МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «НАЦИОНАЛЬНЫЙ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЙ ТОМСКИЙ ПОЛИТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ» В.С. Баклин РАСЧЕТ ДВУХПОЛЮСНЫХ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ Рекомендовано в качестве учебного пособия Редакционно-издательским советом Томского политехнического университета Издательство Томского политехнического университета 2011 1 УДК 621.313.322-81(075.8) ББК 31.261. <...> Б14 Расчёт двухполюсных турбогенераторов: учебное пособие / В.С. Баклин; Томский политехнический университет. <...> В пособии рассмотрены вопросы проектирования двухполюсных турбогенераторов с системами охлаждения: косвенным воздушным (Т); косвенным водородным (ТВ); косвенным водородным обмотки статора и непосредственным форсированным водородным обмотки ротора (ТВФ); водяным обмотки статора и форсированным водородным обмотки ротора (ТВВ). <...> Проектирование современных турбогенераторов и эксплуатация уже имеющихся на электростанциях турбогенераторов требует от высших технических учебных заведений страны подготовки квалифицированных кадров по электроэнергетическим и электротехническим направлениям. <...> Выполнение курсового проекта «Проектирование турбогенераторов» предусмотрено рабочими программами подготовки бакалавров дневной формы обучения и инженеров заочной формы обучения по направлению «Электроэнергетика», специальности «Электрические станции» и «Релейная защита и автоматизация электроэнергетических систем». <...> Проектирование современных турбогенераторов является технически сложной задачей и выполняется специальными конструкторскими отделами. <...> Пособие в основном предназначено для студентов энергетических специальностей, поэтому в нём не приводятся разделы теплового, вентиляционного и механического расчётов турбогенераторов. <...> Для успешного выполнения и защиты курсового проекта в учебном пособии приведен пример <...>
Расчет_двухполюсных_турбогенераторов_[Электронный_ресурс].pdf
УДК 621.313.322-81(075.8)
ББК 31.261.я73
Б14
Баклин В.С.
Б14
Расчёт двухполюсных турбогенераторов: учебное пособие /
В.С. Баклин; Томский политехнический университет. – Томск: Издво
Томского политехнического университета, 2011. – 138 с.
В пособии рассмотрены вопросы проектирования двухполюсных турбогенераторов
с системами охлаждения: косвенным воздушным (Т); косвенным
водородным (ТВ); косвенным водородным обмотки статора и непосредственным
форсированным водородным обмотки ротора (ТВФ); водяным обмотки
статора и форсированным водородным обмотки ротора (ТВВ). Приведены общие
рекомендации к расчётам и построениям характеристик турбогенераторов,
примеры расчёта, вопросы и необходимые справочные данные.
Предназначено для студентов, обучающихся по направлению 140400
«Электроэнергетика».
УДК 621.313.322-81(075.8)
ББК 31.261.я73
Рецензенты
Кандидат технических наук,
доцент кафедры электротехники и автоматики ТГАСУ
Ю.А. Орлов
Кандидат технических наук,
директор по технологии и качеству ОАО «Сибэлектромотор»
эксперт Ассоциации инженерного образования России
А.Э. Гусельников
© ГОУ ВПО НИ ТПУ, 2011
© Баклин В.С., 2011
© Оформление. Издательство Томского
политехнического университета, 2011
2
Стр.2
ОГЛАВЛЕНИЕ
ПРЕДИСЛОВИЕ ........................................................................................... 3
ВВЕДЕНИЕ ................................................................................................... 5
ГЛАВА 1. ВЫБОР ОСНОВНЫХ РАЗМЕРОВ ........................................ 16
1.1. Пример расчета (выбор основных размеров) .............................. 23
ГЛАВА 2. ОБМОТОЧНЫЕ ДАННЫЕ СТАТОРА .................................. 26
2.1. Пример расчета (проектирование обмотки статора) .................. 34
2.2. Вопросы для самопроверки ........................................................... 42
ГЛАВА 3. ОБМОТОЧНЫЕ ДАННЫЕ РОТОРА .................................... 44
3.1. Расчет обмотки возбуждения ........................................................ 49
3.2. Пример расчета (обмоточные данные ротора) ............................ 55
ГЛАВА 4. ЭЛЕКТРОМАГНИТНЫЙ РАСЧЕТ ....................................... 62
4.1. Пример расчета (расчет магнитной цепи) .................................... 63
4.2. Пример расчёта (характеристика холостого хода) ...................... 70
ГЛАВА 5. ИНДУКТИВНЫЕ СОПРОТИВЛЕНИЯ
ОБМОТКИ СТАТОРА В УСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМАХ ............. 73
5.1. Пример расчета (параметры обмотки статора) ............................ 77
ГЛАВА 6. ТОК ВОЗБУЖДЕНИЯ ПРИ НАГРУЗКЕ,
ДИАГРАММА ПОТЬЕ ............................................................................... 81
6.1. Пример расчета (диаграмма Потье) .............................................. 81
6.2. Пример расчета
(определение ОКЗ и статической перегружаемости) ................. 83
ГЛАВА 7. ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ ПАРАМЕТРЫ,
ПОСТОЯННЫЕ ВРЕМЕНИ,
ТОКИ КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ ........................................................ 85
7.1. Пример расчёта
(расчёт электрических параметров и постоянных времени) ...... 89
7.2. Пример расчета
(весовые характеристики турбогенератора) ................................ 92
ГЛАВА 8. РАСЧЕТ ПОТЕРЬ,
КОЭФФИЦИЕНТ ПОЛЕЗНОГО ДЕЙСТВИЯ ........................................ 94
8.1. Пример расчёта (потери короткого замыкания) .......................... 94
136
Стр.136
8.2. Пример расчета (потери холостого хода) .................................. 103
8.3. Пример расчёта (механические потери) ..................................... 105
8.4. Вопросы для самопроверки ......................................................... 108
ГЛАВА 9. ХАРАКТЕРИСТИКИ ТУРБОГЕНЕРАТОРА ..................... 110
9.1. Характеристики короткого замыкания ....................................... 110
9.2. Индукционная нагрузочная характеристика ............................. 112
9.3. Регулировочная характеристика ................................................. 113
9.4. Внешняя характеристика ............................................................. 115
9.5. Нагрузочная характеристика ....................................................... 117
9.6. U-образная характеристика ......................................................... 119
9.7. Построение характеристики коэффициента
полезного действия ....................................................................... 122
9.8. Вопросы для самопроверки ......................................................... 124
ПРИЛОЖЕНИЕ 1 ...................................................................................... 126
ПРИЛОЖЕНИЕ 2 ...................................................................................... 128
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ ........................................................................ 135
137
Стр.137