Математическая модель расчета локального нагрева стержней обмотки статора турбогене-ратора Сырдарьинской ТЭС

Аннотация

Актуальность: в настоящее время на действующих тепловых электростанциях наблюдается локальный перегрев обмоток статора турбогенераторов большой мощности из-за резкого увеличения нагрузки и засорения внутренних частей обмоток сажей, что приводит к резкому снижению вырабатываемой полезной активной мощности. Так, в процессе локального перегрева обмоток статора турбогенератора температура превышает нормальное рабочее состояние, что приводит к быстрому износу изоляционного слоя, термическим деформациям и увеличению дополнительных магнитных и электрических потерь. Это, в свою очередь, сокращает срок службы турбогенератора, приводит к аварии и может негативно сказаться на технико-экономических показателях энергосистемы. Поэтому точное моделирование процессов нагрева в обмотках статора и раннее обнаружение зон перегрева в обмотках является одним из важнейших условий эффективного использования энергооборудования сегодня. На основе вышеизложенной информации проводится научно-исследовательская работа по предотвращению локального перегрева обмоток статора турбогенераторов, увеличению вырабатываемой ими активной мощности, организации эффективного охлаждения, повышению вырабатываемой активной мощности и КПД турбогенератора. На сегодняшний день предотвращение засорения внутренних частей обмоток статора турбогенератора мощностью 320 МВт на Сырдарьинской тепловой электростанции, тщательный анализ факторов, вызывающих это явление, требуют детального изучения тепловых процессов, происходящих в них. В данной статье рассматриваются вопросы предотвращения локального перегрева обмоток статора турбогенераторов, использования эффективного охлаждения и разработки математической модели, а также увеличения активной мощности.

Цель: для увеличения вырабатываемой активной мощности и обеспечения бесперебойной работы используется математическая модель процессов локального перегрева обмоток статора турбогенератора и усовершенствованная система охлаждения.

Методы: в ходе исследования была стабилизирована энергетическая система путем предотвращения локального перегрева обмоток статора турбогенератора, обеспечения стабильной работы энергосистемы и применения эффективных методов охлаждения обмоток статора. Также были разработаны математические модели для эффективного решения математических задач процессов локального перегрева с учетом коэффициента трения обмоток статора турбогенератора.

Результаты: на основе математического моделирования локальных процессов нагрева обмоток статора турбогенератора на тепловых электростанциях было изучено применение эффективной системы охлаждения. В результате увеличивается вырабатываемая активная мощность и продолжительность работы.