SU1638683A1 - Способ контрол перехода турбогенератора в асинхронный режим - Google Patents

Description

1

(21)4495685/07

(22)18.10.88

(46) 30.03.91. Бюл. № 12

(71)Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение Электросила им. С.М.Кирова

(72)В.И. Косачевский, Б.А.Решко и Г.М.Хуторецкий

(53) 621.313 (088.8)

(56) Бронштейн Э.Л. и др. Сравнительные испытани  датчиков асинхронного режима турбогенераторов при потере возбуждени , - Электрические станции , 1979, № 6, с. 26-28.

Авторское свидетельство СССР № 442546, кл. Н 02 Н 7/06, 1974.

Вер йска  Л.А. и др. Исследование теплового состо ни  крайних пакетов турбогенератора п режимах недовозбуждени  и асинхронных. - Электротехника, 1987, № 9, с. 38-42.

(54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕРЕХОДА ТУРБОГЕНЕРАТОРА В АСИНХРОННЫЙ РЕЖИМ (57) Изобретение относитс  к электротехнике . Цель изобретени  - упро пение реализации способа и повышение его эффективности. Способ контрол  перехода турбогенератора Р асинхронный режим заключаетс  в том, что измер ют скорость измерени  темпера- туры крайних пакетов сердечника статора турбогенератора, непрерывно сравнивают ее с эталонной скоростью нагрева, а о переходе в асинхронный режим суд т по превышению измеренной скорости над эталонной. 2 ил.

Изобретение относитс  к электротехнике , а именно к мощным электрическим машинам, и касаетс , в част- ности, контрол  перехода турбогенератора в асинхронный режим.

Цель изобретени  - упрощение реализации способа и повышени  его эффективности. I

На фиг.1 показано изменение температуры ДТ двух генераторов в функции времени t, начина  с момента перехода генератора в асинхронный режим при отключении возбуждени  (t 0), после включени  синхронизации (t t,) и после подачи возбуждени  (t t) при мощности в асинхронном режиме Р 0,4 Рн и Р 0,6 Рн, где РЦ - номинальна  мощность; на фиг.2 изменение температуры стали статора во времени от набора нагрузки в рабочем режиме . i

В асинхронных режимах добавочные потери в крайних пакетах, вызываемые вихревыми токами от осевой составл ющей магнитной индукции, значительно больше, чем в режимах недовозбуждени . Большие значени  потерь, выдел ющихс  в крайних пакетах сердечника статора в асинхронном режиме,

05

со оо оь оо оо

j16

привод т к более быстрому росту температур в крайних пакетах по сравне- нию с другими режимами. В результате асинхронный режим св зан прежде всего с высокими термическими на - грузками крайних пакетов сердечника статора, превышающими термические нагрузки при других режимах (в частности , недовозбуждени ), сопостави- мых по характеру электромагнитных процессов в торцовой зоне. Таким образом , при упрощенной схеме достигаетс  эффективное диагностирование асин

хронного режима при использовании дл  измерени  штатного набора термопар .

Способ определени  возникновени  асинхронного режима мощного турбогенератора осуществл етс  следующим образом.

Расчетную скорость изменени  температуры vtT1;nac, соответствующую асинхронному режиму с нулевой активной мощностью, определ ют расчетным путем. Методика расчета v Qc заключаетс  в численном расчете электромагнитного пол  и потерь в крайних пакетах сердечника статора, которые используютс  в качестве тепловых ис- точников при решении нестационарного уравнени  теплопроводности дл  определени  температур в крайних пакетах

Скорость изменени  температуры

крайнего пакета v ор определ ют по по- 35 дл  контрол  состо ни  крайних пакеказани м термопары, установленной в середина зубца первого пакета по середине его высоты, и сравнивают ее с расчетной. Если в какой-то момент времени v оп vm;n QC, то это означа- 40 ет, что турбогенератор перешел в асинхронный режим работы.

К нагреву крайних листов пакета статора, име  в виду 1-3 торцовых пакета, как это прин то в практике 45 исследований и анализа, приводит не только наличие асинхронного режима (фиг.1), но и изменение нагрузки (фиг.2), его характеристика и т.д.

тов в турбогенераторах не предусматриваетс  .

I

В асинхронных режимах из-за резко

возрастающей интенсивности магнитного пол  в зоне лобовых частей обмоток потери в крайних пакетах статора возрастают Однако глубина проникновени  торцового магнитного потока не превышает 3-4 пакета. Таким образом, штатные измерители температуры не реагируют на резко возросшие потери в крайних пакетах. Кроме того, из-за исчезновени  тока возбуждени  в асинхронном

Однако, как показали результаты много- режиме несколько уменьшаетс  темпечисленных исследовании, характер и уровень изменени  нагрева торцовых пакетов статора в этих случа х принципиально отличен от асинхронного режима.

Только в асинхронном режиме происходит практически скачкообразный рост аксиальной составл ющей магнит-

ной индукции в зоне лобовых частей обмоток. Этот рост индукции вызывает очень интенсивный рост потерь в 1-3 пакетах сердечника статора, а именно это  вление, характерное только дл  асинхронного режима, может служить диагностирующим элементом метода (фиг.1). Что касаетс  режимов набора нагрузки, то. как известно, это происходит постепенно, за сравнительно большой промежуток времени (дес тки минут) в силу значительных выдержек времени системы регулировани  тепловой части блока. Тепловое, состо ние крайних пакетов если и измен етс , то крайне незначительно, и происходит за относительно большой промежуток времени (фиг.2).

В случае внутренних коротких замыканий обмоток изменение теплового состо ни  сердечника статора не происходит.

Система теплового контрол  турбогенераторов предусматривает контроль температуры активной стали сердечника статора по термометрам сопротивлени , устанавливаемым на дно пазов в районе 5-7 пакетов, обмотки статора - по термометрам сопротивлени , устанавливаемым между сло ми обмотки статора, температуры охлаждающего газа - по термометрам сопротивлени  в гор чей и холодной камерах. Никаких датчиков

тов в турбогенераторах не предусматриваетс  .

I

В асинхронных режимах из-за резко

возрастающей интенсивности магнитного пол  в зоне лобовых частей обмоток потери в крайних пакетах статора возрастают Однако глубина проникновени  торцового магнитного потока не превышает 3-4 пакета. Таким образом, штатные измерители температуры не реагируют на резко возросшие потери в крайних пакетах. Кроме того, из-за исчезновени  тока возбуждени  в асинхронном

5

ратура охлаждающего газа, что, в свою очередь, приводит к некоторому снижению температуры, фиксирующейс  термосопротивлением, установленным на активную сталь сердечника. Что касаетс  термосопротивлений, установленных в обмотку статора, то они реагируют только на изменение температуры обмотки. Поэтому именно датчики , устанавливаемые дл  целей диагностики в активную сталь крайних пакетов, надежно информируют-о моменте начала асинхронного режима и служат дл  регламентации параметров режима: допустимой величины активной мощности генератора и времени работы в асинхронном режиме.

Пример. Дл  турбогенератора мощностью 160 МВт рассчитанное значение минимальной скорости нарастани  температуры крайних пакетов vrn;nQc в асинхронном режиме составл ет

vn,mac 0,25°C/c.

С.величиной УП,;,, непрерывно сравнивают величины von - измер емого значени  скорости изменени  температуры крайнего лакета. Величину VQ получают путем дифференцировани  по времени сигнала, снимаемого с термопар , установленных в крайнем пакете сердечника статора.

В исследованных режимах недовоз- буждени  выполн етс  неравенство

on

i v

mm ас

Если в некоторый будет von , .

ствует о наступлении асинхронного режима.

i

Claims (1)

1. Технике-экономическа  эффективность способа определени  возникновени  асинхронного режима состоит в повышении эффективности диагностировани  при простой измерительной схем использующей штатные термодатчики турбогенератора, установленные у крайних пакетов сердечника статора. Формула изобретени 

   Способ контрол  перехода турбогенератора в асинхронный режим, заключающийс  в том, что непрерывно измер ют и сравнивают величину измер емого показател , характеризующего асинхронный режим турбогенератора, с эталонным и по его превышению определ ют переход генератора в асинхронный режим, отличающийс  тем, что, с целью упро.щени  реализации способа и повышени  его эффективности , в качестве измер емого показател  используют скорость изменени  температуры крайних пакетов сердечника статора турбогенератора.

   k Ч)

   i

   fe

   Чэ

   40 5 20 SS & 25 tO 5

   Фиг. 2

   Составитель В.Никаноров Редактор М.Циткина Техред С.Мигунова Корректор Н. Король

   Заказ 927

   Тираж 432

   ВНИИПИ Государстве много комитета по изобретени м и открыти м при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж-35, Раушска  наб., д. 4/5

   Подписное

   ь