УДК 621.313.322

ЗАСОБИ ПІДВИЩЕННЯ НАДІЙНОСТІ ТУРБОГЕНЕРАТОРІВ У МАНЕВРЕНИХ РЕЖИМАХ ЕКСПЛУАТАЦІЇ

        Пошкодження листів крайніх пакетів осердя статора досі залишаються одним з найбільш розповсюджених дефектів потужних турбогенераторів. Статистична обробка результатів спостережень відмов і пошкоджень вузлів турбогенераторів (ТГ) показує, що основними причинами є пошкодження активної сталі і обмоток внаслідок місцевих перегрівань, ослаблення пресовки активної сталі і її вібрації, ослаблення пазових клинів і кріплень лобових частин обмотки осердя. Для розрахунку термомеханічних переміщень, деформацій і напружень у стержні обмотки статора спочатку у двовимірній постановці визначалося температурне поле міді й ізоляції в аксіальному перетині за допомогою чисельного методу кінцевих елементів (МКЕ). Отримані значення температур конструктивних елементів статора у просторі і часі були вихідними даними для розрахунку переміщень вузлів в ізоляції. Далі по відомому нестаціонарному температурному полю за допомогою МКЕ для того ж ступеня дискретизації розрахункової області оцінювалися термомеханічі характеристики ізоляції стержня обмотки в торцевій зоні статора ТГ з врахуванням відповідних початкових і граничних умов. Для розв’язання задачі використовувався трикутний симплекс-елемент з шістьома компонентами вузлових переміщень. У результаті досліджень показано, що місце виходу стержнів обмотки із сердечника є найнебезпечнішим щодо міцності ізоляції. Що стосується діючих ТГ з виробленим ресурсом, то можливості відновлювання склейки крайнього пакета під час ремонтів досить обмежені, і тому практично єдиним способом зменшити дію факторів, які сприяють “розпушенню” під час навантаження, є запровадження регулювання охолодження обмотки і осердя статора [3]. Наприклад, розглянуті система охолодження і тепловий стан турбогенераторів з газовим охолодженням потужністю 200, 300 МВт під час зміни навантаження. Запропоновано метод регулювання охолодження турбогенератора в маневрених режимах експлуатації для стабілізації його теплового стану з метою підвищення надійності. Обчислено втрати на вентиляцію і оцінено можливу економію енергетичних і фінансових ресурсів [2].
        Для вдосконалення процедури визначення коефіцієнта корисної дії електричних машин з замкнутою системою охолодження в процесі експлуатації розроблена методика визначення коефіцієнта корисної дії електричних машин з замкнутою системою охолодження [1]. Розроблена методика визначає коефіцієнт корисної дії електричних машин з замкнутою системою охолодження в процесі експлуатації за параметрами робочих режимів. Методика основана на термометричному методі і дає змогу з прийнятною для практичних цілей визначати коефіцієнт корисної дії електричої машини з замкнутою системою охолодження (наприклад турбогенератора) у процесі її роботи. Представлені розрахункові залежності, наведені приклади розрахунків для турбогенераторів потужністю 200, 300 МВт, оцінена точність методики.



        1. Крамарський В.А. Методика визначення і дослідження коефіцієнта корисної дії електричних машин з замкнутою системою охолодження. // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2007. – Вип.17. – С. 45–49.
        2. Крамарський В.А. Оцінка можливостей вдосконалення охолодження турбогенеаторів при маневрених режимах експлуатації // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2007. – Вип.18. – С. 68–70.
        3. Крамарський В.А., Кучинський К.A. Термомеханічні явища в елементах торцевої зони статора потужних турбогенераторів // Пр. Ін-ту електродинаміки НАН України: Зб. наук. пр. – К.: ІЕД НАНУ, 2007. – № 1(16), ч. I. – С. 131–134.