Действия. Характеристика КПД представляется зависимостью , где – полезная мощность турбогенератора

Характеристика КПД представляется зависимостью , где – полезная мощность турбогенератора. В относительных единицах . В пояснительной записке курсового проекта приводится зависимость при токах нагрузки . Одна из точек этой зависимости при токе получена при расчете коэффициента полезного действия генератора при номинальной нагрузке по формуле (8.3.14). Суммарные потери в турбогенераторе при номинальной нагрузке, рассчитанные по формуле 8.3.13, составляют

(9.2)

Обычно в расчетах зависимости потери подразделяют на постоянные, не зависящие от нагрузки, и переменные, зависящие от нагрузки. К постоянным потерям, так называемым потерям холостого хода, относят потери в железе и механические. К переменным потерям относят электрические потери мощности в обмотках генератора. За исключением механических потерь практически все потери, представленные в (9.2), зависят от нагрузки.

С изменением нагрузки изменяется магнитный поток машины. Косвенно изменение магнитного потока (индукции в железе магнитопровода) в зависимости от нагрузки, характеризуется коэффициентом , табл. 9.1. Потери в железе магнитопровода при постоянной частоте перемагничивания зависят квадратично от индукции, и, в зависимости от нагрузки, могут быть пересчитаны по формуле.

, кВт.

Электрические потери в обмотках зависят квадратично от токов в обмотках и пересчитываются по формулам:

в обмотке статора

, кВт,

в обмотке возбуждения

, кВт,

где – коэффициент, характеризующий изменение тока возбуждения в зависимости от нагрузки генератора, табл. 9.1.

Суммарные потери

,

где – суммарные механические потери, =154, 5 кВт.

Полезная активная мощность турбогенератора пропорциональна току нагрузки, поэтому

,

где – номинальная мощность турбогенератора, кВт.

КПД генератора в зависимости от нагрузки

.

 

Расчеты КПД целесообразно свести в табл. 9.5.

Таблица 9.5

, о. е.	0, 25	0, 5	0, 75	1, 0	1, 25
, табл. 9.1	0, 935	0, 954	0, 977	1, 0	1, 028
, кВт	226, 7	236, 06	247, 6	259, 4	302, 5
, кВт	19, 2	76, 9	172, 95	307, 5	480, 4
, табл. 9.1	0, 535	0, 675	0, 823	1, 0	1, 177
, кВт	61, 1	97, 24	144, 55	213, 4	295, 65
, кВт	461, 57	564, 68	719, 6	934, 78	1233, 1
, кВт
, о. е.	0, 970	0, 981	0, 9842	0, 9846	0, 9838

 

Зависимость представлена на рис. 9.9. КПД у спроектированного турбогенератора достигает максимального значения 98, 46 % при номинальной нагрузке. Спроектированный турбогенератор несколько уступает по КПД серийному турбогенератору ТВФ 60-2 (табл. В2) у которого КПД=98, 5%.

 

Рис. 9.9. Зависимость КПД от тока нагрузки

 

Вопросы для самопроверки

 

9.8.1. Объясните построения (рис. 9.1) к определению характеристик короткого замыкания турбогенератора. Чем объясняется линейность характеристик короткого замыкания? По характеристикам короткого замыкания (рис. 9.1) определите ОКЗ турбогенератора.

9.8.2. При каких режимах работы синхронных генераторов учитываются индуктивные сопротивления , и какими магнитными полями обусловлены эти сопротивления?

9.8.3. Чем объясняется, что при одном и том же токе возбуждения, например (рис. 9.1) ток при однофазном коротком замыкании больше чем при двух и трёхфазном коротком замыкании, т.е. ?

9.8.4. Что характеризует и как строится (рис. 9.1, кривая 4) индукционная нагрузочная характеристика? Что характеризуют стороны реактивного треугольника ВС, ОС, СА на рис.9.1

9.8.5. Что характеризует и как строится (рис. 9.2) регулировочная характеристика? Объясните, какому характеру нагрузки соответствует, представленная на рис. 9.3 регулировочная характеристика. Какое влияние оказывает характер нагрузки на вид регулировочной характеристики?

9.8.6. Что характеризует и как строится (рис. 9.4) внешняя характеристика? Какому характеру нагрузки соответствует, представленная на рис. 9.5 внешняя характеристика? Каким образом будет меняться вид внешних характеристик в зависимости от характера нагрузки – индуктивной, активной, емкостной?

9.8.7. Что характеризует и как строится (рис. 9.6) нагрузочная характеристика? Каким образом будет изменяться вид нагрузочных характеристик (относительно характеристики холостого хода) в зависимости от характера нагрузки – индуктивной, активной, емкостной?

9.8.8. С построением векторных диаграмм объясните, каким образом проводится регулирование активной и реактивной мощности в турбогенераторе при работе его на сеть?

9.8.8. Что характеризует и как строится (рис. 9.7) U- образная характеристика в случае > 0? Объясните вид U- образной характеристики (рис. 9.8) при .

9.8.9. Объясните вид U- образной характеристики (рис. 9.8) при =0? Какой ток (индуктивный, ёмкостной) отдает в сеть синхронный генератор в режимах недовозбуждения и перевозбуждения?

9.8.10. Объясните зависимость (рис. 9.9) КПД турбогенератора от нагрузки. При каких соотношениях постоянных и переменных потерь КПД турбогенератора достигает максимального значения?