Способ контроля перехода турбогенератора в асинхронный режим

 

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИК (19) (111

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н A ВТОРСНОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ П(НТ СССР (21) 4495685/07 (22) 18, 10.88 (46) 30,03,91, Бюл. N - 12 (7! ) Ленинградское производственное электромашиностроительное объединение "Электросила" им. С.М.Кирова (72) В.И. Косачевский, Б,А.Решка и Г,М.Хуторецкий (53) 621.313 (088,8) (56) Бронштейн Э.Л. и др. Сравнительные испытания датчиков асинхронного режима турбогенераторов при потере возбуждения. — Электрические стан.ции, 1979, И- 6, с. 26-28.

Авторское свидетельство СССР

1<< 442546, кл. Н 02 Н 7/06, 1974, Веряйская Л.А. и др. Исследование теплового состояния крайних пакетов турбогенератора г режимах недовозбуждения и асинхронных.

Электротехника, 1987, <<< 9, с. 38-42.

Изобретение относится к электротехнике, а именно к мощным электрическим машинам, и касается, в част- ности, контроля перехода турбогенератора в асинхронный режим.

Цель .изобретения — упрощение реализации способа и повышения его эффективности.

На фиг,! показано изменение температуры ДТ двух генераторов в функции времени t начиная с момента перехода генератора в асинхронный режим при отключении возбуждения (t = О), после включения синхронизации (t O t<) и после подачи воз(gg)g G О1 R 31/34, Н 02 К 15/00 (54) СПОСОБ КОНТРОЛЯ ПЕРЕХОДА ТУРБОГЕНЕРАТОРА В АСИНХРОННЫЙ РЕЖИМ (57) Изобретени= относится к электротехнике. Цель изобретения — упрощение реализации способа и повышение его эффективности. Способ контроля перехода турбогенератора в асинхронный режим заключается в том, что измеряют скорость измерения температуры крайних пакетов ",ердечника статора турбогенератора, непрерывно сравнивают ее с эталонной скоростью нагрева, а о переходе в асинхронный режим судят по превышению измеренной скорости над эталонной, 2 ил. буждения.(t 0 t ) при мощностей в асинхронном режиме P = 0,4 Р и

P = 0,6 Р<(, где Р« - номинальная мощность; на фиг,2 - изменение температуры стали статора во времени от набора нагрузки в рабочем режиме.

В асинхронных режимах добавочные потери в крайних пакетах, вызываемые вихревыми токами от осевой составляющей магнитной индукции, значительно больше, чем в режимах недовозбуждения. Большие значения(потерь, выделяющихся в крайних пакетах сердечника статора в асинхронном режиме, 1б38б83 приводят к более быстрому росту температур в крайних пакетах по сравнению с другими режимами. В результате асинхронный режим связан прежде всего с высокими термическими нагрузками крайних пакетов сердечника статора, превышающими термические нагрузки при других режимах (в частности, недовозбуждения), сопоставимых по характеру электромагнитных процессов в торцовой зоне. Таким образом, при упрощенной схеме достигается эффективное диагностирование асинхронного режима при использовании для измерения штатного набора термопар °

Способ определения возникновения асинхронного режима мощного турбогенератора. осуществляется следующим образом.

Расчетную скорость изменения температуры ч ;„ ц, соответствующую асинхронному режиму с нулевой активной мощностью, определяют расчетным 25 путем. Методика расчета v ;д дс заключается в численном расчете электромагнитного поля и потерь в крайних пакетах сердечника статора, которые используются в качестве тепловых источников при решении нестационарного уравнения теплопроводности для определения температур в крайних пакетах.

Скорость изменения температуры оп определяют но гго 35 казаниям термопары, установленной в середин - зубца первого пакета но середине его B « Tlat, H epe HHe i0 ее с расчетной . Если в какой-то момент pet"« «> оп ) > ос а»»»«<> 40 ет, что турбо. енератор перешел в асинхронный режим работы, К нагреву крайних листов пакета статора, имея в виду 1-3 торцовых пакета, как это принято 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.

Однако, как показ али результаты много-50 численных исследований, характер и уровень изменения нагрева торцовых пакетов статора в этих случаях принципиально отличен от асинхронного режима, 55

Только в асинхронном режиме происходит практически скачкообразный рост аксиальной составляющей магнитной индукции в зоне лобовых частей обмоток, Этот рост ичдукции вызывает очень интенсивный рост потерь в

1-3 пакетах сердечника статора, а именно это явление, характерное толь ко для асинхронного режима, может служить диагностирующим элементом метода (фиг. 1) . Что касается режимов набора нагрузки, то. как известно, это происходит постепенно, за сравнительно большой промежуток времени (десятки минут) в силу значительных выдержек времени системы регулирования тепловой части блока, Тепловое, состояние крайних пакетов если и изменяется, то крайне незначительно, и происходит за относительно большой промежуток времени (фиг.-).

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

Система теплового контроля турбогенераторов предусматривает контроль температуры активной стали сердечника статора по термометрам сопротивления, устанавливаемым на дно пазов в районе

5-7 пакетов, обмотки статора — по термометрам сопротивления, устанавливаемым между слоями обмотки статора, температуры охлаждающеro газа — по термометрам сопротивления в горячей и холодной камерах. Никаких датчиков для контроля состояния крайних пакетов в турбогенераторах не предусматривается.

В асинхронных режимах из-за резко возрастающей интенсивностимагнитного поля в зоне лобовых частей обмоток потери в крайних пакетах статора возрастают.

Однако глубина проникновения 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 исчезновения тока возбуждения в асинхронном режиме несколько уменьшается температура охлаждающего газа, что, в свою очередь, приводит к некоторому снижению температуры, фиксирующейся термосонротивлением, установленным на активную сталь сердечника. Что касается термосопротивлений, установленных в обмотку статора, то они реагируют только на изменение температуры обмотки. Поэтому именно датчи4То

2,3 ф 5

Фиг.1

° 163 ки, устанавливаемые для целей диагностики в активную сталь крайних пакетов, надежно информ..рунт о моменте начала асинхронного режима и служат для регламентации параметров режима: допустимой величины активной мощности генератора и времени работы в асинхронном режйме, Пример. Для турбогенератора мощностью 160 МВт рассчитанное чение минимальной скорости нарастания температуры крайних пакетов v в асинхронном режиме составляет ч „;пас = 0,25 С/с.

С величиной v,„ непрерывно сравнивают величины v — измеряемого

on значения скорости изменения температуры крайнего лакета. Величину

v получают путем дифференцирования

0п по времени сигнала, с нимаемо го с термопар, установленных в крайнем пакете сердечника статора.

В исследованных режимах недовозбуждения выполняется неравенство

Оп(vmln0ñ

Если в некоторый. момент времени будет v О ) v n oo, то это свидетель8683 ствует о наступлении асинхронного режима.

Технико-экономическая эффективность способа определения возникновения асинхронного режима состоит в повышении эффективности диагностирования при простой измерительной схеме, использующей штатные термодатчики турбогенератора, установленные у крайних пакетов сердечника статора. формула и з обретения

Способ контроля перехода турбогенератора в асинхронный режим, заключающийся в том, что непрерывно измеряют и сравнивают величину измеряемого показателя, характеризующего асинхронный режим турбогенератора, с

2О эталонным и по его превышению определяют переход генератора в асинхронный режим, отличающийся тем, что, с целью упрощения реализации способа и повышения его эффек25 тивности, в качестве измеряемого показателя используют скорость изменения температуры крайних пакетов сердечника ставора турбогенератора.

1638683 оТ ° ю

6 0

<о

ЯО

ЯО

4 у go /Г 8o . 50 35 ФО ФХ

Составитель В.Никаноров

Редактор М.Циткина Техред С.Иигунова

Корректор Н.Король

Заказ 927 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открьггиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб:., д. 4/5

Тираж 432

Производственно-издательский комбинат "Патент", r. Ужгород, ул. Гагарина, 101