Книга адресована специалистам-гидроэнергетикам, персоналу гаэс, проектировщикам, преподавателям и студентам гидроэнергетических специальностей. Может быть полезна также специалистамэнергетикам

Рис. 15.2. Рост по годам мощности на полюс генераторов-двигателей:
• – воздушное охлаждение; • – охлаждение водой
Следует отметить, что величины S·n и S/2р генераторов-дви- гателей выше, чем у гидрогенераторов обычного исполнения.
До 1970 г. величина S·n не превышала 7·10⁴ МВ·А·об/мин и, со- ответственно, мощность на полюс не превышала 11–12 МВ·А даже для наиболее прогрессивных для того времени конструкций генера- торов-двигателей. Например, для элекрических машин ГАЭС Круахан, рекордных в 1967 г., S·n = 6,66·10⁴ МВ·А·об/мин, S/2р = 11,1 МВ·А. Применение новых конструктивных и технологических решений, использование материалов с повышенным пределом прочности позволило значительно повысить обе эти величины. Для генераторовдвигателей с воздушным охлаждением в настоящее время S·n превышает 10·10⁴ МВ·А·об/мин, а мощность на полюс находится в пределах 13–16 МВ·А. Так, машины ГАЭС Окуйошино имеют S·n = = 11,1·10⁴ МВ·А·об/мин, S/2р = 15,7 МВ·А. Для сравнения, гене- раторы-двигатели Загорской ГАЭС имеют соответственно S·n = = 3,54·10⁴ МВ·А·об/мин, S/2р = 5,9 МВ·А (на уровне 1960-х гг.).

Рис. 15.3. Рост по годам произведения мощности на частоту вращения ге- нераторов-двигателей:
•– воздушное охлаждение; • – охлаждение водой
Применение непосредственного водяного охлаждения позволило повысить величину мощности на полюс до 20 МВ·А, а S·n – до величины 12–17 МВ·А·об/мин.
Для генераторов-двигателей коэффициент мощности (cos j) в двигательном режиме выбирается из условия потребления реактивной мощности при наивысшем значении напряжения в точке присоединения к сети. Для большинства выполненных машин он находится в пределах 0,95–1,0.
Возможности выбора коэффициента мощности в генераторном режиме для генераторов-двигателей более широкие, чем для генераторов обычного исполнения. Однако большинство мощных генера- торов-двигателей имеет cos j = 0,85–0,95.
Большое внимание при проектировании ГАЭС и конструировании генераторов-двигателей уделяется величине напряжения статора, так как его величина существенно влияет на стоимость машины. На современных ГАЭС напряжение статора генераторов-двигателей находится в пределах 15,75–27 кВ.
Момент инерции генераторов-двигателей, как правило, задается значительно меньшим, чем у гидрогенераторов обычного исполнения. Это объясняется низкой угонной скоростью насосотурбин, а также стремлением уменьшить диаметр ротора в целях уменьшения пусковой мощности и времени пуска в насосный режим. Осо-
бенно важное значение величина GD² имеет в случае применения асинхронного способа пуска агрегата в насосный режим.
Подпятники реверсивных генераторов-двигателей выполняются на пружинных или гидравлических опорах с нулевым эксцентриситетом. Вследствие этого они имеют повышенные размеры по сравнению с гидрогенераторами нормального исполнения. С ростом мощности высокоскоростных генераторов-двигателей давление на пяту, геометрические размеры и окружная скорость подпятников значительно возросли (табл. 15.1).
Та б л и ц а 15.1

Наименование ГАЭС	Мощность гене- ратора-двигателя, МВ·А	Частота вращения, об/мин	Давление на пяту, т	Окружная скорость, м/с
Икехара-I Такане-I Кизеньяма Шинтойоне Круахан Вилларино Нумаппара Бленхейм Джильбоа Ладингтон Охира Окутатараги Бер Свемп Окуйошино Загорская	78 100 250 250 111 169 250 320 388 265 320 333 220 236	180 277 225 250 600 600 375 257 112,5 400 300 225 514 150	800 810 1500 1300 220 220 1207 1628 2200 1300 1560 1450 880 980	– 29 – 30 – – 59 32 – 42 – – – –

На подпятниках старых конструкций применялись сегменты с баббитовым покрытием. Сегменты современных подпятников изготавливаются с эластичным металлопластмассовым покрытием (ЭМП). Применение ЭМП-покрытий дало возможность за счет лучших (в сравнении с баббитовыми) характеристик трения фторопласта снять ограничения по пуску агрегата, снизить рабочую температуру сегментов и в большинстве случаев исключить необходимость применения для смазки скользящих поверхностей подпятника маслонасоса высокого давления.
Прогресс в изготовлении генераторов-двигателей достигается за счет применения более качественных конструктивных материалов, новых видов электрической изоляции, совершенствования системы охлаждения и вентиляции, уточненных расчетов конструкции в целом.

Г л а в а 16. аСИнхРонИзИРоВанные