Космынина, Нина Михайловна

Мясина, М. А.

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University

  ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР  280   Спроектированная система управления мобильной модульной котельной характеризуется высокими показателями надежности. Эффект от ее внедрения будет заключаться в снижении затрат по эксплуатации, уменьшении количества обслуживающего персонала. Литература 1. ООО «ЭНЕРГИЯ и КО» URL: http://www.kip-energ.ru/blochno-modulnaja-kotelnaja 2. Каталог продукции ОВЕН URL:http://www. owen.ru/catalog 3. Волошенко А. В., Горбунов Д. Б. Проектирование систем автоматического контроля и регулирования. – Томск: Изд. ТПУ, 2011. – 108 с. ОБЗОР СИСТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ  М.А. Мясина, Н.М. Космынина Научный руководитель – доцент Н. М. Космынина Национальный исследовательский Томский политехнический университет, г. Томск, Россия Система возбуждения предназначена для питания обмотки возбуждения турбогенератора (ТГ) постоянным током и его регулирования в нормальных и аварийных режимах [9]. Системы возбуждения по автономности их режима работы делятся на следующие виды:  − системы независимого возбуждения, работа которых не зависит от напряжения генератора или сети;  − системы самовозбуждения, режим работы которых зависит от напряжения генератора или сети.  К первому виду относятся все электромашинные возбудители постоянного и переменного тока, соединенные с валом возбуждаемой синхронной машины. Ко второму виду относятся системы возбуждения, получающие питание от выводов генератора через специальные трансформаторы [2]. К системам независимого возбуждения относятся (рис. 1) [2]: электромашинные системы, в которых в качестве возбудителя используется генератор постоянного тока, устанавливаемый на одном валу с ротором возбуждаемого ТГ; высокочастотная система возбуждения, в которой используется в качестве возбудителя генератор переменного тока повышенной частоты (индукторного типа) с неуправляемым диодным выпрямителем; бесщеточная система возбуждения с обратимым генератором переменного тока и вращающимся неуправляемым (диодным) или управляемым (тиристорным) преобразователем; тиристорная система независимого возбуждения (СТН) с возбудителем в виде вспомогательного синхронного генератора промышленной частоты и тиристорного преобразователя. К системам самовозбуждения относятся тиристорные системы самовозбуждения (СТС), в которых применяют трансформаторы и управляемые тиристорные преобразователи [10].   Рис. 1 Классификация систем независимого возбуждения (по возбудителю) [9]:  ПТ – приводная турбина; ТГ – турбогенератор; ККР – контактные кольца ротора; ГПТ – генератор постоянного тока; ГпТ – генератор переменного тока; ОГпТ – обратимый генератор переменного тока,  ВН – выпрямитель неподвижный; ВВ – выпрямитель вращающийся) Отечественные турбогенераторы изготавливаются в настоящее время на следующих заводах [11]: − ПАО НПО «ЭЛСИБ» г. Новосибирск [7];   СЕКЦИЯ 12. ЭНЕРГОСБЕРЕЖЕНИЕ, АВТОМАТИЗАЦИЯ ОБЪЕКТОВ НЕФТЕГАЗОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОСТИ 281  − Харьковский завод «Электротяжмаш» [3]; − Лысьвенский турбогенераторный завод, г. Лысьва [4]; − Сибирский завод тяжелого машиностроения «Сибэлектротяжмаш», г. Новосибирск [8]; − ОАО «Электросила», г. Санкт-Петербург [6]; − ОАО «Новая Сила», г. Санкт-Петербург [5]. В таблице 1 скомпонованы типы систем возбуждения турбогенераторов по заводам-изготовителям на основании каталогов электротехнической промышленности [11]. Требования к системам возбуждения [1]: − быстродействие (номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения при внезапном коротком замыкании в сети должна быть не менее 2 отн. ед/с;); − кратность форсировки (по напряжению и по току не менее 2); − перегрузочная способность (длительность форсировки при двукратном номинальном токе: 50 с – для ТГ с косвенной системой охлаждения, 20 с – для ТГ с непосредственным охлаждением, 15 с – для ТГ мощность 800 и 1000 МВт, 10 с – для ТГ мощностью 1200 МВт); − надежность. Таблица 1 Типы систем возбуждения турбогенераторов по заводам-изготовителям Тип турбогенератора Завод-изготовитель Система возбуждения Ограничение по мощности ТВФ ПАО НПО «ЭЛСИБ»; Харьковский завод «Электротяжмаш»; Лысьвенский турбогенераторный завод; Сибирский завод тяжелого машиностроения «Сибэлектротяжмаш»; ОАО «Электросила» СТС 63-110 МВт ТВВ Харьковский завод «Электротяжмаш»; Лысьвенский турбогенераторный завод; Сибирский завод тяжелого машиностроения «Сибэлектротяжмаш»; ОАО «Электросила» СТС или СТН  160-800 МВт ОАО «Электросила» Бесщеточная 1000-1200 МВт ТГВ Харьковский завод «Электротяжмаш»; СТС или СТН или бесщеточная 220-500 МВт Т ПАО НПО «ЭЛСИБ»; СТС или  бесщеточная 6-25 МВт Т3В ОАО «Электросила» СТС 220 МВт ОАО «Новая Сила» СТС 63-400 МВт СТН 540-1500 МВт ТВМ ПАО НПО «ЭЛСИБ»; СТС 110-500 МВт ТВН ПАО НПО «ЭЛСИБ»; СТС 320 МВт  По таблице 1 видно, что наиболее распространенной является тиристорная система возбуждения. Также можно сделать вывод, что статическая тиристорная система применяется для турбогенераторов любых мощностей (таблица 2) типа ТВМ, ТВН, Т3В, ТГВ, ТВФ, Т; бесщеточная система возбуждения – для типов Т, ТГВ; статическая тиристорная система независимого возбуждения – для типа ТГВ. Литература 1. ГОСТ 21558-2000. Системы возбуждения турбогенераторов, гидрогенераторов и синхронных компенсаторов. Общие технические условия. 2. Коротков В.Ф., Автоматическое регулирование в электроэнергетических системах [Электронный ресурс: учеб. – Электрон. дан. – Москва: Издательский дом МЭИ, 2013. – 416 с. – Режим доступа: https://e.lanbook.com/book/72193. 3. Официальный сайт завода «Электротяжмаш» [Электронный ресурс] – Харьков, 2015. – Режим доступа:  http://spetm.com.ua/ 4. Официальный сайт Лысьвенского турбогенераторного завода [Электронный ресурс] – Лысьва, 2016. – Режим доступа:  http://privod-lysva.ru/ 5. Официальный сайт ОАО «Новая сила» [Электронный ресурс] – Санкт-Петербург, 2017. – Режим доступа: http://lez.ru/http://lez.ru/ 6. Официальный сайт ПАО «Силовые машины» [Электронный ресурс] – Санкт-Петербург, 2017. – Режим доступа: http://www.power-m.ru/ 7. Официальный сайт ПАО НПО «ЭЛСИБ» [Электронный ресурс] – Новосибирск, 2016. – Режим доступа:  http://elsib.ru/ru/   ПРОБЛЕМЫ ГЕОЛОГИИ И ОСВОЕНИЯ НЕДР  282  8. Официальный сайт Сибирского завода тяжелого машиностроения «Сибэлектротяжмаш» [Электронный ресурс] – Новосибирск, 2016. – Режим доступа:  http://elsib.ru/ru/ 9. Режимы электрооборудования электрических станций: учебное пособие / В. И. Ветров, Л. Б. Быкова, В. И. Ключенович. – Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010. – 243 с. 10. Старшинов В. А. Электрическая часть электростанций и подстанций: учебное пособие по курсу "Электроэнергетика и электротехника" / В. А. Старшинов, М. В. Пираторов, М. А. Козинова ; ред. В. А. Старшинов. – М.: Изд-во МЭИ, 2015 .  11. Указатель "Каталоги и справочники по электротехнике" 01.01.2010 г. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ ИНИЦИИРОВАНИЯ ГОРЕНИЯ ГЕЛЕОБРАЗНОГО ТОПЛИВА ГОРЯЧЕЙ ЧАСТИЦЕЙ А.Г. Нигай Научный руководитель – доцент, Д.О. Глушков Национальный исследовательский Томский политехнический университет, Томск, Россия В последние годы на развитие ракетнокосмической отрасли влияют перспективы освоения космоса. Одним из таких направлений является разработка новых видов топлив, например гелеобразных, и способов инициирования их горения, в частности кондуктивный подвод энергии частицами малого размера нагретыми до высоких температур. Изучение закономерностей зажигания и горения гелеобразного топлива [1] играет важную роль для реализации перспективных программ по освоению дальнего космоса. Такое топливо по сравнению с твердыми конденсированными веществами имеет более высокие энергетические характеристики, в частности удельный импульс 300–350 секунд тяги при усилии в 1 кг на 1 кг горючего. Вследствие высокой реакционной способности горючего компонента и окислителя, входящих в состав топлива, предъявляются повышенные требования к условиям его хранения, в частности, близкой к криогенным значениям температуры окружающей среды. Одним из этапов программы освоения дальнего космоса является вывод на околоземную орбиту и формирование группировки аппаратов с баками гелеобразного топлива. Температура среды на околоземной орбите составляет около 100 К. В таких условиях отсутствует необходимость в создании специальных условий для хранения гелеобразного топлива, связанных с энергозатратами на поддержание температурного режима, которые в атмосфере Земли являются существенными. Целью данной работы является исследование условий и характеристик зажигания типичного гелеобразного топлива при локальном нагреве источником ограниченного теплосодержания. Экспериментальные исследования выполнены в рамках методики [2–3]. В каждом эксперименте керамическая трубка муфельной печи (рис. 1) прогревалась до заданной температуры. Ее контроль осуществлялся интегрированной в печь платина-платинородиевой термопарой.  Рис. 1. Схема экспериментального стенда После стабилизации температуры в печи металлическая частица помещалась в центр керамической трубки (рис. 1). Контроль температуры частицы осуществлялся хромель-алюмелевой термопарой. После равномерного прогрева металлической частицы она сбрасывалась с высоты не более 50 мм на образец топлива. Диаметр его поверхности составлял около 25 мм, толщина слоя топлива – около 10 мм. Процессы, протекающие в течение индукционного периода, регистрировались высокоскоростной видеокамерой Phantom V411. В качестве источников зажигания использовались стальные частицы: шар диаметром dp=10 мм. Начальная температура частиц Tp составляла около 1300 К. В качестве модельного гелеобразного топлива использовалась тяжелая нефть Герасимовского месторождения Томской области. При температуре менее 300 К нефть находится в гелеобразном состоянии, при температуре более 300 К – в жидком. Основная характеристика исследуемого процесса – время задержки зажигания td определялось по результатам анализа видеозаписей. Значение этого параметра соответствовало промежутку времени от установления контакта локального источника нагрева с поверхностью топлива до момента появления пламени в окрестности металлической частицы. Для оценки случайных погрешностей результатов измерений td эксперименты повторялись не менее 5 раз при идентичных условиях. Выполненные экспериментальные исследования позволили установить закономерности и характеристики исследуемого процесса. В начальный момент времени горячая металлическая частица (температура более 1000 К) 

Обзор систем возбуждения турбогенераторов

http://earchive.tpu.ru/bitstream/11683/51395/1/conference_tpu-2018-C11_V2_p280-282.pdf

Обзор систем возбуждения турбогенераторов

Abstract

Similar works

Full text

Available Versions

Electronic archive of Tomsk Polytechnic University