Коммерциялық емес акционерлік қоғамы

АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ

Электр станциялары, тораптары мен жүйелері кафедрасы

СИНХРОНДЫ ГЕНЕРАТОРЛАРДЫҢ ЖҰМЫС РЕЖИМДЕРІ

050718 – Электр энергетикасы мамандығы бойынша барлық оқу түрінің студенттері үшін семестрлік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау

Алматы 2009

ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Р.М. Кузембаева, А.А. Дусимов. Синхронды генераторлардың жұмыс режимдері. 050718 – Электр энергетикасы мамандығы бойынша барлық оқу түрінің студенттері үшін семестрлік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау – Алматы: АЭжБИ, 2009.-9б.

Әдістемелік нұсқауда «Синхронды генераторлардың жұмыс режимдері» курсы бойынша семестрлік жұмыстарды орындауға арналған тапсырмалар берілген.

Әдістемелік нұсқау 050718 – «Электр энергетикасы» мамандығының барлық оқу түрлерінің студенттеріне арналған.

Кіріспе

050718 – Электр энергетикасы мамандығының электр станциялары мамандандырылуы бойынша бітірушілер қайта құру негізгі міндеттерінің орындалуын кепілдендіретін, режимдердің дұрыстығын қамтамасыздандыру үшін генераторларда орын алатын: орнатылған жүктеме максимумын табу, энергожүйелер мен оның элементтерінің сенімді жұмысын қамтамасыздандыру, берілген деңгейде электр энергиясының сапасын ұстаудағы физикалық заңдылықтар туралы көріністерге ие болуы қажет.

Оқу жоспары бойынша берілген курсты оқып үйренуге 3 кредит бөлінеді. Пән 4 курста оқылады. Аудиториялық сабақ – 56: оның ішінде -32, машықтану сабағы -8, зертханалық сабақтар -16 сағат. Өзіндік жұмыс – 90 сағат, сонымен қатар студент 3 семестрлік жұмыс орындауы қажет.

1 Пәнді оқып – үйренуге және семестрлік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау

Республикамыздың энергетикалық потенциалын өсіру және қазіргі заманғы энергожүйелерді дамыту ірі электр станцияларындағы қуатты концентрациялау және агрегаттардың бірлік қуаттарының айтарлықтай жоғарылауымен сипатталады. Мұндай жағдайда энергожүйелердің негізгі генерациялаушы көздерінің түрлері болып табылатын турбогенераторларды қайта құру деңгейін жоғарылату және жұмыс сенімділігін қамтамасыз ету, тұтынушыларды үздіксіз электрмен жабдықтауды жүзеге асыруда, сонымен бірге бағалы машиналардың істен шыққан жағдайындағы, олардың ұзақ және ауыр жөндеуге шығарылуын азайтуда маңызды болып табылады.

Бұл міндеттерді шешу турбогенераторлардың қалыпты және қалыптан тыс режимдердегі қайта құру сипаттарының ерекшеліктері туралы білімді үнемі толықтыруды және тереңдетуді талап етеді.

«Турбогенератор құрылысының даму тенденциясы», «Қазіргі заманғы турбогенераторлардың орындалу ерекшеліктері» және «Синхронды генераторлардың активті қуатын анықтайтын факторлар» сұрақтарын оқу кезінде олардың сенімділік көрсеткіштеріне анық әсер ететін қазіргі заманғы турбогенераторларды қайта құру және құрылым ерекшеліктеріне көңіл бөлу қажет. Бұл мәселелерді студенттер №1 семестрлік жұмыста орындайды. Студенттер 1-14 тапсырмаларды орындау барысында белгілі «Электрлік машиналар» оқу әдебиетін, сонымен қатар Ф.Л. Коганның «Қуатты турбогенераторлардың қалыпсыз режимдері» кітабын пайдалана алады [5]. Кітапта ғылыми-зерттеу және құрылымдық жұмыстардың нәтижелеріне негізделген, сонымен қатар Ресейдің турбогенераторлар дайындайтын кәсіпорындарының жетекші мамандарының кеңесімен және автордың жеке іс тәжірибесіне негізделген материалдар берілген. №15, №16, №20 тапсырмаларын орындау кезінде барлық қажетті генератор сипаттамалары К.Д. Дукенбаев, Е. Нурекеннің Қазақстан энергетикасы (техникалық аспект) кітабында келтірілген. Алматы, 2001. №17, №18, №19 тапсырмаларға интернеттен материалдар іздестіру талап етіледі. №2 семестрлік жұмысты орындау кезінде студент тапсырмада берілген синхронды генераторлардың жұмыс режимдерінің ерекшеліктеріне байланысты сұрақтардың біреуін терең зерттейді. «Синхронды генераторлардың жұмыс режимдері» курсының негізгі бөлімі жұмыстың қалыпты режимін оқытуға арналған. Дәріс сағаттарының көлемінің аз болуына байланысты қозу жүйелері мен салқындату жүйелері бойынша сұрақтардың жарты бөлігін студенттер өз еркімен меңгереді. Белгілі қозу жүйелері бойынша 1-10 тапсырмаларды орындау кезінде С.А. Мотыгинаның «Жылу электр станцияларының электрлік бөлімдерін пайдалану», И.И. Соловьеваның «Синхронды генераторлардың автоматты реттеуіштері», сонымен бірге станцияның электрлік бөлімдері [1,2,4,7] бойынша әдебиеттерін және интернеттен алынған материалдарды пайдалануға болады. Жұмыста турбогенераторларды жоғары деңгейде қолдану мүмкіндіктеріне талдау жасау және электрлік сұлбаларды келтіру қажет. 19 және 20 тапсырмаларды орындау кезінде студент синхронды генератордың қуат диаграммасын құру әдістерін және оның қажеттілігін талқылауы тиіс.

№3 семестрлік жұмысты орындау кезінде студенттер қазіргі заманғы турбогенераторлардың қалыптан тыс жұмыс режимінің кейбір ерекшеліктерін меңгеруі тиіс. Пайдалануда турбогенераторлардың қалыпсыз режимдерінің келесі түрлері болуы мүмкін: асқын жүктеме, статор тоқтарының симметриялы еместігі, бұл тоқтардың синусоидалдығының бұзылуы, кернеудің төмендеу және көтерілу кезіндегі жұмыс, қысқа тұйықталу, асинхрондық режим.

1-7,11,13,14,18-20 тапсырмаларында қалыпсыз режимдер сұрақтары қарастырылады. Бұл тапсырмаларды орындау кезінде студент бұл режимдердің пайда болу себептерін түсіну, физикалық бейнесін, сонымен қатар энергожүйелердің қызмет ету сенімділігін арттырудағы осы режимнің ерекшеліктерін пайдалану қажет.

Бұл тапсырмаларды орындау үшін Ф.Л. Коганның, сонымен бірге С.А. Мотыгинаның «Жылу электр станцияларының элекрлік бөлімдерін пайдалану кітабін пайдалануға болады [4]. Іске қосу режимі және генераторларды параллельді жұмысқа қосу (16, 17 тапсырмалар) бойынша тапсырмаларды станцияның электрлік бөлімі [1] және [2] туралы белгілі әдебиеттерді пайдаланып орындауға болады.

Семестрлік жұмыстарды орындау үшін тізімде көрсетілген әдебиеттерді, отандық және шетел мәліметтерін, сонымен бірге интернетті пайдалану қажет.

Жұмыс нәтижесін безендірген кезде «Оқу жұмыстары» фирмалық стандартының талаптарын сақтау қажет.

Тапсырма нөмірі 1-кестеге сәйкес студенттің фамилиясының бірінші әрпімен және сынақ кітапшасының соңғы саны бойынша таңдап алынады.

1 К е с т е - Тапсырма нұсқалары

Студенттің фамилиясының бірінші әрпі

Сынақ кітапшасының соңғы саны

Тапсырма №

СӨЖ №1

А, Б,

В, Г,

Д, Е,

Ж, З,

И, К,

Л, М,

Н, О,

П, Р,

С, Т,

У, Ф,

Х, Ц,

Ч, Ш,

Щ, Э,

Ю, Я

2 №1 семестрлік жұмысты орындауға арналған тапсырма. Қазіргі заманғы турбогенераторлардың орындалу ерекшеліктері

1. Генератор қуатының оның негізгі өлшеміне тәуелділігі.

2. ТВВ сериялы екі полюсті генераторлар. Статор орамдарының орындалуы және оның бекітілуі.

3. ТВВ екі полюсті генераторлары. Статор өзегінің орындалу ерекшеліктері.

4. ТВВ екі полюсті генераторлары. Ротордың жасалу ерекшеліктері және оны салқындату жолдары .

5. ТВВ екі полюсті генераторлары. ТВВ-1200 құрылысының ерекшеліктері.

6. ТГВ екі полюсті генераторлары. Статор орамдарының орындалуы.

7. ТГВ екі полюсті генераторлары. Статор өзектері және желдету жүйелері.

8. ТГВ екі полюсті генераторлары. Роторлардың орындалу ерекшеліктері.

9. ТВМ сериялы турбогенераторлар. ТВМ-300 құрылыстарының ерекшеліктері.

10. ТВМ сериялы турбогенераторлар. ТВМ – 500 құрылыстарының ерекшеліктері.

11. ТЗВ – 800-2 типті турбогенераторлар. Құрылыстарының ерекшеліктері.

12.Төрт полюсті генераторлар. Құрылыстарының ерекшеліктері.

13. 3000 айн./мин. айналым жиілікті бірегей унифицирленген сериялы турбогенераторлар.

14. Синхронды генераторлардың, бірлік қуатын арттыру мәселелері, турбогенератор құрылысының даму кезеңдері.

15. Екібастұз ГРЭС орнатылған генераторлар құрылысының ерекшеліктері.

16. Алматы қаласындағы ЖЭО-2 де орнатылған генераторлардың құрылысының ерекшеліктері.

17. «Электросила». Қазіргі уақытта жасап шығарылатын генераторлар түрлері.

18. «Электротяжмаш». Қазіргі уақытта жасап шығарылатын генераторлар түрлері.

19. «Сибэлектротяжмаш». Қазіргі уақытта жасап шығарылатын генераторлар түрлері.

20. Қазақстан электр станцияларында орнатылған шет ел компанияларының генераторларының ерекшеліктері және түрлері.

3 №2 семестрлік жұмысты орындауға арналған тапсырма

а) Генераторларды қоздыру жүйелері:

1. Тұрақты тоқтың электр машиналық қоздырғыштармен қ. ж.

2. Электр машиналы ж. ж. генератормен және жартылай өткізгішті басқарылмайтын вентилдермен қ.ж.

3. Басқарырылатын түзеткіштермен қ.ж.

4. Щеткасыз қоздыру жүйесі.

5. Өзін-өзі қоздыру жүйелері.

6. ҚАР сұлбасы. Компаундау құрылғыларының жұмыс істеу принципі.

7. Генераторлардың тәуелсіз тиристорлы қозуы кезіндегі ҚАР.

8. Жартылай өткізгішті жоғары жиілікті қозу жүйесі бар ҚАР сұлбасы.

9. Пропорционалды әсер ететін генератор ҚАР сұлбасы.

10. Күшті әсерлі ҚАР сұлбасы.

б) Синхрондық машина өрісін автоматтық сөндіру:

11. Доға сөндіргіш торкөзді автоматты қолданып, өрісті сөндіру сұлбасы.

12. Тәуелсіз тиристорлық қоздыру кезінде өрісті сөндіру сұлбасы.

в) Генераторларды қосу режимдері:

13. Дәл синхрондау тәсілін іске қосқан кездегі генераторларды синхрондау сұлбасы.

г) Синхронды генератордың асинхронды режимі:

14. Қоздыру шығыны болған кездегі блокты автоматтық жүксіздендіру.

д) Генераторлардың салқындату жүйесі:

15. СГ сутекті салқындату жүйесі. Сутекті салқындатылатын ТГ газбен жабдықтау сұлбасы.

16. Сутекті – сумен салқындату жүйесі.

17. Маймен салқындату жүйесі.

18. ТВВ сериялы турбогенератордың радиальды – тангенстік вентиляциясының орындалу сұлбасы.

е) Синхронды генератор қуатының диаграммасы:

19. Қуат диаграммаларын тұрғызу.

Генераторлардың асқын жүктелуі және олардың шектелуі (қуаттар диаграммасын келтіріңіз).

4 №3 семестрлік жұмысты орындауға арналған тапсырма. Турбогенераторлардың қалыпсыз және қосу жұмыс режимдері

1. Турбогенераторлардың асқын жүктелуі. Рұқсат етілетін жүктемелер картасы.

2. Турбогенераторлардың асқын жүктелуі. Асқын жүктемеге реактивтік қуат (сos j) берілісінің ықпалы.

3. Электр торабының симметриясы бұзылуының турбогенераторға әсері.

4. Синхронды генератор статор тоғының синусоидалдығының бұрмалануы.

5. Синхронды генератордың электр тораптарындағы кернеудің төмендетілген жағдайлардағы жұмысы.

6. Кернеудің өсуі кезіндегі турбогенераторлардың жұмыс ерекшеліктері.

7. Турбогенераторларға қ.т. тоқтарының механикалық әсері.

8. Синхронды генератордың асинхронды режимінің жалпы сипаттамасы.

9. Қоздырылған турбогенератордың асинхронды режимі.

10. Асинхронды режимде турбогенераторлар қорғанысына негізгі талаптар.

11. Қысқа мерзімді асқын жүктеме болған жағдайдағы синхронды машина оқшауламасының жұмысы.

12. Асқын жүктеме болған жағдайдағы турбогенератор салқындату жүйесі.

13. Электр тораптары симметриясы бұзылуының пайда болу себептері және олардың турбогенераторларға әсері.

14. Турбогенератор статор тоғының синусоидалдығының бұрмалануының себептері және оларды жою жолдары.

15. Асинхронды режимде генераторлардың жұмыс істеу жағдайлары.

16. Генераторларды қосу режимдері. Дәл синхрондау тәсілімен генераторларды параллельді жұмысқа қосу.

17. Өзіндік синхрондау тәсілімен генераторды торапқа қосу. Өзіндік синхрондау тәсілінің ерекшеліктері.

18. Электр тораптарындағы қысқа тұйықталу және олардың турбогенераторларға әсері.

19. Турбогенераторлардың ең үлкен ықтималды қалыпсыз жұмыс режимдеріне қысқаша сипаттама беріңіз және түгелдеңіз.

20. Генераторлардың асқын жүктелуі және олардың шектелуі.

Әдебиеттер тізімі

1. Электрическая часть станций и подстанций / Под ред. А.А. Васильева - М.: Энергоатомиздат, 1990. – 575 с.

2. Электрическая часть электростанций / Под ред. С.В. Усова. – Л.: Энергия, 1987.

3. Иванов – Смоленский А.Б.Электрические машины. М.: Энергия, 1980.

4. Мотыгина С.А.Эксплуатация электрической части тепловых электрических станций. – М.: Энергия, 1979. – 568 с.

5. Коган Ф.Л. Анормальные режимы мощных турбогенераторов – М.: Энергоатомиздат, 1988. – 191 с.

6. Ветров В.И., Ключенович В.И. Режимы основного оборудования электрических станций: Учебное пособие. - Новосибирск.: Издательство НЭИ, 1988. – 81 с.

7. Соловьев И.И. Автоматические регуляторы синхронных генераторов.М.: Энергоиздат, 1981-247 с.

Мазмұны

Кіріспе	3
1 Пәнді оқып - үйренуге және семестрлік жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқау	3
2 №1 семестрлік жұмысты орындауға арналған тапсырма. Қазіргі заманғы турбогенераторлардың орындалу ерекшеліктері	5
3 №2 семестрлік жұмысты орындауға арналған тапсырма	6
4 №3 семестрлік жұмысты орындауға арналған тапсырма. Турбогенераторлардың қалыпсыз және қосу жұмыс режимдері	7
Әдебиеттер тізімі	8