Сверхпроводящая обмотка - возбуждение
Cтраница 3
Дальнейший рост единичной мощности турбогенераторов возможен при применении сверхпроводящих обмоток возбуждения. Применение сверхпроводящих обмоток возбуждения в генераторах уже освоенных мощностей обеспечивает повышение КПД и снижение массы. [31]
В монографии излагаются особенности конструкции турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения. Подробно освещаются применяемые конструкционные и активные материалы. Даются особенности выбора сверхпроводящей обмотки возбуждения, расчета узла токоввода, тепловых мостов, экрана, механики ротора, обмотки статора и других специфических элементов. Особо рассматриваются вопросы работы турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения в энергосистеме. Книга рассчитана на инженеров и научных работников. [32]
Возбудительная система должна обеспечить удвоенные напряжения и ток в режиме форсирования в течение 10 - 20 с. В результате максимальная мощность возбудительной системы примерно в четыре раза превысит номинальную мощность возбуждения турбогенератора. Для турбогенератора со сверхпроводящей обмоткой возбуждения наряду с проблемой больших токов и повышенных напряжений приходится иметь дело с высокими значениями энергии в обмотке ротора. С ростом мощности криотурбогенераторов энергия, запасенная в сверхпроводящей обмотке возбуждения, возрастает. Так, например, если запасенная энергия в сверхпроводящей обмотке возбуждения криотурбогене-ратора мощностью 20 MB А составляет около 1 МДж, то в крио-турбогенераторе мощностью 300 MB-А - свыше 4 МДж, а в крио-турбогенераторе мощностью 1200 MB-А - около 30 МДж. Изменение таких больших энергий, необходимое для обеспечения динамической устойчивости турбогенераторов, требует источников питания кратковременного действия очень высоких мощностей. И это является главной особенностью возбудительных систем сверхпроводниковых турбогенераторов. [33]
При переходе сверхпроводящей обмотки возбуждения крио-турбогенератора в нормальное состояние запасенная в обмотке возбуждения электромагнитная энергия, превращаясь в тепловую, может вызвать недопустимый местный перегрев обмотки с выгоранием изоляции или даже расплавлением отдельных участков провода. При этом возможно возникновение электрической дуги между обмоткой и криостатом с потерей вакуума в крио-стате, что представляет наибольшую аварийную опасность. В связи с этим сверхпроводящая обмотка возбуждения крио-турбогенератора должна быть снабжена системой контроля зарождения нормальной зоны и устройством аварийного вывода из обмотки запасенной электромагнитной энергии. [34]
Вот один из проектов, который японские инженеры предполагают осуществить в ближайшее время. В днище скоростного вагона-поезда разместятся сверхпроводящая обмотка возбуждения, криогенное хозяйство, металлические экраны для защиты пассажиров от мощных магнитных полей. Вдоль всего пути будут уложены в горизонтальной и вертикальной плоскостях замкнутые контуры из толстых алюминиевых полос, статорные проводники - вдоль эстакады, ротором будет сам поезд. [35]
 |
Схема замещения и картина поля для определения индуктивности обмотки возбуждения Lf. [36] |
Постоянная времени Т2 существенно отличается от постоянной времени TKd. Электрическая схема с постоянной времени TKlt изображена на рис. 72 - 3, там же показана картина магнитного поля, образованного током демпферной обмотки при разомкнутых других обмотках. Электрическая схема с постоянной времени Г2 и индуктивностью oLKrf изображена на рис. 72 - 4, там же показана картина поля, образованная быстрыми составляющими токов при замкнутой накоротко сверхпроводящей обмотке возбуждения. Легко проверить, что схемы рис. 72 - 3 и 72 - 4 могут быть получены из общей схемы замещения по рис. 71 - 9 при выполнении соответствующих условий. [37]
 |
Схема замещения и карш-на поля для определения индуктивности обмотки возбуждения Lt. [38] |
Постоянная времени Г2 существенно отличается от постоянной времени TKli. Электрическая схема с постоянной времени TKd изображена на рис. 72 - 3, там же показана картина магнитного поля, образованного током демпферной обмотки при разомкнутых других обмотках. Электрическая схема с постоянной времени Т2 и индуктивностью aLKli изображена на рис. 72 - 4, там же показана картина поля, образованная быстрыми составляющими токов при замкнутой накоротко сверхпроводящей обмотке возбуждения. Легко проверить, что схемы рис. 72 - 3 и 72 - 4 могут быть получены из общей схемы замещения по рис. 71 - 9 при выполнении соответствующих условий. [39]
 |
Схема замещения и карш-на поля для определения индуктивности обмотки возбуждения LJ. [40] |
Постоянная времени Г2 существенно отличается от постоянной времени TKrf. Электрическая схема с постоянной времени Тка изображена на рис. 72 - 3, там же показана картина магнитного поля, образованного током демпферной обмотки при разомкнутых других обмотках. Электрическая схема с постоянной времени Т2 и индуктивностью aLKrf изображена на рис. 72 - 4, там же показана картина поля, образованная быстрыми составляющими токов при замкнутой накоротко сверхпроводящей обмотке возбуждения. Легко проверить, что схемы рис. 72 - 3 и 72 - 4 могут быть получены из общей схемы замещения по рис. 71 - 9 при выполнении соответствующих условий. [41]
В монографии излагаются особенности конструкции турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения. Подробно освещаются применяемые конструкционные и активные материалы. Даются особенности выбора сверхпроводящей обмотки возбуждения, расчета узла токоввода, тепловых мостов, экрана, механики ротора, обмотки статора и других специфических элементов. Особо рассматриваются вопросы работы турбогенераторов со сверхпроводящей обмоткой возбуждения в энергосистеме. Книга рассчитана на инженеров и научных работников. [42]
Возбудительная система должна обеспечить удвоенные напряжения и ток в режиме форсирования в течение 10 - 20 с. В результате максимальная мощность возбудительной системы примерно в четыре раза превысит номинальную мощность возбуждения турбогенератора. Для турбогенератора со сверхпроводящей обмоткой возбуждения наряду с проблемой больших токов и повышенных напряжений приходится иметь дело с высокими значениями энергии в обмотке ротора. С ростом мощности криотурбогенераторов энергия, запасенная в сверхпроводящей обмотке возбуждения, возрастает. Так, например, если запасенная энергия в сверхпроводящей обмотке возбуждения криотурбогене-ратора мощностью 20 MB А составляет около 1 МДж, то в крио-турбогенераторе мощностью 300 MB-А - свыше 4 МДж, а в крио-турбогенераторе мощностью 1200 MB-А - около 30 МДж. Изменение таких больших энергий, необходимое для обеспечения динамической устойчивости турбогенераторов, требует источников питания кратковременного действия очень высоких мощностей. И это является главной особенностью возбудительных систем сверхпроводниковых турбогенераторов. [43]
Во-первых, исчезло бы нагревание обмоток. Проведенные исследования показывают, что генератор мощностью в два миллиона киловатт со сверхпроводящей обмоткой возбуждения имел бы меньшие размеры, чем обычный генератор вдесятеро меньшей мощности. Недаром проблема создания сверхмощных электрогенераторов со сверхпроводниками поставлена сейчас в число важнейших. [44]
Быстрое затухание электромеханических качаний нерегулируемого турбогенератора со сверхпроводящей обмоткой возбуждения обеспечивается демпферной системой ротора лишь при работе генератора через линию передачи с малым индуктивным сопротивлением. Уменьшение сопротивления линии путем использования устройств продольной компенсации или повышения напряжения линии связано с дополнительными капитальными затратами. Поэтому экономически выгодно передавать мощность, близкую к пределу статической устойчивости. При обычно принимаемом запасе по устойчивости, равном 20 %, демпферный момент турбогенератора со сверхпроводящей обмоткой возбуждения относительно невелик и электромеханические переходные процессы машины характеризуются слабым затуханием. Таким образом, для улучшения качества электромеханических переходных процессов целесообразно применение регулирования. [45]
Страницы: 1 2 3 4