Определение основных размеров гидрогенераторов ГЭС

На этапе предварительных проработок компоновочных схем при проектировании конструкции машинного здания габаритные размеры основных элементов генератора можно определить по приближённым соотношениям.

Диаметр расточки статора  определяется по формуле

,                                                 (17)

где  – окружная скорость точки, расположенной на максимальном диаметре ротора генератора, м/с.

Для генератора ГЭС мощностью  МВт значение окружной скорости можно принять  м/с. Для генератора мощностью  МВт значение окружной скорости  м/с. Величину окружной скорости целесообразно назначать такой, чтобы . В предварительных расчётах допускается разгонную частоту вращения принимать , где  – номинальная (синхронная) частота вращения. Более точное значение разгонной частоты вращения берётся с разгонной характеристики данной турбины.

Высота активной стали , м, может быть принята по выражению

,                                         (18)

где  – коэффициент использования активных материалов.

При воздушном охлаждении =4,5-7.

При водяном охлаждении =11-13.

Расчётные значения, полученные по (18), приводятся к стандартизованным значениям. Стандартный ряд высоты активной стали , мм, следующий: 330, 360, 400, 500, 50, 600, 670, 750, 820, 900, 1000, 1100, 1220, 1350, 1500, 1650, 1820, 2000, 2200, 2450, 2700, 3000, 3500, 4000.

Тип генератора можно ориентировочно принять по соотношению (табл. 12)

.

Таблица 12

Выбор типа генератора для ГЭС

Тип генератора	Номинальная (синхронная) частота вращения, , мин^-1	Безразмерное значение параметра
Зонтичный генератор		4-5
Подвесной генератор		<4

 

Общая масса генератора ориентировочно может быть определена по выражению, размерность которого в тоннах:

.                                     (19)

Масса ротора генератора вместе с валом составляет 45-50% его общей массы. Поскольку ротор неразборный, это самая тяжёлая деталь всего агрегата, и крановое оборудование принимается по этой величине.

По найденным значениям диаметра расточки статора  и высоты активной стали  можно назначить предварительно другие размеры, показанные на схеме рис. 17, которые сведены в табл. 13.

Рис. 17. Схема генератора подвесного типа

 

Таблица 13

Основные габаритные размеры генератора

Элементы генератора	Параметр	Тип генератора
		Подвесной	Зонтичный
Статор	Наружный диаметр активной стали , м
	Внешний диаметр корпуса , м
	Высота корпуса , м
Верхняя крестовина	Высота , м
	Максимальный диаметр лучей , м
Нижняя крестовина	Высота , м
	Максимальный диаметр лучей , м
Подпятник	Высота , м
	Диаметр масляной ванны , м
Надстройка	Высота , м
	Диаметр , м
Кратер генератора	Диаметр , м

В табл. 13  – диаметр турбинной шахты, который принимается ориентировочно равным диаметру входных кромок лопаток направляющего аппарата турбины.