СИНХРОННЫЙ ГЕНЕРАТОР ДЛЯ МАЛЫХ ГЭС

Синхронный генератор для малых ГЭС
Полезная модель относится к энергетическому оборудованию, нредназначенному для выработки электроэнергии, и может быть применена на малых ГЭС.
Известен синхронный трехфазный гидрогенератор вертикального типа СВ1 375/195 для Степандарянской ГЭС. Информация Информэлектро 01.01.05 -80, принятый за прототип. Статор генератора выполнен из двух частей его обмотка - стержневая волновая двухслойная, имеет воздушное охлаждение, как и обмотка возбуждения. В пазах статора установлены стеклотекстолитовые клинья. Ротор генератора состоит из вала, дисков обвода, полюсов обмотки возбуждения, демпферной обмотки и снабжен системами токоподвода и вентиляции. К фланцу вала присоединяется вал гидротурбины. Направляющие подшипники ротора размещены в масляных ваннах. Вентиляция генераторов осуществляется по замкнутому циклу с охлаждением воздуха в воздухо-водяных охладителях, расположенных равномерно на корпусе статора.
Недостатком прототипа является его недостаточно высокая эффективность.
Задача, решаемая полезной моделью - повышение эффективности за счет снижения потерь от пульсаций и повышения теплоотвода.
Поставленная задача решается тем, что синхронный генератор для малых ГЭС, включает корпус с верхней и нижней крестовинами и масляными ваннами, в которых при помощи подшипников установлен ротор; статор, установленный
H02K 19/16
в разъемном корпусе, и имеющий сердечиик и обмотку катушечного типа. В пазах статора расположены клинья. Генератор также снабжен системой вентиляции с воздухоохладителями, системами возбуждения, охлаждения, электрического торможения и регуляторный генератор. Новым, согласно полезной модели является то, что упомянутые клинья выполнены из магнитного материала, а катушки статора и сердечник выполнены единым монолитным блоком путем их совместной вакуумно-нагнетательной пропитки компаундом.
Целесообразно ввести в возд)осоохладители датчики температуры, связанные с устройством регулирования параметров системы охлаждения.
Пример конкретной реализации полезной модели иллюстрируется Фигурами чертежей, на которых представлено:
Фиг.1- продольный разрез генератора,
Фиг.2 - схема охлаждения узлов генератора - продольный разрез,
Фиг.З - то же, поперечный разрез.
Корпус генератора имеет нижнюю 1 и верхнюю 2 крестовины, две масляные ванны 3 и 4 с встроенным маслоохладителем 5.Статор генератора установленный на разъемном корпусе 6, включает сердечник 7 и обмотку 8. Снаружи корпуса статора расположены четыре воздухоохладителя 9. Сердечник 7 собран из листов электротехнической стали и разделен на пакеты, между которыми с помощью дистанционных распорок образованы радиальные вентиляционные каналы. Обмотка 8 статора выполнена двухслойной петлевой катушечного типа, уложена в пазах сердечника и имеет термореактивную изоляцию класса F. В пазах статора установлены клинья, выполненные из магнитного материала ( на Фиг. не показаны) и имеющие значительно большую
относительную магнитную нроницаемость, чем традиционные текстолитовые клинья. Катушки статора с помощью вакуумно-нагнетательной технологии пропитываются компаундом совместно с сердечником. Таким образом, катушки статора и сердечник представляют собой единый монолитный блок.
Ротор явнополюсного типа состоит из вала 10, остова 11, полюсов с обмоткой возбуждения 12 и узла контактных колец 13. Сверху закреплен ротор регуляторного генератора 14.
Ротор установлен на подшипниках 15 и 16 и имеет подпятник 17, размещенный в масляной ванне 4.
В генераторе предусмотрена статическая система тиристорного возбуждения по схеме самовозбуждения с использованием преобразовательного трансформатора, первичная обмотка которого подключена к обмотке статора генератора.
Охлаждение нагреваемых узлов генератора осуществляется по замкнутому циклу (см. Фиг.2) В качестве напорных устройств используются спицы 18 ротора и лопасти 19 центробежного вентилятора, размещаемые на торцевых поверхностях обода ротора.
Генератор работает следующим образом. Гидротурбина, соединенная с ротором при помощи фланцевого соединения, приводит ротор во вращение, что вызывает наведение э.д.с. в обмотках. При этом циркуляция масла осуществляется за счет насосного действия вращающегося диска подпятника. Охлаждающий воздух проходит двумя потоками через аксиальные и радиальные отверстия, межполюсные каналы и окна ротора и статора, отводит тепло с
катушек полюсов и от активной стали и подается на воздухоохладители, трубки которых имеют оребрение и оптимально расположены в трубных досках.
Выполнение катушек статора и сердечник в виде единого монолитного блока за счет их совместной пропитки компаундом существенно улучшают теплоотдачу. Выполнение клиньев из магнитного материала существенно снижают пульсации магнитного потока в зазоре между статором и ротором и практически полностью устраняют связанные с этим потери. Оба этих фактора позволяют существенно повысить эффективность работы генератора.
В воздухоохладителях установлены датчики температуры, например, термопреобразователи сопротивления, позволяюшие совместно с регулирующей системой осуществлять мониторинг и регулировать параметры системы охлаждения. Это особенно важно при эксплуатации агрегата в тропическом климате.