Какие основные четыре функции выполняет демпферная обмотка ГГ? (стр. 57)
Демпферная обмотка в гидрогенераторах предназначена для: демпфирования (успокоения) колебаний ротора при переходных процессах; гашение поля обратной последовательности, создаваемого токами обратной последовательности при несимметричных режимах работы; улучшения условий входа в синхронизм; уменьшение перенапряжений при несимметричных коротких замыканиях.
Из какого материала изготавливается демпферная обмотка ГГ, всегда ли необходимо её устанавливать? (стр. 57)
Из меди. В быстроходных генераторах установка не требуется, её роль выполняет массивный наконечник полюса.
Для чего при изготовлении вала ГГ в нем делают центральное сквозное отверстие и как оно используется при эксплуатации? (стр. 58-59)
Центральное отверстие необходимо для определения качества поковки. В эксплуатации центральное отверстие используется для проведения по нему кабеля токопровода ротора.
Какие два типа вала применяют в зависимости от мощности и размеров ГГ? Когда используют один и когда другой тип? (стр. 59)
Из каких двух основных частей состоит подпятник ГГ, что представляет собой сегмент подпятника, из каких материалов он изготавливается, зачем нужен баббит? (стр. 60-62)
Две основные части: вращающаяся (пята) и неподвижная (собственно подпятник). Сегмент подпятника представляет собой стальное массивное основание трапецеидальной формы, на которое нанесен слой баббита. Сегменты изготавливают из алюминия. Баббит – это антифрикционный сплав, который уменьшает силу трения.
Что такое масляный клин, положительное ли это явление, когда он отсутствует и когда он возникает при работе ГГ? (стр. 62)
Масляный клин – это масляная пленка, которая возникает между трущимися частями подпятника. Это важное положительное явление, которое не допускает сухого трения, он отсутствует во время пуска при трогании ротора с места и возникает при наборе скорости.
Какой недостаток в ГГ имеет пара сталь-баббит и какими тремя способами он исключается? (стр. 62)
Недостаточно надежно работает при трогании ротора с места, т.к. возможны подплавления и задиры поверхности баббита.
1) Перед пуском приподнимают ротор на тормозах-домкратах;
2) Предусматривают в конструкции гидрогенератора специальный электромагнит, которым разгружают подпятник;
3) Подают масло под давлением на поверхность трения во время пуска и остановки гидрогенератора.
Что такое подпятники ГГ с ЭМП накладками, каково их основное преимущество в плане создания масляной пленки и коэффициента трения? (стр. 63)
Это подпятники, на которых вместо слоя баббита используют эластичные металлопластмассовые накладки. Они не требуют специальных мер для создания масляной пленки. Коэффициент сухого трения пары сталь-фторопласт в 3-4 раза меньше.
Какие две основные функции выполняет масляная ванна, в которой находится подпятник ГГ? (стр. 63)
Жидкостное трение в подпятнике и его охлаждение.
Что в ГГ представляет собой маслоохладитель? (стр. 64)
Это система латунных трубок, по которым циркулирует холодная вода. Выполняют в виде кольца, охватывающего подпятник.
Зачем сегменты подпятника ГГ устанавливаются под некоторым углом к вращающемуся диску, а не параллельно ему, каких примерно размеров образуется в подпятнике масляная пленка (клин)? (стр. 64)
Из-за неравномерности распределения удельных нагрузок по площади сегмента, т.к. масляная пленка на набегающей части толще, чем на сбегающей, а значит силы трения разные. Толщина масляной пленки 0,04…0,1 мм.
Зачем диск подпятника ГГ изолируют от втулки, к которой он прикреплен? (стр. 65-66)
Для разрыва цепи подшипниковых токов.
Каких двух типов подпятники используются в ГГ по способу расположения сегментов? (стр. 66-65)
Однорядный и с двухрядным расположением сегментов.
В чем недостаток сегментного подпятника ГГ и как он исключается в подпятнике на гидравлической опоре? (стр. 65-66)
При эксплуатации из-за неодинаковой деформации опор по разным причинам получается неравномерное распределение нагрузок между сегментами.
В основании подпятника устанавливают стальные эластичные камеры, соединенные по принципу сообщающихся сосудов. Осадок одной из камер вызовет подъем остальных и т.п., вся система действует как пружина, и распределение нагрузки происходит автоматически.
Каковы самые благоприятные и самые неблагоприятные условия для работы направляющих подшипников ГГ и почему, из чего исходят при расчете направляющего подшипника? (стр. 68-69)
Благоприятные – работа в нормальном режиме, т.к. радиальные усилия при этом очень малы. Неблагоприятные – аварийные случаи, к примеру двойное замыкание обмотки возбуждения на корпус, т.к. в одной части полюсов ток возбуждения возрастает, в другой – уменьшаются, что вызывает большие неравномерные радиальные усилия.
При расчете исходят из усилий при самом неблагоприятном двойном замыкании на корпус.
В каких двух случаях (типах ГГ) направляющий подшипник и подпятник могут представлять собой один конструктивный узел? (стр. 70)
Нижний направляющий подшипник объединяются в один узел с подпятником в зонтичном ГГ, или верхний направляющий подшипник объединяются в один узел с подпятником в подвесном ГГ.
Что такое подшипниковые токи, чем они опасны? (стр. 70-71)
Это токи, протекающие через подшипники, которые возникают из-за появления ЭДС в результате униполярного эффекта. Они вызывают электрическую эррозию, которая разрушает рабочие поверхности подшипников.
Что такое круговой ток возбуждения ГГ, как он возникает и по какому пути он протекает? (стр. 71)
Это ток, который протекает по перемычкам, соединяющим полюса.
Все межполюсные соединения по кругу образуют виток, и по нему также протекает часть тока возбуждения.
Что такое униполярная ЭДС, из-за чего в основном она возникает, где проходит поток, её вызывающий и к чему приводит? (стр. 71)
Это ЭДС, которая возникает под действием униполярного эффекта, возникает из-за кругового тока возбуждения. Магнитный поток проходит вдоль оси вала, намагничивает вал, втулку ротора, втулки подпятника и подшипников в аксиальном направлении (вдоль оси вала). В результате пробивается масляная пленка, и появляются униполярные подшипниковые токи.
Что такое переменная ЭДС вала, из-за чего в основном она возникает, где проходит поток, её вызывающий и к чему приводит? (стр. 71)
Второе условие появления подшипниковых токов – наведение переменной ЭДС вала порядка 1...3 В, обусловленной наличием переменного магнитного потокосцепления с контуром: вал — подшипники (в том числе и подпятник) — крестовины подшипников корпус статора. Переменное потокосцепление с этим контуром может возникнуть при вращении ротора потому, что магнитная цепь гидрогенератора несимметрична из-за наличия стыков между отдельными частями статора (в разъемном статоре), эксцентричного положения ротора, наличия стыков между перекрывающими друг друга сегментами листов статора, канавок для шпонок, которыми крепят сегменты к корпусу, отверстий в пакете листов, сквозь которые пропускают стяжные болты, и т. п. Кроме того, ЭДС вала наводится магнитными полями, возникающими при некоторых несимметричных режимах переходных процессах, при повреждениях изоляции обмотки и др.
Крестовины гидрогенератора служат для восприятия и передачи вертикальных и радиальных усилий непосредственно на фундамент или на корпус статора, закрепленный на фундаменте. Различают мостовую крестовину с двумя и четырьмя балками или лучевую крестовину с отъемными радиально расположенными лапами. При малых диаметрах статора крестовины мостовые, при больших – лучевые, т.к. при больших диаметрах мостовые крестовины трудновыполнимы и громоздки.
Рост единичной мощности гидрогенераторов с косвенным воздушным охлаждением возможен лишь за счет увеличения их размеров и применения новых современных электротехнических, изоляционных и конструкционных материалов. Это объясняется тем, что при косвенном воздушном охлаждении обмоток тепло, выделяемое в них, передается охлаждающему воздуху (или другим частям машины охлаждаемым воздухом) через электрическую изоляцию проводников, создавая определенный перепад температуры в ней.
Какой примерный предел в мощности ГГ можно достичь на практике при косвенном его охлаждении? (стр. 77)
Есть гидрогенераторы мощностью 250 МВт для Братской и Чиркейской ГЭС и мощностью 300 МВт для Токтогульской ГЭС. Эти гидрогенераторы с воздушным косвенным охлаждением являются предельными по мощности и размерам для заданных частот вращения.
Какими четырьмя типами охлаждающей среды обычно охлаждают электрические машины и какие две из них применяются для непосредственного охлаждения ГГ? (стр. 77-78)
ЭМ охлаждают воздухом, техническим водородом, трансформаторным маслом и водой.
Для непосредственного охлаждения отдельных узлов ГГ обычно применяют воздух или воду.
Какой тип охлаждения ГГ, косвенное воздушное (разомкнутое или замкнутое) или непосредственное (воздушное или водяное) однозначно лучше по технико-экономическим соображениям и надежности, как это зависит от мощности ГГ? (стр. 78)
Непосредственное охлаждение ГГ всегда лучше при любой мощности проектируемого ГГ. Причем при больших мощностях спроектировать ГГ косвенного охлаждения вообще невозможно.
Что такое ПВО ГГ, чем оно отличается от НВО? (стр. 77-78, стр. 80)
Система полного водяного охлаждения (ПВО) – это такая система, при которой непосредственно охлаждается водой обмотка статора, обмотка ротора и активная стать (сердечник) статора.
При непосредственном водяном охлаждении (НВО) водой охлаждается только статор.
Какие охладители применяются для непосредственного охлаждения статора и какие для ротора ГГ? (стр. 81-91 см. заголовки)
Ротор охлаждается воздухом или водой, статор охлаждается водой.
Какие пять требований предъявляются к системе возбуждения ГГ? (стр. 134)
1) падежное питание постоянным током обмотки ротора гидрогенератора в любых режимах, в том числе и при авариях в энергосистемах;
2) устойчивое регулирование тока возбуждения при изменении нагрузка гидрогенератора от нуля до номинальной при заданном уровне напряжения;
3) достаточное быстродействие;
4) форсировка возбуждения, т. е. быстрое нарастание напряжения возбуждения от номинального до предельного, называемого потолочным, для поддержания устойчивой работы гидрогенератора во время аварии в энергосистеме и восстановления нормального режима после ликвидации авария;
5) быстрое гашение магнитного поле в машине без значительного повышения напряжения в обмотках гидрогенератора при оперативных отключениях ГГ от сети, а также в случае аварии в гидрогенераторе.
Что такое потолочное напряжение возбуждения ГГ, чему оно примерно равно для электромашинной и тиристорной системы возбуждения? (стр. 134-136)
Потолочное напряжение – это предельное значение напряжения возбуждения. Потолочное напряжение возбуждения в гидрогенераторах принимают в электромашинной системе не менее 1,8…2 от номинального напряжения возбуждения, а в тиристорной системе порядка 4.
Какую систему возбуждения можно считать устаревшей, каких двух типов бывает система тиристорного возбуждения? (стр. 235, стр. 135-139 см. заголовки)
Электромашинная система возбуждения является устаревшей. В данный момент на станциях применяют тиристорное возбуждения. Тиристорное возбуждение бывает с самовозбуждением или с независимым возбуждением.
Что такое СУВР, СУВФ, АРВ, АГП в системе возбуждения ГГ? (стр. 136-137, стр. 139)
Регулировка тока возбуждения в разных режимах осуществляется системами автоматического регулирования возбуждения АРВ, управления рабочих вентелей СУВР и управление вентилей форсировки СУРФ. Отключение и включение обмотки возбуждения на возбудитель производится автоматом гашения поля.
Зачем в возбудителе ГГ нужно разрядное сопротивление или дугогасительная решетка, когда возникает такая необходимость? (стр. 139-140)
Включение на напряжение постоянного тока и отключение обмотки возбуждения производится с помощью автомата гашения поля АГП В случае, например, пробоя изоляции обмоток на корпус или между витками гидрогенератора или синхронного компенсатора необходимо отключить машину от сети и быстро погасить магнитное поле, чтобы уменьшить размеры повреждений обмотки и активной стали. Это можно сделать путем переключения обмотки возбуждения на разрядное сопротивление г и только затем отключить обмотку oт источника постоянного тока. Электромагнитная энергия магнитного поля выделяется в разрядном сопротивлении и поле гасится занесколько секунд. Для уменьшения времени гашения поля на заводе ”Электросила” были разработаны специальные автоматы гашения поля, которые не требуют наличия гасительного сопротивления. Вся энергия гасится в дугогасительной решетке.
На какие три основные группы можно разделить потери мощности ГГ, на что эти потери используются? (стр. 140)
Магнитные, электрические и механические. Все потери мощности превращаются в тепло, которое нагревает гидрогенератор.
Исходя из принципа создания напора воздуха, какие два типа вентиляции используется в ГГ и какой тип наиболее распространен? (стр. 140)
Принудительная и самовентиляция. Принудительную вентиляцию применяют в исключительных случаях.
Исходя из пути циркуляции воздуха, какие два типа вентиляции используется в ГГ? (стр. 140)
Разомкнутая и замкнутая система вентиляции.
Какие три недостатка имеет система разомкнутой вентиляции ГГ? (стр. 140)
Трудность охлаждения ГГ летом в местностях с жарким климатом, когда температура окружающего воздуха превышает 35ОС, сложность выполнения противопожарных устройств, невозможность ее применения в районах с большой запыленностью воздуха.
В какой системе вентиляции ГГ необходимы охладители, что представляет из себя охладитель? (стр. 143)
Охладитель применяют при смешанной аксиальной вентиляции. Воздухоохладитель состоит из нескольких рядов латунных трубок, завальцованных по торцам в трубные доски, закрытые крышками так, что между досками и крышками образуются полости, разделенные перегородками. Перегородки делят трубки на несколько групп. В одной из крышек воздухоохладителя предусмотрены патрубки с фланцами для присоединения к трубопроводу с холодной технической водой. Холодная вода поступает в один из патрубков в воздухоохладитель, проходит последовательно по отдельным группам трубок, которые снаружи обтекаются горячим воздухом, нагревается, охлаждая воздух, и через второй патрубок выходит из воздухоохладителя.
Что такое термометры сопротивления ГГ, для чего они нужны и около каких четырех конструктивных частей ГГ они располагаются? (стр. 144)
Чтобы не допустить опасных перегревов отдельных частей ГГ, определяющих надежность и длительность его работы, в них, устанавливают термометры сопротивления. Термометры сопротивления позволяют контролировать нагрев тех частей, в которые они заложены. Термометры сопротивления располагают в обмотки статора, подшипниках, за воздухоохладителем, на дно паза статора.
Что такое логометр, для чего он нужен? (стр. 145)
Концы термометров сопротивления выведены на переключатель, которым их можно поочередно подключать к измерительному магнитоэлектрическому прибору – лагоометру. Лагоометр размещают вблизи ГГ на панели или непосредственно на его кожухе.
Что такое термосигнализаторы ГГ, чем они отличаются от термометров сопротивления, для чего используются? (стр. 145)
Термасигнализатор представляет собой трубчатый теплоприемник, наполненный парами летучей жидкости и соединенной гибкой трубкой длиной 10…20 м с прибором – индикатором, установленным на кожухе или на лапе ГГ. Термосигнализатор имеет две пары контактов.
Что такое поплавковое реле ГГ, где располагается и какие две функции выполняет? (стр. 145)
В масляных ваннах подпятника и направляющих подшипников устанавливают поплавковое реле, предназначенное для сигнализации в случае уменьшения уровня масла в ванне ниже нормы и для отключения и остановки ГГ в случае аварийного падения уровня масла.
Что такое струйное реле ГГ, где устанавливается и какую функцию выполняет? (стр. 145-146)
На трубопроводах, по которым подается охлаждающая вода к маслоохладителям ванн и воздухоохладителям, устанавливают струйные реле, которые срабатывают на отключение и остановку ГГ при прекращении подачи воды.
Что такое реле частоты вращения ГГ, когда оно срабатывает и какую функцию выполняет? (стр. 146)
Реле частоты вращения, установленные на ГГ, срабатывают на торможение при остановке ГГ и на систему регулирования частоты вращения при сбросе нагрузки, предупреждая тем самым чрезмерное увеличение частоты вращения. Для контроля наличия давления сжатого воздуха в тормозной системе устанавливают манометрическое реле.
Для чего в ГГ нужны пневматические тормоза или тормоза-домкраты, когда они срабатывают и от чего защищают ГГ? (стр. 146)
Чтобы обеспечить длительную работу подшипников ротор генератора при достижения им частоты вращения, при которой исчезает масляный клин, используют пневматические тормоза. Использование тормозов ГГ в качестве домкратов, осуществляется для подъема ротора ГГ, для произведения ремонтных работ.
Что представляет собой регуляторный генератор в ГГ, для чего используется? (стр. 147-148)
Регуляторный генератор служит для питания системы регулирования частоты ращения турбины. Регулирование осуществляется по частоте ЭДС, наводимой в обмотке регуляторного генератора, которая жестко связана с частотой вращения его ротора. Регуляторный генератор выполняют синхронным.
Какие две противопожарные системы используются в ГГ? (стр. 150)
Для тушения пожара в ГГ применяют автоматические включающиеся при повышении температуры вентелирующего воздуха углекислотные установки или включаемые вручную водяные противопожарные системы. На отечественных ГГ устанавливают водяное противопожарные системы, состоящие из двух кольцевых спринклерных труб диаметром до 75 мм, расположенных по торцам статора в зоне лобовых частей обмотки.
Что считается номинальными данными ГГ? (стр. 151)
Полная (кажущая) мощность Sн, линейное напряжение Uн.л., коэффициент мощности cosφ (при перевозбуждении и токе, отстающем от напряжения), частота вращения nн, частота тока f, число фаз статора (обычно m=3), соединение обмоток фаз Y.