Для предупреждения нарушений устойчивости при случайных повышениях напряжения в сети необходимо, чтобы АРВ генераторов имели устройства ограничения минимального тока возбуждения.
Таблица 5
Допустимые значения реактивной мощности, потребляемой генераторами, при работе их в режимах недовозбуждения (при номинальном давлении водорода)
|
Турбогенератор |
Допустимое значение потребляемой реактивной мощности, Мвар, при активной мощности, % Рном |
|||||
|
|
100 |
95 |
90 |
80 |
60 |
40 |
|
ТВФ-60-2 (Uном = 6,3 кВ) |
13 |
16 |
18 |
23 |
31 |
37 |
|
ТВФ-60-2 (Uном = 10,5 кВ) |
16 |
20 |
22 |
28 |
37 |
42 |
|
ТВФ-63-2 |
10 |
13 |
16 |
20 |
28 |
34 |
|
ТВФ-100-2 |
16 |
20 |
22 |
28 |
37 |
42 |
|
ТВФ-120-2 |
30 |
33 |
36 |
40 |
47 |
51 |
|
ТВВ-165-2 (Рном = 150 МВт) |
27 |
32 |
35 |
41 |
50 |
54 |
|
ТВВ-165-2 (Рном = 160 МВт) |
20 |
27 |
31 |
40 |
50 |
56 |
|
ТВВ-200-2 |
22 |
34 |
39 |
47 |
62 |
74 |
|
ТВВ-200-2А |
22 |
34 |
39 |
47 |
62 |
74 |
|
ТВВ-220-2А |
15 |
20 |
27 |
36 |
55 |
70 |
|
ТВВ-320-2 |
80 |
88 |
95 |
108 |
125 |
135 |
|
ТВВ-500-2 |
65 |
80 |
90 |
115 |
150 |
175 |
|
ТВВ-800-2 |
0 |
25 |
50 |
80 |
130 |
165 |
|
ТГВ-200 до модернизации системы охлаждения сердечника статора при (3,0 кгс/см2) |
50* |
20* |
8* |
17 |
35 |
50 |
|
ТГВ-200 до модернизации системы охлаждения статора при (4,0 кгс/см2) |
12* |
3 |
12 |
27 |
44 |
55 |
|
ТГВ-200 после модернизации системы охлаждения сердечника статора** при (3,0 кгс/см2) |
0 |
15 |
25 |
40 |
53 |
60 |
|
ТГВ-200 после модернизации системы охлаждения сердечника статора** при (4,0 кгс/см2) |
16 |
30 |
40 |
50 |
65 |
75 |
|
ТГВ-200М Рном = 200 МВт, (3,0 кгс/см2) |
25 |
35 |
40 |
50 |
65 |
75 |
|
ТГВ-200-2М Рном = 220 МВт, (2,0 кгс/см2) |
72 |
75 |
81 |
87 |
96 |
102 |
|
ТГВ-300 (3,0 кгс/см2) |
46 |
92 |
96 |
102 |
108 |
112 |
|
ТГВ-300 при (4,0 кгс/см2) |
95 |
102 |
108 |
115 |
123 |
126 |
|
ТГВ-500 |
155 |
180 |
200 |
225 |
250 |
275 |
|
ТВМ-500 |
200 |
215 |
225 |
250 |
275 |
300 |
* Для режима выдачи реактивной мощности.
** Модернизация турбогенератора предусматривает установку разработанного ЦКБ Союзэнергоремонта направляющего аппарата к осевому вентилятору (или замену лопаток самого вентилятора лопатками другого профиля заводского изготовления) с одновременным выполнением дополнительных вентиляционных каналов в раме корпуса статора по технологии, разработанной заводом «Электротяжмаш».
2.22. Разрешается (при необходимости) длительная работа генераторов в режиме синхронного компенсатора с перевозбуждением (приложение 4). Допустимая нагрузка в этом режиме устанавливается заводом-изготовителем или определяется из условия, чтобы ток возбуждения не превышал наибольшего допустимого значения по п. 2.5.
Нагрузка генератора с косвенным охлаждением, работающего в режиме недовозбужденного синхронного компенсатора, как правило, определяется значением минимального устойчивого возбуждения.
Для генераторов с косвенным охлаждением, у которых конструктивные элементы в торцевых зонах выполнены из магнитных материалов, допустимая нагрузка устанавливается на основании специальных испытаний и согласовывается с заводом-изготовителем.
Для генераторов с непосредственным охлаждением допустимое значение потребляемой реактивной мощности в режиме недовозбужденного синхронного компенсатора определяется на основании испытаний или по диаграммам мощности, представляемым заводами-изготовителями. При отсутствии таких данных для некоторых турбогенераторов реактивная мощность, потребляемая в режиме синхронного компенсатора, не должна превышать указанную в табл. 5 для 40 %-ной активной нагрузки.
При длительной работе турбогенератора в режиме синхронного компенсатора его рекомендуется отделять от турбины. Пуск турбогенератора для работы в режиме синхронного компенсатора может быть осуществлен частотным методом, а для турбогенераторов с оставленными бандажами - также и методом асинхронного пуска (см. приложение 4).
2.23. Перевод гидрогенераторов в режим работы синхронного компенсатора осуществляется закрытием направляющего аппарата со срывом вакуума и последующим отжатием воды из камеры рабочего колеса, если она затоплена (см. приложение 4). Процесс перевода гидрогенератора в режим работы синхронного компенсатора должен быть автоматизирован в тех случаях, когда гидрогенератор систематически работает в режиме синхронного компенсатора.
2.24. Длительная работа генераторов при номинальной мощности в симметричном режиме на сеть, имеющую крупные преобразователи переменного тока в постоянный (для привода прокатных станов и т.д.), допускается при условии, что значения высших гармонических составляющих токов 5-го и 7-го порядков не превосходят соответственно 4 и 3 % значения номинального тока для турбогенераторов и 7 и 6 % значения номинального тока для гидрогенераторов.
2.25. Длительная перегрузка генераторов по току сверх допустимого значения при данных температуре и давлении охлаждающей среды не разрешается.
В аварийных условиях разрешаются кратковременные перегрузки генераторов по токам статора и ротора согласно инструкциям заводов-изготовителей, ГОСТ и ТУ.
Если такие данные отсутствуют, то при авариях в энергосистеме допускаются кратковременные перегрузки по токам статора и ротора в соответствии с табл. 6 и 7, в которых кратности перегрузок отнесены к номинальным значениям токов статора и ротора.
Таблица 6
Допустимые кратности и продолжительность перегрузки генераторов по току статора
|
Продолжительность перегрузки, мин, не более |
Кратность перегрузки генератора |
||
|
|
с косвенным охлаждением обмотки статора |
с непосредственным охлаждением обмотки статора |
|
|
|
|
водой |
водородом |
|
60 |
1,1 |
1,1 |
- |
|
15 |
1,15 |
1,15 |
- |
|
10 |
- |
- |
1,1 |
|
6 |
1,2 |
1,2 |
1,15 |
|
5 |
1,25 |
1,25 |
- |
|
4 |
1,3 |
1,3 |
1,2 |
|
3 |
1,4 |
1,35 |
1,25 |
|
2 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
|
1 |
2,0 |
1,5 |
1,5 |
Примечание. Фактическая продолжительность перегрузок кратностью более 1,3 должна быть минимальной и, как правило, не превышать времени срабатывания резервных защит генераторов из условия обеспечения селективности их действия по отношению к резервным защитам элементов внешней сети. Указанные в таблице продолжительности допускаются как предельные в исключительных случаях при отказе защит.
Для генераторов с косвенным охлаждением обмоток разрешается такая перегрузка по току ротора, которая требуется при данной перегрузке по току статора. При форсировке возбуждения двукратная перегрузка по отношению к номинальному току ротора разрешается в течение 50 с.
Таблица 7
Допустимые кратности и продолжительность перегрузки по току ротора для турбогенераторов с непосредственным водородным охлаждением обмотки ротора
|
Продолжительность перегрузки, мин, не более |
Кратность перегрузки турбогенераторов серий |
|
|
|
ТВФ, кроме ТВФ-120-2 |
ТГВ, ТВВ (до 500 МВт включительно), ТВФ-120-2 |
|
60 |
1,06 |
1,06 |
|
10 |
1,1 |
1,1 |
|
4 |
1,2 |
1,2 |
|
1 |
1,7 |
1,5 |
|
1/2 |
2,0 |
- |
|
1/3 |
- |
2,0 |
Запрещается использовать указанные в табл. 6 и 7 перегрузки при нормальных режимах работы энергосистемы.
При временной работе турбогенераторов с пониженным давлением или повышенной температурой водорода (без изменения уставок защит) в случае внезапных повышений токов статора и ротора по сравнения с длительно допустимыми наибольшими значениями для соответствующих параметров водорода (пп. 2.13 и 2.17) должны быть немедленно приняты меры по их снижению до допустимого уровня.
2.26. Допускается кратковременная работа турбогенераторов в асинхронном режиме без возбуждения при сниженной нагрузке.
Турбогенераторы мощностью до 300 МВт, имеющие массивные роторы и бандажи, при потере возбуждения не следует немедленно отключать от сети, если это допустимо по условиям установленного предела снижения напряжения в энергосистеме и потеря возбуждения произошла не по причине, угрожающей целости генератора (недопустимые вибрации, пожар и т.п.).
При потере возбуждения необходимо немедленно замкнуть обмотку возбуждения генератора на гасительное сопротивление, отключив АГП (при его наличии), а при тиристорном возбудителе перевести последний в режим инвертирования. Затем следует уменьшить активную нагрузку до допустимого значения для данного типа турбогенератора, переключить вручную или автоматически (от контактов АГП, а также от специальных устройств - при их наличии) питание собственных нужд блока с рабочего на резервный источник, выяснить и устранить причины потери возбуждения или перевести турбогенератор на резервное возбуждение. Если в течение времени, допустимого для работы турбогенератора в асинхронном режиме (п. 2.27), восстановить возбуждение не удается, следует разгрузить турбогенератор и отключить его от сети.
Во время работы турбогенератора в асинхронном режиме необходимо следить за нагрузкой других генераторов электростанции и не допускать их перегрузки по току статора и ротора свыше значений, указанных в п. 2.25.
2.27. Допустимость асинхронного режима с точки зрения снижения напряжения в энергосистеме должна определяться предварительными расчетами или испытаниями. При этом расчеты необходимо производить с учетом допустимых перегрузок других генераторов электростанции согласно данным п. 2.25.
Допустимая нагрузка в асинхронном режиме без возбуждения определяется с учетом следующих условий:
ток статора не должен превышать значений, приведенных в табл. 6, при продолжительности перегрузки 30 мин для турбогенераторов с косвенным охлаждением обмотки статора и 15 мин для турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмотки статора мощностью до 300 МВт;
при косвенном охлаждении обмотки ротора потери в роторе, обусловленные скольжением, не должны превышать потери на возбуждение при номинальном режиме.
Для турбогенераторов с косвенным воздушным и водородным охлаждением обмоток разрешается работа в асинхронном режиме без возбуждения с нагрузкой до 60 % номинальной продолжительностью не более 30 мин.
У турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмоток допустимая нагрузка определяется главным образом нагревом крайних пакетов сердечника статора и некоторых конструктивных элементов в торцевых зонах турбогенераторов. Для турбогенераторов мощностью до 300 МВт допустимая нагрузка в асинхронном режиме без возбуждения не должна превышать 40 % номинальной при продолжительности работы не более 15 мин, а для турбогенераторов серии ТВФ - не более 30 мин.
