Технологія монтажу, ремонту та правила технічного обслуговування синхронних двигунів (стр. 2 из 8)

Новий електричний район сформовано в західній частині України на базі теплових та автономних електростанцій. Серед них Добротвірська ДРЕС (700 тис. кВт), Бурштинська ДРЕС (2,4 млн. кВт), Рівненська АЕС, Хмельницька АЕС та Дністровська ГЕС (700 тис. кВт).

Південні райони країни найгірше забезпечені електроенергією власного виробництва. З великих електростанцій тут є Південноукраїнска АЕС (4 млн. кВт), Ладижинська ДРЕС (1,8 млн. кВт). Загроза забруднення довкілля стала причиною відмови від введення в експлуатацію фактично збудованої Кримської АЕС та припинення спорудження Одеської атомної теплоелектростанції (АТЕЦ). Тут планується будівництво електростанцій, що використовують енергію вітру, сонця і термальних підземних вод.

На території України розташовані атомні електростанції сумарною потужністю 13 млн. кВт).

Атомна енергетика пропонує екологічно найчистішу технологію виробництва електроенергії. Перевагою АЕС є також стабільність режиму їх роботи. Увімкнена в мережу атомна електростанція дає сталий потік електроенергії.

Зараз електроенергії необхідно все більше і більше, але запаси природного вугілля, нафти, обмежені, атомні електростанції недосконалі і їх робота загрожує довкіллю.

Вихід вбачається у використанні нетрадиційних або просто забутих видів енергії – сонячної, вітрової, океанічної, геотермальної, найбільше енергії може дати сонячне випромінювання. Без шкоди для біосфери можна використати близько 3 % сонячного випромінювання, що надходить до Землі. Це дасть енергію потужністю понад 1000 млрд. кіловат, що у 100 разів перевищує сучасну потужність виробництва у світі. У Криму, поблизу селища Щолкіно, споруджується перша в країні дослідно-промислова геліостанція. Першу вітроенергетичну станцію (ВЕС) потужністю 100 кВт в Україні та й у світі збудовану в 1931 р. поблизу Севастополя. У 1994 р. почала діяти Донузлавська ВЕС, Ноовозерна ВЕС та було розпочато будівництво ВЕС потужністю 50 МВТ на сході Кримського півострова. В Україні також створюються вітроенергетичні установки (ВЕУ) потужністю 2000 кВт, які могли б підключитися до енергосистеми.

Серед нетрадиційних видів енергії можливе використання біомаси і створення на її основі біогазу. З’явилися і методи вирощування рослин, які дають нафту.

Нині загальний технічний стан електроенергетики України незадовільний. Це пов’язано з тим, що тривалий час не проводилася модернізація енергетичного господарства.

За рівнем енергоспоживання на одну людину (понад 5 тис. кВт годин на рік) Україна належить до країн, що мають середні показники.

Одним з провідних чинників, що обмежує розвиток енергетики в Україні, є екологічний. Викиди становлять 30 % всіх твердих часток, що надходять в атмосферу внаслідок господарської діяльності людини. За цим показником електростанції зрівнялися з підприємствами металургії та іншими галузями промисловості. Крім цього, енергетика викидає до 63 % сірчаного ангідриду і понад 53 % оксидів азоту, що надходить в повітря від стаціонарних джерел забруднення.

Щоб зменшити викиди в атмосферу шкідливих речовин, необхідно дотримуватися таких заходів:

1)економити електричну і теплову енергію у всіх сферах діяльності;

2)збільшувати частку природного газу на ТЕС за рахунок зменшення його перевитрат у металургії та інших галузях промисловості;

3)підвищувати ефективність використання різних видів пального;

4)впроваджувати ефективні й економічно виправдані очисні споруди;

5)удосконалювати структуру промисловості.

Негативний екологічний вплив має гідроенергетика, оскільки затоплюються великі площі, підвищується рівень ґрунтових вод навколишньої місцевості, змінюються умови життя водної флори і фауни, в рукотворних морях накопичуються шкідливі відходи і радіонукліди. Якщо в рахувати ціну землі, затопленої водосховищем, вартість переселення людей і будівництва на новому місці, то вони абсолютно не співрозмірні з вартістю виробленої енергії.

Важливою для України є безпека роботи атомних станцій. Катастрофа на Чорнобильській АЕС перетворила державу на зону екологічної катастрофи. В навколишнє середовище було викинуто близько 1 млрд. Кюрі різних радіонуклідів, забрудненими виявилися області України.

Електричну енергію на електростанціях виробляють генератори, що обертаються паровими машинами, турбінами, двигунами внутрішнього згорання. Електричний струм, що виробляється генераторами, має частоту 50 Гц. Електростанції переважно будують біля джерел енергоресурсів, оскільки дешевше будувати лінії електропередач і таким чином передавати енергію до споживача. Отже, при побудові електростанцій потрібно враховувати такі фактори:

1)вартість енергоресурсів;

2)будівництво споруд;

3)вартість обладнання;

4)екологію;

5)соціальні аспекти;

6)питання безпеки.

1 Організація робочого місця електромонтажника

Робочим місцем називають певну ділянку виробничої площі, закріплену за даним робітником і оснащену необхідним устаткуванням, інструментами, пристроями, допоміжним обладнанням і приладами.

Робочим місцем при ревізії, монтажі та ТО синхронних двигунів може бути будь-яка вільна від апаратів ділянка будівлі, оснащена потрібними інструментами, а якщо двигун має велику масу, то й підйомними механізмами.

Для підготовки робочого місця при роботах зі зняттям напруги повинні бути виконані у вказаному порядку наступні технічні заходи:

– проведені необхідні відключення і прийняті міри, які перешкоджають подачі напруги до місця роботи, внаслідок помилкового або самовільного ввімкнення комутаційною апаратурою;

– на приводах ручного і на ключах дистанційного управління комутаційною апаратурою вивішені забороняючи плакати;

– перевірено відсутність напруги на струмоведучих частинах, на яких повинно бути накладено заземлення для захисту людей від ураження електричним струмом;

– накладено заземлення (ввімкнені заземляючі ножі, а там де вони відсутні, встановлені переносні заземлення);

– вивішені попереджувальні і запобіжні плакати, загороджені при необхідності робочі місця і струмоведучі частини, які залишилися під напругою.

2 Синхронні машини

2.1 Призначення і улаштування синхронних машин

Синхронна машина – машина змінного струму, в якої швидкість ротора при постійній частоті струму в обмотках статора зберігається постійною і не залежить від величини навантаження на валу машини. Синхронні машини застосовують головним чином для перетворення механічної енергії первинних двигунів в електричну, в якості генераторів електричної енергії змінного струму. Але синхронні машини використовують також в режимах двигунів, компенсаторів реактивної потужності і інших установок. В промислових установках найбільшого розповсюдження набули трьохфазні синхронні машини. Однофазні синхронні двигуни знайшли застосування в електричних годинниках, автоматичних самотисних приладах, пристроях програмування і т.п.

Трьохфазна синхронна машина складається із нерухомого статора і неявно чи явно полюсного ротора, який обертається в середині нього, між ними є повітряний зазор, радіальний розмір якого знаходится за номінальною потужністю машини, її швидкістю і змінюється від долей до декількох десятків міліметрів.

Статор такої машини практично не відрізняється від статора асинхронної машини, має трифазну обмотку, початки фаз якої означають

, а кінці і виводять на зажими з аналогічними позначеннями, що дозволяє з’єднувати фази обмотки статора трикутником чи зіркою. Фази обмотки статора трьохфазного синхронного генератора з’єднують в основному зіркою, так як це дозволяє при трьхфазній чотирипровідній мережі керувати лінійними і фазними напругами, які відрізняються одна від одної в раз.

Ротор представляє собою електромагнітну систему постійного струму з обмоткою, що має такі ж числа полюсів, що й трифазна обмотка статора. Магнітні силові лінії замикаються між відповідними північними і південними полюсами ротора через повітряний зазор і магнітопровід статора. Обмотка ротора, чи обмотка збудження, отримує живлення від випрямляча чи

-великого генератора постійного струму – збуджувача, потужність якого складає 0,5-10 % номінальної потужності синхронної машини. Збуджувач може знаходитись на одному валу з синхронною машиною, приводитись від неї гнучкою передачею чи мати привід від окремого двигуна.

Неявнополюсний ротор – суцільний або складендий циліндр з вуглецевої чи легованої сталі з пазами, профрезованими на його поверхні в осьовому напрямку. В ці пази вложена обмотка, виповнена ізольованим мідним чи алюмінієвим проводом. Початок і кінець цієї обмотки під’єднують до двох контактних кілець, закріплених на ізоляторі, який розміщений на валу машини, і які обертаються разом з ротором. До кілець прижаті нерухомі щітки, від яких виведені проводи до зажимів з маркуванням

і для приєднання до джерела електричної енергії постійного струму. Великі зуби циліндра ротора, в яких нема пазів, являють полюси ротора. Неявнополюсний ротор зазвичай має два чи чотири полюси з почерговою полярністю, його використовують в швидкохідних синхронних машинах, особливо в турбогенераторах – трьохфазних синхронних генераторах, безпосередньо з’єднаних з паровими турбінами, розрахованими на частоту обертів 3 000 чи 1 500 обертів в хвилину при частоті змінного струму 50 Гц.

Явнополюсний ротор з числом полюсів від чотирьох і більше має масивне або шихтоване із стальних листів ярмо, на якому кріпляться аналогічної конструкції стальні полюси, які мають прямокутний переріз, який закінчується наконечниками. На полюсах розміщені з’єднані між собою котушки, які складають обмотку збудження. Такий ротор застосовують в тихохідних синхронних машинах, якими можуть бути гідрогенератори і дизельгенератори – трьохфазні синхронні генератори, безпосередньо з’єднані відповідно з гідравлічними турбінами чи двигунами внутрішнього згоряння, розрахованими на частоту обертів 1 500, 1 000, 750 і нижче обертів в хвилину при частоті змінного струму 50 Гц.