Криогенная система охлаждения синхронных генераторов

Министерство образования республики Беларусь

БЕЛОРУССКИЙ НАЦИОНАЛЬНЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ

(БНТУ)

Энергетический факультет

Кафедра "Электрические станции"

ОТЧЕТ

О НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ РАБОТЕ

КРИОГЕННАЯ СИСТЕМА ОХЛАЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ
ГЕНЕРАТОРОВ

Студент группы 10609118                                                В. Ю. Курбан

Научный руководитель                                                        Я. В. Потачиц

Минск 2021

РЕФЕРАТ

Отчет 11 с., 1 рис., 3 источн.

СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР, КРИОГЕННАЯ СИСТЕМА, ВАКУУМ, КРИОСТАТ, ЭЛЕКТРОТЕРМОЭКРАН, ИСКУСТВЕННОЕ ОХЛАЖДЕНИЕ

Объектом исследования является криогенная система охлаждения синхронных генераторов.

Цель работы – изучить основные особенности, назначение и процесс работы криогенной системы охлаждения синхронных генераторов.

В ходе работы рассмотрен процесс работы на примере криогенного генератора азота PRISM®, особенности криогенных систем и охлаждение жидким гелием.

СОДЕРЖАНИЕ

стр.

ВВЕДЕНИЕ        5

1 Особенность криогенных систем        6

2 Процесс работы        8

3 Охлаждением жидким гелием        9

ЗАКЛЮЧЕНИЕ        10

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ        11

ВВЕДЕНИЕ

Применение мощных генераторов электрической энергии становится одним из основных направлений в развитии электроэнергетики. Синхронный генератор является основным видом источника переменного тока на электростанциях. Синхронный генератор (СГ) может работать автономно или в энергосистеме и параметры его изменяются в зависимости от изменения нагрузки, режимов работы и других воздействий.

При работе синхронного генератора его обмотки и активная сталь нагреваются, допустимые температуры нагрева обмоток статора и ротора зависят от применяемых изоляционных материалов. Дабы температура нагрева не превосходила разрешенных значений, синхронные генераторы исполняются с искусственным охлаждением.

По способу отвода тепла от обмоток статора и ротора различают косвенное и непосредственное охлаждение.

При косвенном охлаждении охлаждающий газ (воздух или водород) подается вовнутрь генератора и прогоняется сквозь немагнитный проем и вентиляционные каналы с поддержкой вентиляторов, встроенных в торцы ротора.

При непосредственном охлаждении ход передачи выделяемого тепла протекает при непосредственном соприкосновении охлаждающего вещества (газа или жидкости) с проводниками обмоток генератора, минуя изоляцию и сталь зубцов.

Криогенные способы базируются на способности компонентов природного газа свободно конденсироваться при низких температурах. Принцип работы криогенных установок основан на сжижении воздуха и последующем его разделении на азот, кислород и аргон. Такой способ получения газов называется разделением воздуха методом глубокого охлаждения. Криогенными считаются температуры ниже 120 К (-153 С).

1 Особенность криогенных систем

Главная особенность криогенных систем заключается в том, что СП-объекты и системы криогенного обеспечения (СКО), представляют неразрывное целое. К гелиевым СКО предъявляются высокие требования:

– обеспечение рабочих режимов объекта в произвольном сочетании ожижительной и рефрижераторной нагрузок, включая аварийные и переходные режимы, режимы захолаживания и отогрева;

– высокая термодинамическая эффективность установок;

– автоматизация управления, в том числе и на переходных режимах
работы;

– длительность непрерывной работы (до 1 года) и ресурса (не менее
10 лет).

Функции основных охлаждающих гелиевых систем разделяются следующим образом:

– система криостатирования обеспечивает работоспособность объекта за счет отвода тепла;