Курсовая работа: Техническая эксплуатация и ремонт гидрогенераторов

Гидрогенераторы обычно рассчитываются также из условия их длительной работы при повышении напряжения до 110% номинального включительно. Однако ввиду увеличения потерь в стали, вызываемых ими местных нагревов, а также роста тока и нагрева обмотки возбуждения сохранить при этом номинальную мощность не удается. Обычно при повышении напряжения свыше 105% номинального кажущаяся мощность гидрогенератора снижается примерно на 2% с каждым процентом повышения. Работа при напряжении более 110% номинального не допускается. Сказанное выше иллюстрируется в таблице 4-1.

В некоторых случаях при проектировании гидрогенераторов могут быть иные требования по отклонениям напряжения от номинального значения: большой диапазон изменений напряжения, в том числе и с сохранением номинальной мощности, возможность работы с номинальной или весьма близкой к ней мощностью при достаточно большом снижении напряжения и т.д. Эти требования обуславливаются специфически условиями энергосистем в различных районах, не имеющих, порой, необходимых резервов мощности и обладающих слабыми связями с другими энергосистемами. В этих случаях требуются внесение коррективов в выбор электромагнитных нагрузок активной зоны гидрогенераторов и расчет сердечников и обмоток статора и ротора на экстремальные длительные значения токов и напряжений.

В тех случаях, когда требуется предусмотреть продолжительную работу гидрогенератора с напряжением выше 110% номинального, необходимо соответственно увеличить толщину корпусной изоляции обмотки статора против нормативного значения, выбранного из условий длительной работы с напряжением до 110% и кратковременных эпизодических повышений напряжения до 150% номинального.

4.3 Изменение частоты

Гидрогенераторы как и большинство других типов электрических машин, рассчитываются, как правило, из условия их работы с номинальной мощностью при изменении частоты в пределах ±2,5% номинальной. Однако при уменьшении частоты относительно номинальной повышение напряжения сверх номинального не допускается. Это обусловлено тем, что для поддержания постоянного значения напряжения при снижении частоты приходится увеличивать магнитный поток, а также ток ротора. Если при этом и повысить напряжение, т.е. еще более увеличить рабочий магнитный поток в машине, то нагревы сердечника и обмотки статора и температура обмотки ротора могут превысить допустимые пределы.

В отдельных случаях могут быть также ограничения при работе гидрогенератора с повышенной против номинальной частоты и одновременно с большим напряжением. При повышении частоты несколько увеличиваются добавочные потери в проводниках обмотки статора и на поверхности полюсных наконечников: потери в сердечнике статора изменяются незначительно: они несколько возрастают из-за увеличения частоты, но одновременно снижаются благодаря уменьшению магнитного потока. В результате общий нагрев обмотки статора не выходит из допустимых пределов. Однако при повышении и напряжения из-за роста потерь в стали сердечника статора в напряженных в тепловом отношении гидрогенераторах может возрасти температура обмотки статора выше допустимой. По этой причине для отдельных типов гидрогенераторов не допускается работа при повышенной частоте с одновременно увеличенным напряжением по сравнению с номинальным.

4.4 Изменение коэффициента мощности

Работа гидрогенератора при коэффициенте мощности выше номинального допускается с сохранением номинальной полной мощности. Таким образом, при гидрогенератор может нести активную нагрузку, равную его полной мощности. При этом вращающий момент на валу генератора больше номинального, что всегда учитывается при проектировании.

При понижении по сравнению с номинальным и перевозбуждении полную мощность сохранить не удается, так как ток ротора выше номинального. Исключение составляют те случаи, когда обмотка возбуждения и возбудитель имеют достаточные запасы по нагреву.

При работе гидрогенераторов с пониженным и недовозбуждении (емкостная и смешанная активно-емкостная нагрузка) допустимая реактивная мощность ограничивается нагревом крайних пакетов серде?