پایان نامه بررسی چگونگی نصب تجهیزات الکتریکی در نیروگاه در حال ساخت
مقدمه
انواع ژنراتورها
فرکانس کار شبکه انتقال CEGB (کمپانی برق بریتانیا)، 50 هرتز می باشد، بنابراین ژنراتورهای سنکرون متصل به این شبکه نیز در فرکانس 50 هرتز کار می کند. ژنراتورهای بزرگتر اغلب در سرعت 3000 دور بر دقیقه و بوسیله توربینهای بخار کار می کنند و تعداد کمی از آنها سرعتشان 1500 دور بر دقیقه است. این ژنراتورهای سرعت بالا که عموماً تحت عنوان توربین ژنراتورها از آن نام برده می شود و دارای روتور استوانه ای[1] می باشند. موضوع بحث این فصل می باشند. چنانچه منظور نوع دیگری از ژنراتورها باشد. صراحتاً ذکر می گردد.
[1] -Cylindrical Rotor
پیشینه تاریخی
مزیت شبکه های توزیع AC بر DC در اواخر قرن نوزدهم مشخص گردید و رشد سریع شبکه های AC به دنبال خود نیاز به ژنراتورهای AC را بدنبال داشت. ژنراتورهای اولیه، ماشینهای با سرعت پایین بودند که بوسیله موتورهای رسپیروکال[1] می چرخیدند، ولی در حوالی سالهای 1900 به بعد ژنراتورها مستقیماً بوسیله توربینهای بخار[2] سرعت بالا به حرکت در آمدند و پایه ماشینهای مدرن امروزی را بنیاد نهادند. روند پیشرفت عمدتاً در محرک ژنراتورها بوده است. توربین ژنراتورهای اولیه هم بصورت محور عمودی و هم بصورت محور افقی ساخته می شدند.
[1] -Reciprocal [2] - Steam Turbines
احتیاجات خاص برای یک ژنراتور جدید در مشخصات خود ژنراتور گنجانده می شود. این مشخصات عمدتاً بستگی به محل نصب و وظیفه خاص ژنراتور دارد. به عنوان مثال می توان به دمای آب خنک کن و ضریب توان اشاره نمود. این مشخصات می تواند با استانداردهای عملی متفاوت باشد. طول عمر مورد انتظار یک ژنراتور نیز جزء این مشخصات است که معمولاً حدود 200000 ساعت در طول 10000 دوره روشن و خاموش شدن می باشد. ضمناً این مقادیر در طراحی استفاده می شوند. به عنوان مثال بوجود آمدن ترکها بر اثر خستگی به این مقادیر خاص بستگی دارد.
استانداردهای متداول را می توان به شرح زیر برشمرد:
1-34 IEC : ماشینهای برقی دوار- مقادیر نامی و مشخصات
2- 34 IEC: ماشینهای برقی دوار- روشهای تعیین تلفات و راندمان با استفاده از تست
3-34IEC : مقادیر نامی و مشخصات ماشینهای نوع توبینی سه فاز 50 هرتز
4- 34 IEC : روشهای تعیین کمیات ماشینهای سنکرون با استفاده از تست
6-34 IEC : روشهای خنک سازی ماشینها دوار
4999 BS : احتیاجات عمومی ماشینهای برقی داور
4999 BS قسمت 106: تقسیم بندی روشهای خنک سازی
4999 BS قسمت 101: مشخصات مربوط به مقادیر نامی و خصوصیات
4999 BS : قسمت 142: خصوصیات مکانیکی- ارتعاشی
4999BS قسمت 109: حدود نویز
4999 : BS مشخصات ماشینهای الکتریکی دوار نوع خاص و برای کاربردهای خاص
5000BS قسمت 2: ماشینهای نوع توربینی
2757 BS : تقسیم بندی مواد عایقی برای ماشینهای برقی
5500 BS : مشخصات دریچه های فشار با جوش امتزاجی[1] ضد آتش
601 BS : ورقه های فولادی برای مدارهای مغناطیسی ادوات برقی قدرت
1433 BS : مس برای مقاصد برقی و میله و شمش
3906 BS : هیدروژن تحت فشار الکترولیتی
[1] -Fusion welded
بار، مقادیر نامی و ضریب توان
مقادیری که در این قسمت برای ولتاژها و جریانها آورده می شوند همگی مقادیر موثر هستند مگر اینکه صراحتاً عنوان گردند.
روابط ولتاژ و جریان در یک ژنراتور AC تکی بوسیله ماهیت بار تعیین می گردد. برای یکبار غیر مقاومتی ولتاژ و جریان ژنراتور هم فاز نیستند.
ظرفیت خروجی نامی یک ژنراتور تک فاز با حا صلضرب جریان نامی در ولتاژ نامی برابر است و بر حسب ولت آمپر (VA) ، کیلو ولت آمپر (KVA) و یا مگا ولت آمپر (MVA) بیان می شود. توان اکتیو نامی خروجی ژنراتور با حاصلضرب ظرفیت نامی در ضریب توان نامی برابر است و برحسب وات، کیلووات (KW) یا مگاوات (MW) سنجیده می شود.
فهرست
| عنوان | صفحه |
| فصل اول : مقدمه |
|
| 1-1 انواع ژنراتورها | 1 |
| 1-2 پیشینه تاریخی | 1 |
| 1-3 استانداردها و مشخصات | 4 |
| فصل دوم: تئوری ژنراتور سنکرون |
|
| 2-1 القای الکترومغناطیسی | 6 |
| 2-2 سرعت، فرکانس و زوج قطبها | 7 |
| 2-3 بار، مقادیر نامی و ضریب توان | 8 |
| 2-4 MMF ، فلوی مغناطیسی | 9 |
| 2-5 فازورهای دوار | 10 |
| 2-6 دیاگرام فازوری | 11 |
| 2-6-1 ولتاژ نامی، استاتور بدون جریان ، شرایط مدار باز | 11 |
| 2-6-2 ولتاژ نامی، جریانت استاتور نامی و ضریب توان نامی | 11 |
| 2-7 گشتاور | 13 |
| 2-8 سیم پیچ سه فاز | 13 |
| 2-9 هارمونیک ها: سیم پیچی توزیع شده و کسری | 14 |
| فصل سوم : روتور و استاتور |
|
| 3-1 سیم پیچی روتور | 18 |
| 3-2 دمنده ها | 19 |
| 3-3 هسته استاتور | 20 |
| 3-4 سیم پیچی استاتور | 20 |
| فصل چهارم : سیستم های خنک کن |
|
| 4-1 خنک کن هیدروژنی | 21 |
| 4-2 سیستم خنک کن هیدروژنی | 22 |
| 4-3 سیستم خنک کن آبی سیم پیچ استاتور | 30 |
| 4-4 سیستم های خنک کن دیگر | 36 |
| فصل پنجم: توربوژنراتور TY105 |
|
| 5-1 اصل ماشین سنکرون | 38 |
| 5-2 تشریح ژنراتور | 39 |
| 5-2-1 دورنمایی از ژنراتور | 39 |
| 5-2-2 استاتور | 39 |
| 5-2-3 سیم پیچ استاتور | 40 |
| 5-2-4 روتور | 43 |
| 5-2-5 هواکش های محوری(فن های محوری) | 45 |
| 5-3 سیستم خنک کننده | 45 |
| 5-3-1 مسیر هوا خنک کن در استاتور | 46 |
| 5-3-2 مسیر هوای خنک در کنداکتورهای روتور | 46 |
| 5-3-3 فیلتر های جبران هوا | 47 |
| 5-3-4 کولرها | 47 |
| 5-4 یاتاقانها | 48 |
| 5-5 رینگهای لغزشی و نگهدارنده های ذغالی | 49 |
| منابع و مآخذ | 61 |