2.21. При увеличении коэффициента мощности () от номинального значения до единицы активная нагрузка генератора может быть повышена по сравнению с номинальной.
Генераторы с косвенным охлаждением могут при этом работать с сохранением номинального значения полной мощности. При работе таких генераторов в режиме недовозбуждения (емкостный квадрант) с потреблением реактивной мощности их допустимая нагрузка, как правило, определяется условиями обеспечения устойчивости.
У некоторых турбогенераторов старых выпусков, у которых элементы крепления лобовых частей и выводных дуг обмотки статора выполнены из магнитных, материалов, допустимые нагрузки в режимах недовозбуждения могут ограничиваться, кроме того, нагревом этих элементов, что устанавливается испытаниями.
Для генераторов с непосредственным охлаждением обмоток допустимые нагрузки при работе с коэффициентом мощности, близким к единице, и в режиме недовозбуждения ограничиваются по условиям устойчивости и нагреву крайних пакетов стали и конструктивных элементов торцевых зон генераторов.
Допустимые нагрузки генераторов в режимах недовозбуждения (по условиям сохранения устойчивости машин и электропередачи) должна оцениваться с учетом конкретных условий работы генераторов в системе с помощью общих методов анализа устойчивости энергосистем (см. "Методические указания по определению устойчивости энергосистем" - (М.: СПО Союзтехэнерго, 1979).
При этом в зависимости от значимости генераторов и электропередачи в энергосистеме и последствий возможного нарушения устойчивости допустимо снижение запасав статической устойчивости до 10%.
Допустимые нагрузки по условиям нагрева должны определяться по диаграммам мощности, представляемым заводами-изготовителями, а при их отсутствии - на основании специальных испытаний, программу и результаты которых необходимо согласовать с заводом-изготовителем и Главтехуправлением.
Допустимые нагрузки некоторых типов турбогенераторов с непосредственным охлаждением, полученные по результатам специальных испытаний на нагревание, приведены в табл.5.
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, % | |||||
100 | 95 | 90 | 80 | 60 | 40 | |
ТВФ-60-2 (6,3 кВ) | 13 | 16 | 18 | 23 | 31 | 37 |
ТВФ-60-2 (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 (150 МВт) | 27 | 32 | 35 | 41 | 50 | 54 |
ТВВ-165-2 (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 |
TBB-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 0,3 МПа (3,0 кгс/см) | 50* | 20* | 8* | 17 | 35 | 50 |
ТГВ-200 до модернизации системы охлаждения статора при 0,4 МПа (4,0 кгс/см) | 12* | 3 | 12 | 27 | 44 | 55 |
ТГВ-200 после модернизации системы охлаждения сердечника статора** при 0,3 МПа (3,0 кгс/см) | 0 | 15 | 25 | 40 | 53 | 60 |
ТГВ-200 после модернизации системы охлаждения сердечника статора при 0,4 МПа (4,0 кгс/см) | 16 | 30 | 40 | 50 | 65 | 75 |
ТГВ-200М | 25 | 35 | 40 | 50 | 65 | 75 |
ТГВ-200-2М | 72 | 75 | 81 | 87 | 96 | 102 |
ТГВ-300 | 46 | 92 | 96 | 102 | 108 | 112 |
ТГВ-300 при 0,4 МПа (4,0 кгс/см) | 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".
Работа генераторов с коэффициентом мощности, равным единице, и в режимах недовозбуждения должна происходить при включенном АРВ. Исключение составляют генераторы с системами простого компаундирования, у которых при включенном компаундировании не удается снизить возбуждение до нужных значений реактивной нагрузки даже при полностью введенном шунтовом реостате и минимальном токе корректора. У таких генераторов устройство компаундирования следует отключать, оставляя в работе лишь корректор и релейную форсировку.
Для предупреждения нарушений устойчивости при случайных повышениях напряжения в сети необходимо, чтобы АРВ генераторов имели устройства ограничения минимального тока возбуждения.
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 отставленными 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 приводов 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.