Охлаждение двигателя

В настоящее время широко используются машины с непосредственным охлаждением проводников обмоток водородом и водой. Экономически они весьма эффективны. Однако допускаемые в них повышенные плотности токов в проводниках обмоток и увеличенные расчетные индукции в стали магнитных систем предъявляют повышенные требования-к защитам, усложняют их выполнение.

В последние годы рассмотренный подход к требованиям по выполнению защиты от К(31), особенно для мощных генераторов, с непосредственным охлаждением проводников обмоток статора, подвергся существенным уточнениям. Это определяется рядом обстоятельств. Непосредственно опасными для современных мощных генераторов, например по данным чехословацких специалистов, могут быть токи /^, существенно меньшие 5 А. В эксплуатации отмечались случаи пробоев вблизи нейтралей обмоток, обусловленные, например, постепенным снижением изоляции обмоток при их внутреннем охлаждении водой, а также механическими причинами. Своевременно не выявленные /С^1' могут переходить в очень опасные витковые КЗ и даже -Кдд'1'- Защита от К^ , охватывающая всю обмотку и действующая на отключение, может (как указывалось выше) защищать генератор и от витковых КЗ, если они сопровождаются замыканиями на землю.

В рассматриваемой схеме получающиеся токи срабатывания равны примерно 0,5-f-0,6/ном,г, что не отвечает современным требованиям. Поэтому защита допускается к применению на генераторах небольшой мощности с косвенным охлаждением проводников обмоток.

Защита проста по выполнению. Она устанавливается на всех генераторах, работающих в блоках. Для мощных генераторов, особенно с непосредственным охлаждением проводников обмоток, для получения 100 %-ной защитоспособности ее сочетают с дополнительными защитами, обычно использующими высшие гармоники нулевой последовательности.

Структурная совмещенная схема комплексной защиты для генераторов с непосредственным охлаждением проводников обмоток приведена на 12.22. Как было обосновано выше, воздействующими величинами для нее должны являться токи обратной последовательности /2. Они получаются от фильтра токов /2, включаемого на ТА, устанавливаемые на выводах фаз статорной обмотки к нейтрали. Это обеспечивает использование защиты для резервирования защит от внутренних КЗ в генераторе.

На турбогенераторах с непосредственным охлаждением проводников обмоток и мощных гидрогенераторах устанавливаются достаточно совершенные защиты от перегрузок, реагирующие на ток в обмотке возбуждения. Они имеют орган, действующий на сигнал с выдержкой времени при малых перегрузках, и несколько более грубый пусковой орган, предназначенный для запуска органа с зависимой характеристикой выдержки времени, определяемой

1. От каких видов повреждений и ненормальных режимов работы предусматриваются защиты современных синхронных генераторов с непосредственным охлаждением проводников обмоток?

Турбогенераторы с непосредственным охлаждением проводников обмотки статора водой и обмотки ротора водородом серийно выпускаются нашими заводами. Машины мощностью 320, 500 и 800 МВт являются основными машинами, которые используются на тепловых электрических станциях.

Для передачи электрической энергии могут использоваться сверхпроводящие линии, в которых значительно может быть понижено напряжение. Эффект, близкий к сверхпроводимости, достигается глубоким охлаждением проводников. В этом случае ЛЭП называют криогенными. Этот вопрос имеет историю. Еще в 1911 г. голландский физик Г. Камерлинг-Оннес установил, что при охлаждении ртути до температуры ниже 4 К ее электрическое сопротивление исчезает вовсе. Оно скачком возникает вновь при повышении температуры сверх критического значения. Это явление назвали сверхпроводимостью. Разумеется, что если бы такие материалы получили энергетики, то они заменили бы ими обычные проводники, ЛЭП доставляли бы без потерь энергию в громадных количествах на сверхдальние расстояния. Удалось бы заметно повысить к. п. д. мощных энергоемких устройств (электромагнитов, трансформаторов, электромашин), избежать многих трудностей, связанных с перегревом, расплавлением, разрушением деталей.

• Основными ненормальными режимами работы, учитываемыми при выполнении релейной защиты, являются сверхтоки внешних к. з. и перегрузок, потеря возбуждения и недопустимые повышения напряжения (в первую очередь для гидрогенераторов). Особенно опасными для генераторов обычно являются внешние несимметричные к. з. и несимметричные перегрузки. Защита от внешних к. з., своевременно не ликвидируемых защитами поврежденных элементов, а также защиты от повышения напряжения действуют на отключение выключателей и гашение магнитного поля (на остановку турбины обычно не действуют). При этом гашение магнитного поля предотвращает повышение напряжения при отключении генератора защитами от внешних к. з. или снижает напряжение при его недопустимом повышении по другим причинам. При возникновении симметричной или несимметричной перегрузки защиты действуют на сигнал, а для генераторов с непосредственным охлаждением проводников обмоток 'и гидрогенераторов автоматизированных станций — на отключение, если не удается недопустимую перегрузку своевременно устранить. На защиту от несимметричных перегрузок генераторов с непосредственным охлаждением обмоток обращается особое внимание. На генераторах небольшой мощности защита от несимметричных перегрузок /2 обычно не устанавливается.

В настоящее время, прежде всего на генераторах с непосредственным охлаждением проводников обмоток, может устанавливаться также ряд специфических «технологических» защит, которые ниже не рассматриваются.

Нагревание и охлаждение двигателя

9.3. Нагрев и охлаждение двигателя. Классификация режимов работы электроприводов

9.3. Нагрев и охлаждение двигателя. Классификация режимов работы электроприводов............... 348

Охлаждение двигателя осуществляется вентилятором, который прогоняет воздух через машину от подшипникового щита, на котором крепится тра-

Встраиваемые двигатели имеют сердечник статора с обмоткой и залитый алюминиевым сплавом ротор без вала, аналогичные двигателям основного исполнения. В сердечнике статора.предусмотрены удлиненные выводные концы. По способу охлаждения имеются два исполнения: с собственным вентилятором, поставляемым в комплекте с двигателем (исполнение М534), и без вентилятора (М533). В первом случае вентилятор насаживается на общий вал приводимого механизма совместно с сердечником ротора; во втором — охлаждение двигателя должно обеспечиваться внешним устройством. При встраивании двигателя в приводимый механизм должны обеспечиваться требуемые поперечные сечения каналов для прохода охлаждающего воздуха. При встраивании двигателя без собственного вентилятора необходимо подавать количество охлаждающего воздуха, соответствующего подаче его от вентилятора.

Выбор мощности электродвигателя для повторно-кратковременного режима работы. Так как при работе в этом режиме двигатель часто запускают и останавливают, то в периоды разгона, а также торможения и остановки ухудшаются вентиляция, а следовательно, и охлаждение двигателя. Это учитывают, вводя поправочные коэффициенты, которые зависят от типа двигателя и способов его охлаждения. Как указывалось ранее, повторно-кратковременный режим характеризуется значением ПВ (15.1). Если график работы двигателя имеет вид, представленный на 15.2, в, то номинальная мощность двигателя выбирается равной эквивалентной мощности:

Нагрев и охлаждение двигателя. При анализе процессов нагрева и охлаждения электродвигателя для упрощения считают, что температура нагрева всех частей двигателя одинакова, а отдача тепла двигателем во внешнюю среду пропорциональна превышению его температуры над температурой окружающей среды (т = 6ДВ —

Охлаждение двигателя до температуры окружающей среды практически заканчивается за время t ж 5T0. Процесс охлаждения двигателя протекает медленнее, чем процесс нагрева, поскольку То > Тн. Исключение составляют двигатели с принудительной вентиляцией, где условия охлаждения вращающегося и неподвижного двигателей одинаковы (Т0 — Та).

§ 22.5. РАСЧЕТ И ВЫБОР МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ Нагревание и охлаждение двигателя

Так как при работе в этом режиме двигатель часто запускают и останавливают, то в периоды разгона, а также торможения и остановки ухудшаются вентиляция, а следовательно, и охлаждение двигателя. Это учитывают, вводя поправочные коэффициенты, которые зависят от типа двигателя и способов его охлаждения. Как указывалось ранее, повторно-кратковременный режим характеризуется значением ПВ (5.1). Если график работы двигателя имеет вид, представленный на 5.1,в, то номинальная мощность двигателя выбирается равной эквивалентной мощности:

Крановые двигатели постоянного тока обычно выполняют закрытого типа. Они имеют естественную вентиляцию, которая осуществляется крыльчаткой, установленной на валу двигателя внутри корпуса. Конструкция двигателей с пристроенным внешним вентилятором ( 1.1, в) обеспечивает лучшее охлаждение двигателя.