×
27.07.2014
216.012.e57b

Результат интеллектуальной деятельности: СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ РЕЖИМА МЕДЛЕННОГО ПРОВОРАЧИВАНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА

Вид РИД

Изобретение

№ охранного документа
0002524537
Дата охранного документа
27.07.2014
Аннотация: Изобретение касается системы и способа для медленного проворачивания валопровода. Технический результат заключается в обеспечении возможности медленного проворачивания валопровода на электростанции без применения при этом внешнего масляного гидромотора. Система для режима медленного проворачивания турбоагрегата включает в себя электрический генератор, главный возбудитель и вспомогательный возбудитель. Во время номинального режима вспомогательный возбудитель используется в качестве постоянно возбужденной синхронной машины для получения электрического напряжения, а в режиме медленного проворачивания вспомогательный возбудитель служит двигателем для медленного проворачивания. При этом система включает в себя также переключатель, который служит для переключения между номинальным режимом и режимом медленного проворачивания. 2 н. и 5 з.п. ф-лы, 2 ил.

Изобретение касается системы, включающей в себя электрический генератор, главный возбудитель и вспомогательный возбудитель, а также способа медленного проворачивания валопровода (т.е. линии валов или цепи валов), включающего в себя паровую турбину и/или газовую турбину, и/или генератор.

Турбоагрегат, снабженный синхронным генератором трехфазного тока, обычно применяется для выработки электрической энергии на электростанции. Турбоагрегат включает в себя в основном газовую турбину, синхронный генератор трехфазного тока и устройство для получения тока возбуждения, а также при необходимости паровую турбину. Вырабатываемый генератором электрический ток снимается с обмотки статора генератора, в то время как обмотка ротора возбуждается постоянным током с целью создания магнитного поля. Известно получение постоянного тока посредством бесщеточных вращающихся выпрямителей-возбудителей или статического устройства возбуждения с тиристорным управлением посредством контактных колец. Бесщеточный выпрямитель-возбудитель с внешними полюсами соединен с генератором таким образом, что его ротор вращается валом генератора. В таком случае сначала вырабатываемый возбудителем трехфазный ток может выпрямляться с помощью выпрямителей, вращаемых валом ротора возбудителя. Вырабатываемый таким выпрямителем-возбудителем постоянный ток может непосредственно, без контактных колец, направляться к ротору генератора.

В противоположность турбоагрегату, снабженному паровой турбиной в качестве привода, газовая турбина не может самостоятельно разогнать турбоагрегат. Разгон турбоагрегата происходит в общем случае из так называемого режима медленного проворачивания с частотой вращения, составляющей примерно от 100 мин-1 до 200 мин-1, для чего чаще всего применяется масляно-гидравлический привод. Известным образом газовая турбина может быть запущена только при достаточной частоте вращения, составляющей приблизительно 1000 об/мин, и начать дальнейший разгон до номинальной частоты вращения. Для достижения этой предельной частоты вращения с целью разгона может применяться специальный так называемый пусковой двигатель или генератор, используемый в качестве двигателя с частотным управлением.

Валопроводы на электростанциях, которые включают в себя паровую и/или газовую турбину, а также генератор, после выхода из режима эксплуатации с номинальными частотами вращения должны вращаться с меньшей частотой вращения, что также называется медленным проворачиванием, во избежание деформации валов при остывании.

При этом валопровод посредством установленного специально для этого масляного гидромотора вращается с частотами вращения, составляющими приблизительно от 2 об/мин приблизительно до 70 об/мин.

При применении масла для масляного гидромотора всегда существует опасность пожара. Задачей изобретения является указать систему и способ, с помощью которого возможно вращение валопровода на электростанции без применения при этом внешнего масляного гидромотора.

Решается эта задача с помощью системы, включающей в себя электрический генератор, главный возбудитель и вспомогательный возбудитель, при этом вспомогательный возбудитель служит в номинальном режиме для получения электрического напряжения, а в режиме медленного проворачивания в качестве двигателя для медленного проворачивания.

В номинальном режиме возбудитель представляет собой постоянно возбужденную синхронную машину, которая установлена в конце валопровода генератора, являясь составной частью вращающегося устройства возбуждения. В номинальном режиме вспомогательный возбудитель служит в качестве синхронного генератора, который создает напряжение для обмотки возбуждения главного возбудителя.

Теперь в соответствии с изобретением предлагается использовать вспомогательный возбудитель в качестве синхронного двигателя, который осуществляет привод валопровода с необходимыми частотами медленного проворачивания, составляющими приблизительно от 2 об/мин приблизительно до 70 об/мин. Таким образом полностью отпадает необходимость в масляном гидромоторе для режима медленного проворачивания. Кроме того, конструктивная длина корпуса машины может быть сокращена.

Преобразование вспомогательного возбудителя, который сначала работает как синхронный генератор, в осуществляющий привод валопровода синхронный двигатель, осуществляется путем переключения клемм вспомогательного возбудителя на соответствующее устройство питания трехфазного тока. Это устройство питания трехфазного тока создает варьируемое электрическое напряжение с варьируемой частотой. Вспомогательный возбудитель становится, таким образом, синхронным двигателем, частота вращения которого может регулироваться посредством устройства питания трехфазного тока и обеспечивает необходимые частоты медленного проворачивания, составляющие приблизительно от 3 об/мин прибл. до 100 об/мин.

Предпочтительной в смысле изобретения для управления частотой вращения является подача соответствующего сигнала частоты вращения тахогенератору турбины.

Другие предпочтительные усовершенствованные варианты указаны в зависимых пунктах формулы изобретения.

Так, в первом предпочтительном усовершенствованном варианте электрический генератор, главный возбудитель и вспомогательный возбудитель соединены друг с другом посредством вала с возможностью передачи крутящего момента. Предпочтительным в смысле изобретения образом тем самым предотвращается применение передачи или аналогичных элементов, передающих крутящий момент.

В другом предпочтительном усовершенствованном варианте главный возбудитель включает в себя обмотку статора, снабжаемую электрическим током от вспомогательного возбудителя.

Задача, направленная на способ, решается с помощью способа медленного проворачивания валопровода, включающего в себя паровую турбину и/или газовую турбину и/или генератор, при этом необходимый для создания магнитного поля вспомогательный возбудитель эксплуатируется в качестве двигателя для медленного проворачивания.

В соответствии с изобретением при этом способе вспомогательный возбудитель снабжается электрическим напряжением посредством устройства питания трехфазного тока, при этом устройство питания трехфазного тока вырабатывает варьируемое электрическое напряжение с варьируемой частотой.

Один из примеров осуществления изобретения поясняется подробнее с помощью нижеследующих чертежей.

Показано:

фиг.1 - наглядная схема системы;

фиг.2 - принципиальная схема турбоагрегата, снабженного вращающимся бесщеточным возбудителем.

На фиг.1 показана паровая турбина 1, электрический генератор 2, главный возбудитель 3 и вспомогательный возбудитель 4. Паровая турбина 1 включает в себя не изображенный детально ротор, у которого имеется несколько рабочих лопаток, а также корпус, снабженный несколькими направляющими лопатками. Ротор установлен с возможностью вращения вокруг оси 5 вращения. В альтернативных вариантах осуществления дополнительно к паровой турбине 1 может быть установлена газовая турбина с возможностью передачи крутящего момента. К паровой турбине 1 подключен электрический генератор 2 с возможностью передачи крутящего момента. Электрический генератор 2 включает в себя ротор, снабженный обмоткой 19 ротора, а также статор, снабженный обмоткой 22 статора. Обмотка 19 ротора снабжается электрическим напряжением от главного возбудителя 3, что приводит к созданию магнитного поля, которое вследствие вращательного движения вокруг оси 5 вращения приводит к индуцированному напряжению в обмотке 22 статора. Вспомогательный возбудитель 4 и главный возбудитель 3 также соединены друг с другом с возможностью передачи крутящего момента.

Между вспомогательным возбудителем 4 и главным возбудителем 3 расположен выпрямитель и регулятор 6 напряжения, который выпрямляет электрическое напряжение, передаваемое от главного возбудителя 4, а также согласует величину электрического напряжения. В номинальном режиме, т.е. когда валопровод вращается с частотой, составляющей 3000 об/мин или, соответвенно, 3600 об/мин, переключатель 7 находится в положении N номинального режима. Как только валопровод должен быть замедлен со сравнительно высоких частот вращения на более низкие частоты вращения, переключатель 7 приводится в положение T режима медленного проворачивания, благодаря чему управлением обеспечивается возможность соединения с устройством 8 питания трехфазного тока. Устройство 8 питания трехфазного тока вырабатывает электрическое напряжение, причем величина электрического напряжения и частота электрического напряжения являются варьируемыми и регулируемыми. Вспомогательный возбудитель 4 служит, таким образом, синхронным двигателем, который осуществляет привод валопровода с необходимой частотой медленного проворачивания, составляющей от 3 об/мин до 100 об/мин. Для управления вспомогательным возбудителем, служащим двигателем для медленного проворачивания, в качестве входной величины используется фактическая частота Nфакт. вращения, а номинальная частота Nном. вращения используется в качестве входной величины для устройства питания трехфазного тока. В итоге устройство 8 питания трехфазного тока снабжается электрической энергией посредством электрической сети.

На фиг.2 показана принципиальная схема турбоагрегата, снабженного вращающимся бесщеточным возбудителем 10. На принципиальной схеме показан электрический генератор 2, снабженный бесщеточным вращающимся выпрямителем-возбудителем 10, который включает в себя вспомогательный возбудитель 11 и главный возбудитель 12.

Как генератор 2, так и выпрямитель-возбудитель 10 включают в себя стационарные компоненты 13 и вращающиеся компоненты 14. Во вспомогательном возбудителе 11 посредством вращающегося постоянного магнита 15 в обмотке 16 вспомогательного возбудителя 11 индуцируется ток, который подается на регулятор 17 напряжения, к которому подключена обмотка 18 статора главного возбудителя 12. Вместо подвода напряжения от вспомогательного возбудителя 16 к регулятору напряжения 17 альтернативно может быть предусмотрен подвод напряжения к регулятору напряжения 17 из неизображенной сети. Обмотка 18 статора создает поле, индуцирующее в обмотке 19 статора главного возбудителя 12 ток, который выпрямляется вращающимся выпрямителем 20. Этот выпрямленный ток подается на обмотку 21 ротора электрического генератора 2, которая в виде вращающейся обмотки возбуждения расположена на не изображенном здесь роторе 9. В обмотке 22 статора генератора 2 благодаря этому создается трехфазный ток, который может запитываться в неизображенную сеть. Регулятор 17 напряжения через преобразователь 23 тока и преобразователь 24 напряжения подключен к обмотке 22 статора. На принципиальной схеме, показанной на фиг.2, изображен номинальный режим, при котором вспомогательный возбудитель служит постоянно возбужденной синхронной машиной. В соответствии с изобретением вспомогательный возбудитель 11 посредством устройства питания трехфазного тока и переключателя 7 эксплуатируется в качестве синхронного двигателя, который осуществляет привод валопровода с необходимыми частотами медленного проворачивания.


СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ РЕЖИМА МЕДЛЕННОГО ПРОВОРАЧИВАНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА
СПОСОБ И СИСТЕМА ДЛЯ РЕЖИМА МЕДЛЕННОГО ПРОВОРАЧИВАНИЯ ТУРБОАГРЕГАТА
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 31-40 of 1,427 items.
27.04.2013
№216.012.3ab6

Способ функционирования термодинамического контура и термодинамический контур

Термодинамический контур содержит три теплообменника (W1, W2, W3), сепаратор (4), турбину (2), объединитель (5) и обводной трубопровод (31). Первый теплообменник (W1) для выработки первого нагретого или частично испаренного потока (15) рабочей среды путем теплопередачи от разреженного потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480591
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b8d

Способ анализа функционирования газовой турбины

Изобретение относится к способу анализа функционирования газовой турбины, а также к способу контроля функционирования газовой турбины. Технический результат - увеличение точности диагностики износа и повреждений турбины. Изобретение описывает способ, при котором, по меньшей мере, один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480806
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3bc0

Система прерывателя с подвижной переключательной трубой

Система (1) прерывателя имеет переключательную трубу (3) с выходным отверстием (5) для переключательных газов. Переключательная труба (3) в зоне выходного отверстия (5) для переключательных газов соединена с соединительным участком (9) приводной штанги (10). Соединительный участок (9) защищен с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480857
Дата охранного документа: 27.04.2013
10.05.2013
№216.012.3cef

Способ прокатки полосы на прокатном стане с распознаванием кривизны

Изобретение предназначено для улучшения качества прокатываемых полос. В многоклетевом прокатном стане полоса (2) проходит последовательно через прокатные клети (1). Полоса (2) относительно средней линии (7) прокатки в каждую из прокатных клетей (1) вводится с известным соответствующим сдвигом...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481166
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3d20

Способ ограничения угла между продольными осями соединенных друг с другом вагонных кузовов

Каждый вагонный кузов опирают лишь на одну поворотную тележку. На угол между продольными осями соединенных друг с другом через шарнир вагонных кузовов оказывают активное влияние с помощью соединенного с шарниром регулируемого электрического исполнительного элемента, пока он не примет заданное...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481215
Дата охранного документа: 10.05.2013
10.05.2013
№216.012.3e26

Паросиловая установка для генерирования электрической энергии

Изобретение относится к энергетике. Паросиловая установка содержит обводной трубопровод, который соединяет с возможностью прохождения потока трубопровод свежего пара с трубопроводом отработавшего пара, при этом в обводном трубопроводе расположен обводной пароохладитель, который при аварийной...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481477
Дата охранного документа: 10.05.2013
20.05.2013
№216.012.401a

Приводное устройство для рельсового транспортного средства

Изобретение относится к области рельсового транспорта. Приводное устройство (12), согласно изобретению, обеспечивает возможность создания имеющего особенно простую конструкцию и небольшую массу приводного устройства для рельсового транспортного средства большой мощности для диапазона скоростей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002481980
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.417e

Ротор для гидравлической машины

Изобретение касается ротора (2) для гидравлической машины, включающего в себя вал (6) и установленное на нем осевое упорное кольцо (8) в качестве элемента осевого подшипника, служащего для осевого опирания вала (6). Предлагается, чтобы осевое упорное кольцо (8) включало в себя первую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482336
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4276

Фронтальный узел, прибородержатель с таким фронтальным узлом и распределительный шкаф с большим числом таких прибородержателей

Изобретение относится к электротехнике и может быть использовано в системах распределения энергии. Технический результат состоит в упрощении конструкции при сохранении безопасности. Фронтальный узел (3) для прибородержателя (1) содержит расположенную на передней панели управления фронтального...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482584
Дата охранного документа: 20.05.2013
20.05.2013
№216.012.4279

Способ и защитное устройство для формирования сигнала ошибки, который указывает неисправность обмотки в трансформаторе

Использование: в области электротехники. Технический результат заключается в повышении чувствительности. В способе с помощью по меньшей мере одного измеренного значения тока и по меньшей мере одного измеренного значения напряжения формируется измеренное значение запуска, которое сравнивается с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002482587
Дата охранного документа: 20.05.2013
Showing 31-40 of 943 items.
20.04.2013
№216.012.375c

Ротор для лопаточной машины с осевым потоком

Ротор для лопаточной машины с осевым потоком содержит несколько расположенных стопкой роторных дисков. Диски сжаты друг с другом в осевом направлении с помощью, по меньшей мере, одного стяжного болта, и каждый диск имеет наружный диаметр. По меньшей мере, два роторных диска ротора имеют меньший...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479725
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.375e

Способ и устройство для преобразования тепловой энергии в механическую энергию

Изобретение относится к энергетике. При преобразовании тепловой энергии в механическую энергию с использованием рабочей среды, которая состоит из смеси с, по меньшей мере, двумя веществами, которые имеют различные температуры кипения и конденсации, рабочая среда подается на конденсатор и в нем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479727
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3779

Насос

Изобретение относится к насосу, в частности к циркуляционному насосу, включающему в себя расположенное в корпусе 1а, 3 насоса лопастное колесо 2, с помощью которого жидкость может перемещаться от входного отверстия 1с к выходному отверстию 1d. Циркуляционный насос включает в себя, далее,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479754
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.37f8

Разъединитель для переключательного устройства

Изобретение относится к переключательному устройству, имеющему разъединительный механизм (10) для разъемного соединения первой (12) и второй (14) подвижной трубки пути прохождения тока и управления передачей электрического тока между ними. Переключательное устройство содержит систему (26)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479881
Дата охранного документа: 20.04.2013
20.04.2013
№216.012.3819

Устройство электропитания

Изобретение относится к устройству электропитания размещенного на морском дне изменяемого по числу оборотов привода, которое на стороне сети и на стороне нагрузки содержит соответствующие выпрямители (10, 12) переменного тока, которые на стороне постоянного напряжения посредством кабеля (44)...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002479914
Дата охранного документа: 20.04.2013
27.04.2013
№216.012.39ca

Система энергоснабжения

Изобретение относится к области электротехники и может быть использовано в системе электроснабжения потребителей, расположенных вдоль трасс. Техническим результатом является упрощение и снижение затрат на изготовление и эксплуатацию. Система энергоснабжения вдоль трассы содержит: (i) по меньшей...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480355
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3aaa

Способ добычи битумов или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, установка для его осуществления и способ эксплуатации этой установки

Группа изобретений относится к способу добычи битумов и/или особо тяжелой фракции нефти из подземного месторождения, при котором вязкость битума и/или особо тяжелой фракции нефти снижают на месте эксплуатации. Обеспечивает повышение эффективности способа и надежности устройства. Сущность...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480579
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3ab6

Способ функционирования термодинамического контура и термодинамический контур

Термодинамический контур содержит три теплообменника (W1, W2, W3), сепаратор (4), турбину (2), объединитель (5) и обводной трубопровод (31). Первый теплообменник (W1) для выработки первого нагретого или частично испаренного потока (15) рабочей среды путем теплопередачи от разреженного потока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480591
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3b8d

Способ анализа функционирования газовой турбины

Изобретение относится к способу анализа функционирования газовой турбины, а также к способу контроля функционирования газовой турбины. Технический результат - увеличение точности диагностики износа и повреждений турбины. Изобретение описывает способ, при котором, по меньшей мере, один...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480806
Дата охранного документа: 27.04.2013
27.04.2013
№216.012.3bc0

Система прерывателя с подвижной переключательной трубой

Система (1) прерывателя имеет переключательную трубу (3) с выходным отверстием (5) для переключательных газов. Переключательная труба (3) в зоне выходного отверстия (5) для переключательных газов соединена с соединительным участком (9) приводной штанги (10). Соединительный участок (9) защищен с...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002480857
Дата охранного документа: 27.04.2013
+ добавить свой РИД