x - hro cigre

KONČAR – Generators and Motors Inc.
IZBOR I DIMENZIONIRANJE
PRIGUŠNOG NAMOTA SINKRONIH
STROJEVA
Zoran Milojković
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
IZGLED PRIGUŠNOG NAMOTA NA HIDROGENERATORU
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
IZGLED PRIGUŠNOG NAMOTA NA HIDROGENERATORU
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
IZVEDBE SINKRONIH STROJEVA GLEDE PRIGUŠNOG NAMOTA
 POTPUNO SPOJEN PRIGUŠNI NAMOT – OBLIK KAVEZA
 Štapovi prigušnog namota spojeni na oba kraja sa
segmentima
 Segmenti su međusobno spojeni i tvore zatvoreni prsten
 NEPOTPUNO SPOJEN PRIGUŠNI NAMOT – OBLIK REŠETKE
 Štapovi prigušnog namota spojeni na oba kraja sa
segmentima
 Segmenti nisu međusobno spojeni
 GENERATORI S MASIVNIM POLOVIMA
 GENERATORI S LAMELIRANIM POLOVIMA BEZ PRIGUŠNOG
NAMOTA
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
ZADAĆE PRIGUŠNOG NAMOTA
 NESIMETRIČNO OPTEREĆENJE
 Prigušenje inverzne komponente (jednofazni generatori)
 Prigušenje viših harmonika s predznakom + ili  Poboljšanje oblika napona
 PARALELNI POGON
 Prigušni kavez svojim djelovanjem (asinkronim momentom)
prigušuje njihanja rotora i drži generator u sinkronizmu
 DINAMIČKA STANJA
 Prigušni namot je prostorno smješten između armaturnog
namota na statoru i uzbudnog namota na rotoru i svojim
transformatorskim djelovanjem sprječava sve promjene.
 Pozitivna komponenta: zaštita uzbudnog namota.
 Negativna komponenta: usporava se djelovanje regulacije
napona
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
RASPODJELA INDUKCIJE U ZRAČNOM RASPORU
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
DIMENZIONIRANJE PRIGUŠNOG NAMOTA
 Utjecaj prigušnog namota na oblik napona
q = b + c/d => bd + c ≥ 9
bd + c ≤ 9; => t2 < t1 ili t2 > t1 ,
2  / t2  2  t2  k (k  1,2,3...) 2  / t2  (6q  1)  3
 Nesimetrično opterećenje i nesimetrični kratki spojevi
1t 2
I t   i2 dt
t0
2
2
I2 
d2
I t  3.9  10 2
A
2
2
1
I a  a I b  aI c 
3
2
d
8
k f 2D 
 2  fn
4 50
nk  qk
  k f 2D
d k  1,25d k
fn
50
I 22  t  C
 Prenaponi pri nesimetričnim kratkim spojevima
 Bez prigušnog namota
 S prigušnim namotom
U a (max)  U (2 xq / x'd 1)
U a (max)  U (2 x"q / x"d 1)
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
DIMENZIONIRANJE PRIGUŠNOG NAMOTA
 Asinkroni pogon hidrogeneratora
U 2  1 1 
Pr 
  sin 2

2  xq xd 
 Inducirani napon na izvodima uzbudnog namota kada je
isključena uzbuda a rotor kliže u odnosu na okretno polje statora
U fs 
jxad ( j xkd  rkd / s)
( jxkd  rkd / s)(r1 jxl  jxad  jxT )  jxad (r1  xl  jxT )
 Efektivna vrijednost
2
pw
f
U fs  s U fs
U ph
w1
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
PARAMETRI PRIGUŠNOG NAMOTA
Nadomjesne sheme u d i q osi
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
PARAMETRI PRIGUŠNOG NAMOTA
xkd  ( x'd  xl )
x"d  xl 
xkd  ( x'd  xl )
x'd  xl 
x"q  xl 
xaq  xkq
xaq  xkq
xad x fd
xad  x fd
- xl rasipna reaktancija statorskog namota
- xad reaktancije reakcije armature
- xfd - rasipna reaktancija uzbudnog namota
- x"d i x"q - rasipne reaktancije prigušnog namota
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
IZVEDENI GENERATORI
(MVA)
min-1
Izvedba prigušnog namtoa
x"q (%)
x"d (%)
x"q/ x"d
14
500
masivni
48
31
1,55
16
600
masivni
53
34
1.56
30
300
masivni
42
28
1.5
42
500
masivni
44
28
1.57
24
125
kavez
24.6
24.1
1.02
30
150
kavez
28.5
28
1.02
30
150
rešetka
45
28
1.6
45
150
kavez
15.75
15.06
1.05
51.73
720
kavez
18.3
17.2
1.06
70
100
kavez
25.75
23.4
1.1
23
166.7
kavez
22.56
19.54
1.15
50
214
kavez
24.2
23.25
1.04
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
ZAKLJUČAK
 Nužno je sagledati sve pogonske uvjete
 Pogonska sigurnost
 Valorizacija izvedbe – prednosti i nedostaci
 Cijena  karakteristike (ne)potpuno spojeni prigušni




namot, masivni rotor)
Prigušenje viših, bilo prostornih bilo vremenskih
harmonika magnetskog polja u zračnom rasporu
Stroj bez prigušnog namota ne može podnijeti
nesimetrična opterećenja
Kod stroja bez prigušnog namota mogući su znatno veći
prenaponi (nesimetrični kratki spojevi, asinkroni
pogon, kratkotrajni ispad iz sinkronizma – preskok
magnetske osi statorskog namota s jednog na drugi pol)
Asinkroni zalet
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
PITANJA I ODGOVORI
1.
Koji problemi s prigušnim namotima hidrogeneratora su se najčešće događali u praksi i kod
kojih vrsta prigušnog namota?
Problema sa prigušnim namotom uglavnom nije bilo, izuzev
oslabljenja međupolnih spojeva. Uglavnom, prigušni namot je i u
slučajevima kvara na generatorima odradio svoju funkciju. Bio je na
primjer asinkroni rad jednog od generatora u HE Varaždin. Takav
rad izazvao je izvjesne promjene u geometriji statora, što se odrazilo
na povećane vibracije, ali nije bilo oštećenja niti jednog od tri
namota. Ova tema je obrađena na našoj CIGRI prije 15÷20 godina.
Navodim jedan slučaj kvara na prekidaču u HE SHIRORO u Nigeriji,
kada je prilikom isključenja ostao jedan njegov pol uključen. Ovaj
kvar izazvao je oštećenje statorskog namota, ali ne uzbudnog i
prigušnog namota.
Ovdje bih dodao da smo cijevne generatore u HE Bhavani u Indiji
projektirali za pokretanje stroja na principu asinkronog zaleta kako
bi smo osigurali kompenzatorski rad generatora u periodu kada
nema vode u protočnom traktu.
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.
PITANJA I ODGOVORI
2.
Kakva su iskustva s posebnim izvedbama generatora s pojačanim prigušnim
namotima(jednofazni generatori, generatori za ispitivanje jednofaznih transformatora
i sl.?
Na jednom od generatora za ispitivanje transformatora
pojačali smo prigušni namot zamjenom materijala za klinove
na uzbudnom namotu. Umjesto čeličnih-magnetskih klinova,
kojima su učvršćeni svici uzbudnog namota u utorima na
rotoru, ugradili smo aluminijske klinove. Time smo bitno
povećali vodljivost i smanjili smo zagrijavanje klinova čime
smo omogućili veće opterećenje kod jednofaznog pogona.
11. savjetovanje HRO CIGRÉ, Cavtat, 10. - 13. studenoga 2013.

Download Report