Генератор цахилгаан эрчим хүчийг хэрхэн үүсгэдэг вэ? Зарчим, бүтэц, үйл ажиллагаа болон нэг дугаарын мэдээллийг нь засвар үйлчилгээг ойлгох!

Генератор нь цахилгаан энерги үйлдвэрлэхийн сүүлийн шат юм. Онооны дамжуулан хүргэсэн механик энергийг цахилгаан энергид хувиргадаг. Генератор цахилгааныг яаж үүсгэдэг вэ? Статор, ротор зэрэг хэсгүүдийн үүрэг юу вэ? Доор тус тус танилцуулъя.

1.Генератор нь "цахилгаан соронзон индукцийн" замаар цахилгаан үүсгэдэг.

Генераторын ажиллах зарчим нь цахилгаан соронзон индукцийн хуулийг үндэслэл болгосон бөгөөд энгийн хэлбэрээр хэлбэл "эргэдэг соронзон орон нь утасны дагуу огтлолцох замаар цахилгаан гүйдэл үүсгэх" үзэгдэл юм. Хаягдлын дулааны цахилгаан станцад өргөн ашигладаг "синхрон генератор"-ыг жишээ болговол, цахилгаан эрчим хүч үйлдвэрлэх бүх процессыг 4 алхамаар хийдэг:

Нэгдүгээр алхам : Соронзон орон бий болгох ("Соронзон эх үүсвэр")

Зарчим: Генераторын роторын "тэжээлийн ороомогт" тогтмол гүйдэл өгвөл ээлжлэн солигдох туйлтай (жишээлбэл, N ба S туйлууд ээлжлэн байрлах) соронзон орон үүсдэг бөгөөд энэ нь "үндсэн соронзон орон" буюу цахилгаан үйлдвэрлэлд "соронзон эх үүсвэр"-ийг олгож байгаа юм.

Гол эх үүсвэр: Тэжээлийн гүйдлийг "тэжээлийн систем" (жишээлбэл, тэжээлийн трансформатор, тэгшитгэгч төхөөрөмж) хангаж байгаа бөгөөд энэ нь соронзон орныг "цэнэглэх" үйлдэлтэй адилхан бөгөөд соронзон орны хүчийг тогтвортой байлгана.

Хоёрдугаар алхам : Огтлолцох хүчийг нийлүүлэх ("хөдөлгөөн" оролт)

Ажиллах зарчим: Цахилгаан станцын турбин (анхны хөдөлгүүр) муфтны дундажаар генераторын роторыг эргүүлдэг - турбиныг хүчийг уураар (уур ламелиудыг мөргөж эргүүлдэг тул дотоод энергийг механик энергид хувиргадаг) хангамжийг хийдэг бөгөөд ротор нь гол соронзон оронтой хамт эргэж, эргэх соронзон орныг үүсгэдэг.

Үндсэн үйлдэл: Эргэх соронзон орны хурд нь турбины хурдтай ижил байна (жишээ нь, 3000 эргэлт/мин нь 50Гц-ийн хувьсах гүйдлийн хүчдэлд харгалзана), энэ үйлдлийг генераторт механик энерги оруулах гэж нэрлэдэг бөгөөд энэ нь мөн соронзон орныг дамжуулагчийг огтлох үүднээс шаардагдах хүчийн эх үүсвэр юм.

Турбин генераторын роторыг минутанд 3000 удаа эргүүлж байгаа тул эргэх соронзон орон нь статорын ороомгийг тасралтгүй огтолж чадна.

Гурав дахь алхам : Индукцлэгдсэн цахилгаан хөдөлгөгч хүчний үүсэл

Ажиллах зарчим: Эргэх соронзон оролт нь дараалан статор дээрх 'гурав фазын тэгш хэмтэй ороомог'-ийг (A-X, B-Y, C-Z гэсэн гурав фаз, цахилгаан өнцгөөр 120°-аар тусгаарлагдсан) огтолж өнгөрдөг. Цахилгаан соронзон индукцийн хуулиар соронзон орныг огтлосон дамжуулагч нь 'индукцлагдсан цахилгаан хөдөлгүүн хүч' үүсгэдэг бөгөөд энэ нь 'хувьсах усны даралт'-тэй адилтгана.

Үндсэн онцлог: Индукцлагдсан цахилгаан хөдөлгүүн хүч нь 'гурав фазын тэгш хэмтэй хувьсах гүйдэл' бөгөөд хэмжээ болон чиглэл нь соронзон орны эргэлтээр үе давтамжтай өөрчлөгддөг. Энэ нь цахилгаан энергиийн 'анхны хэлбэр' юм.

Бусад үе цахилгаан энергийн гаралт

Ажиллах зарчим: Статорын ороомгийн төгсгөлийн холболтуудыг гадагш гаргаж цахилгаан хэлхээнд холбодог; индукцлагдсан потенциал нь цэнэгийн урсгалыг хөдөлгөж "гүйдэл" үүсгэдэг. Ингэснээр механик энерги цахилгаан энергид хувирч бүх энергийн хувиргах процессыг дуусгадаг.

Тогтвортой байдал хангах: Ашиглах боломжтой, тогтвортой цахилгаан энерги олохын тулд тоног төхөөрөмжинд хорлогдоос эсвэл хүчдлийн хэлбэлзэл үүсгэхгүйн тулд "хяналт, хамгаалалтын систем" (жишээ нь: хүчдлийн зохицуулагч, ялгавар хамгаалалт) шаардлагатай байдаг.

2. Үндсэн бүтэц: Генераторын "Дөрвөн үндсэн хэсэг" Генератор нарийн бүтэцтэй мэт байж болох боловч түүний үндсэн хэсгүүд нь дөрвөөс бүрдэх бөгөөд тус бүр өөрийн гэсэн үүрэгтэй байдаг:

Статор: "Цахилгаан үүсгэдэг бэхлэгдсэн төгсгөл"

Бүрэлдэхүүн хэсгүүд: статорын төмөр хүрд, статорын ороомог, машин хөшүүрэг гэсэн гурван үндсэн хэсгээс бүрдэнэ.

Статорын төмөр хүрд: "F-ангиллын чиглэлгүй хөргөжүүлсэн цахилгаан гангаар" (зузаан нь ойролцоогоор 0.35 мм) хийгдсэн бөгөөд соронзон дамжуулалт сайтай, алдагдал багатай байдаг.

Статорын ороомог: Олон удаа тасархай зэс утсаар бас бүрхүүлээд "F-ангиллын слюдаар" дамжуулалтгүй хийсэн бөгөөд индүкцийн цахилгаан потенциал үүсгэдэг "утас" болгон үйлчилдэг;

Машины суурь: Дотоод хөндийд нь "хармоник байршлын ребер" бүхий нэг хэсгийн гангаар хийсэн бүтэц бөгөөд ажиллаж байх үед хармоник хэлбэлзлийг бууруулж, цөмийн хөдөлгөөнийг суурь хүртэл дамжуулахгүй байлгана.

Үүрэг: Хөдөлгөөнгүй байж, роторын эргэх соронзон орныг ороомгийг огтлон гаргаж цахилгаан энерги үүсгэнэ.

Ротор: "Эргэх соронзон орон"

Бүтэц: Роторын цөм (эсвэл туйл), соронзон ороомог, гулзайлтын цагаан тугал, роторын валтай байна.

Роторын вал: Өндөр бат бөх ширэмт гангаар хийсэн бөгөөд шилэн турбинийн эргэлтийн моментийг тэсвэрлэх чадвартай, роторын "яст яс" болгон үйлчилдэг зэврэлтгүй хийцтэй хүнд хүчтэй хийц.

Соронзон ороомог: Роторын цөмийн шугаманд ороож хийсэн бөгөөд тогтмол гүйдэл гүйлгэж гол соронзон оронг үүсгэнэ. Шугаманд агаарын худгийг хийх нь "хөргөх агаарын зам" болгон ажилладаг (ороомгийг хэт халтаас сэргийлэхийн тулд).

Хөндийн цагираг: Соронзон ороомгийг гаднын цахилгаан эх үүсгүүрт холбох ба тогтмол гүйдлийг дамжуулах үүрэгтэй (хөндийн цагирагийн гадаргыг цэвэр байлгах нь муу хүрэлцээгүй байхыг саатуулна). Хатуу хөндийн цагираг нь искэрэхэд хялбар байдаг.

Үүрэг: Эд ангийн соронзон оронтой эргэх ба "соронзон оронг таслах хүчийг" олгоно.

Төгсгөлийн хучилт ба дэвсэг: "Холболт ба дэмжлэг үзүүлэх"

Төгсгөлийн хучилт: Машины суурьны хоёр төгсгөлд бэхлэгдсэн бөгөөд генераторын доторх хэсгийг битүүмжилж, хөрс, чийгийг орохгүй байлгана;

Дэвсэг: "Радиал дэвсэг" ба "Түлхэх дэвсэг" гэж хуваагдана - радиал дэвсэг нь роторын жинг дэмждэг ба эргэх үеийн үрэлтийг бууруулдаг; түлхэх дэвсэг нь роторын тэнхлэгийн чиглэлээр хөдөлгөөнийг хязгаарладаг (ротор нь статортой хүрэхээс сэргийлнэ), мөн дэвсгээр дамжин хөргөх тосонг дамжуулж "тосны бүрхүүл" үүсгэдэг бөгөөд элэгдлийг бууруулна.

Агаарын хөргөгч: "Хөргөх түлхүүр"

Хэрэглээ: Генератор ажиллаж байх үед цөм ба ороомог дулаан үүсгэдэг (жишээ нь, хөнгөн цагаан алдагдал, төмөр алдагдал). Агаарын зуух нь "хүйтэн агаарын эргэлт"-ээр дулааныг зайлуулдаг бөгөөд статорын температурыг ≤130°C, роторын температурыг ≤120°C (F ангиллын цахилгаан тусгаарлалтын зөвшөөрөгдөх температур) байлгана.

Талбайн дэлгэрэнгүй мэдээлэл: Зуухнуудыг ихэвчлэн генераторын эхлэл ба төгсгөлд (зарим тохиолдолд дунд байрлах боломжтой) суурилуулдаг бөгөөд орж буй усны температурыг 30-35°C-д хянах ба гарах усны температур 40°C-аас дээшгүй байх ёстой. Энэ нь хөргөх үр дүнтэй байхыг баталгаажуулна.

3. Үндсэн ажиллагаа ба засварын цэгүүд:

1. Температурын хяналт: Хэт халахын эсрэг хамгаалах

Шалгах чиглэл:

Статорын ороомгийн температур: Байршуулсан температурын мэдрэгч элементээр хянах, хэвийн ≤ 130℃, 140℃-аас дээш үед алдаа мэдэгдэл гарна (цахилгаан цацрагийн термометрийг ашиглан цөмийн гадаргуугийн температурыг хэмжих боломжтой);

Роторын ороомгийн температур: Слип цагийн орчим дахь температурын эсэргүүцлээр хянах, хэвийн ≤ 120℃;

Тээгчийн температур: Радиал тээгч ≤65℃, түлхэх тээгч ≤75℃, хэт халалт нь тээгчийг шатахад хүргэж болно (нэг цахилгаан станц нь тээгчийн температур 80℃-аас дээш өссөнөөр засварын үдэгд бүхэлд нь зогсоосон байв).

2. Хэлбэлзлийн шалгалт: Хөдөлгөөнт ба хөдөлгөөнгүй хэсгүүдийн үрэлтийг урьдчилан сэргийлэх

3. Баганы шалгалт: Дэг зөрүүг сэргийлэх

Шалгах чиглэл:

Статорын ороомгийн багана: Сар тутамд 2500В-ын баганы эсэргүүцлийн хэмжигчээр газруудах баганыг хэмжиж үзнэ, ≥1МΩ (25°C дэг) нь дотоод шаардлага хангасан гэж үзнэ, 0.5МΩ-аас доош утгатай бол хатаах шаардлагатай;

Цэнхэр цагийн багана: Цэнхэр цаг ба роторын хооронд баганы гильзийн гэмтэл байгаа эсэхийг шалгаад цахилгаан гүйдлийн дэг зөрүүг сэргийлнэ.

Үйл ажиллагаа ба засварын арга хэмжээ: Зогсоолын үед статорын ороомгийн гадаргуугийн нөмхийг цэвэрлэж, тосны толбо, чийгшлээс баганыг хамгаалах.

4. Параметрийн хяналт: Цахилгаан эрчим хүчний чанарыг баталгаажуулах

Шалгах чиглэл:

Хүчдэл: Статорын гаралтын хүчдлийн хазайлт номиналын утгын ±5%-аас ихгүй байх ёстой (жишээ нь, 10.5 кВ генераторын хувьд хүчдэл 9.975~11.025 кВ хооронд байх ёстой);

Гүйдэл: Нэрлэгдсэн гүйдлийг давж болохгүй (жишээ нь, 15 МВт генераторын хувьд нэрлэгдсэн гүйдэл нь ойролцоогоор 866 А), давтамжийг зохицуулахгүй болгохын тулд;

Соронзон түлшлэгийн гүйдэл/хүчдэл: Нэрлэгдсэн утгын орчимд тогтвортой байх ба хэлбэлзэл нь ±2%-аас ихгүй байх ёстой (эрсдэлтэй соронзон түлшлэгийн гүйдэл нь тогтворгүй соронзон орон үүсгэж, хүчдлийг нөлөөлнө).

5. Цэвэрлэгээ ба Засвар үйлчилгээ: Гэмтлийн эрсдэлийг бууруулах

Шалгах чиглэл:

Агаарын зөөлөн хөргөгч: Секц бүрийн дулаан сарнтуулах савханцрыг улирал тутам цэвэрлэх (шахсан агаар ашиглан агааржуулах) хөргөх үр ашиг буурахыг саатуулахын тулд;

Цахилгаан дамжуулагч цагираг: Гадаргууг гөлгөр байлгах, нүүрстэй харин хөдөлгүүрийн хэмнэлтийг шалгах (тодорхой уртад хүрэхэд солих), соронзон түлшлэгийн гүйдлийг тогтвортой дамжуулахыг анхаарна уу. Нүүрстэй харин байлгах хэсгийн сулралтыг шалгахыг мартаж болохгүй.

Машины суурь дотор: Жилд нэг удаа зогсоолын үед статорын зүрхний сулрал, ороомгийн деформацыг шалгаж, дотор нь хуримтлагдсан тоосыг цэвэрлэнэ үү.