS yTOHnUX

. %5yi i ° ач и ( Cuieu ueni/1 t P p , (л п/.чакш у с з кохдо г-ек ip AvpHd, x .ii Ci ie( о

o i /i нтк . (Чои цепьл w

) t i lr- 1 C OC T61 iU «сЩИМПОГ

ч ч ariLnaitue v. они j1 nп и s i зчекгрслы сзкип/ а с u о ,гп , с грузкп, р c,i-

, С icj« Г ДбГк 3 мОГПР- ДГЗс 1О ЬНО v 06Д1 Ci h л N f; 5,TGpCii

lгД-reмep тoo го п 1, отличающий- -  тем ч го промэх оиные aenv разных ceKuii содер-car . чьмсэкогюе число после- ,1овг пэл. но со ч.ъенных однотипных акку- мул тороо

3. МГД-г нерагор по п.1, отличающийс  4to «иьфина се,ций выполнена пе5

5

ременной сдоль канала : увеличением ее к выходу из кз  ла

4 МГД-генератоо по п.1 о (лишающий чьм что в чачесгче состзбг юашх про- мвАу(о ы цепейпримсмень

с°рнинатрлевые аи умулчтопы

Ь Mi Г, генератор по п 1 отл чающи ьч ТРМ что в гждой секции коммутаци  ппо лсжуточн1|Х цепей выпопнена с одинз- (оьым л последоратег ьг1СГ|Ями попюиоче- Ht-iT ix ic члечтпо ам i«6o ,ей цвпм нагоу и CAJH ыми на одну посицию

Д ichcpaiop по п 1, отличающий- q тем Ч П ,1 ьские соединение сека и с д гпьч} --агрузки выполнено с аозможностыо поочередного отблгачени  секций

7 ГД-генераГОр по п 1, отличающийс  гзм что промежуточна  цепь составлена из одимзковых участков, соединенных пос елгйтгельно чзрез переключатели с вос-лечмо гью параллельного подключе- HMJ этил у ас ткоз ,( общей цепи нагрузки.

Н о

;.

0х

ч

вид б

Лоток 4/ Ь0 J9 JS J7

k i 11 11 «11

ГПГТГ1ГТГП

i А ГА

ю

i

Х

tff

Составитель Я. Гохштейн Редактор Т. Рыбалова Техред М.МоргенталКорректор М. Самборска 

Фиг.З

42 ft

Фа.5