Турбогенераторы разного вида и назначения

Производство и передача электроэнергии напрямую связаны с использованием специального оборудования. Именно турбогенераторы преобразуют из механической энергии более 80% общемировых объемов электроэнергии.

Что такое турбогенератор и для чего он нужен?

Турбогенератор — это технически сложный механизм синхронного типа. Любая модель подсоединяется к теплоэлектростанции.

Основой работы турбогенератора является органическое топливо, что гораздо экономичнее любых других аналогов. Паровая энергия с помощью синхронизации преобразуется в электрическую на огромной скорости. Частота вращения ротора турбогенераторов может колебаться в диапазоне от трех тысяч до пятнадцати тысяч оборотов в минуту.

При выборе турбогенератора необходимо учитывать следующие параметры:

• рабочая и максимальная мощность;


• габариты;


• статическая и динамическая прочность;


• система охлаждения и нагрева.

Генерирующее оборудование работает по единому принципу, превращая механическую энергию вращения в электричество за счет синхронного вращения магнитного поля, образованного напряжением в обмотке ротора. Таким образом формируется не только трехфазный переменный ток, но и напряжение в статоре. Синхронный турбогенератор способен поддерживать постоянное стабильное напряжение на всех этапах его работы.

Виды турбогенераторов

Все турбогенераторы можно разделить на несколько больших групп по принципу охлаждения:

• Охлаждение воздушное. Турбогенераторы этого типа, как правило, имеют закрытую конструкцию. Вентиляционные процессы имеют замкнутый цикл и принудительно стимулируются вентиляторами, закрепленными внутри с двух сторон ротора.


• Здесь необходимо сохранять хорошую герметичность, чтобы пыль не попала внутрь механизма. Поэтому, особое внимание уделяется качеству установки уплотнителей. Объем воздуха поддерживается тоже принудительно, с помощью воздухозаборников. Такие турбогенераторы малой мощности и с более высокими показателями используются для электрификации промышленных и бытовых объектов.


• Турбогенераторы с водородным охлаждением могут иметь мощность 60 и 100 Мегаватт. Роторные обмотки охлаждаются водородом напрямую, а статор опосредованно. При этом воздействию водорода подвергается и сварная неразъемная и газонепроницаемая оболочка.


• Охлаждение водяное. В данном случае на обмотку ротора и статор подается жидкость, при этом стальной наборный сердечник статора охлаждается не просто водой, а специально подготовленного охладителя из силумина. Внутренний объем воздуха также охлаждается с помощью воды.


• Охлаждение объединенное, преимущественно водородно-водяное. Такие агрегаты могут быть мощностью 160 – 1200 Мегаватт при частоте вращения 3000 оборотов в минуту. Обмотка здесь охлаждается очищенной водой, а сам ротор – водородом. Что касается наружной их поверхности, она охлаждается только водородом.

Помимо этого, существуют турбогенераторы АЭС, а также турбогенераторы ТЭЦ. В данном случае классификация оборудования основывается на типе преобразуемой генератором энергии и соответственно, имеет ряд эксплуатационных особенностей.

Принцип работы парогенератора

Охлаждающая система агрегата использует воду. Постоянно циркулирующая в теплообменниках жидкость прогоняется принудительно, насосами. Отличительная особенность этого типа генераторов в их надежности и стабильном развитии проектной мощности.

Возможна параллельная работа двух и более паровых генераторов с мощностью от 250 киловатт до 5 мегаватт. Мощность при этом передается от нескольких агрегатов в единую электрическую цепь.

Несмотря на то, что паровые турбины и парогенераторы стоят довольно дорого, вложения в окупаются довольно быстро. Дело в том, что на выходе получается электрическая энергия, которая почти в 10 раз доступнее, чем традиционно приобретаемая.

Принципы эксплуатации газовых генераторов

Газовые турбогенераторы вращаются посредством газовых турбин и имеют высокие показатели мощности. Все их можно разделить на две большие группы: агрегаты с разомкнутой системой воздушного охлаждения и генераторы с замкнутой системой охлаждения. Охлаждаться они могут как воздухом, так и водородом, а конечным хладагентом выступают, как правило, воздух или вода.

Их эксплуатация связана с соблюдением целого перечня требований. Причем, распространяются они не только на те устройства, которые подключены к турбинам, но и на те, что используются в качестве синхронных компенсаторов.

• Нельзя давать нагрузку на генератор сверх его номинальной мощности, прописанной в документах, в разделе «Условия эксплуатации».


• Если в эксплуатацию вводится генератор с разомкнутой системой воздушного охлаждения, то диапазон температуры первичного хладагента может колебаться от минус 5 до плюс 40 градусов Цельсия.


• Нельзя превышать годовое количество пусков с набором нагрузки. Предел - 500.


• Скорость набора активной нагрузки зависит от мощности турбины. При этом скорости набора активной и реактивной нагрузок не ограничены генератором.


• Номинальная мощность генератора равна его длительной полной мощности на выводах по месту установки и при сохранении номинальных напряжении и частоте тока, а также коэффициенте мощности и давлении водорода. При этом, если в документах не оговорено иное, температура первичного хладагента должна быть равна 40 градусам Цельсия.


• Чтобы определить номинальную мощность газотурбинных установок необходимо стабилизировать температуру входящего воздуха на отметке 15 градусов по Цельсию. Для генератора показатель температур воздуха или водорода должен составлять 40 градусов.


• Необходимо следить, чтобы при работе на номинальной мощности агрегатом не были превышены допустимые температуры, иначе это может привести к полной остановке системы.


• К тому же определять нагрузочные характеристики необходимо максимальной полной мощностью при условии соблюдения согласованных условий эксплуатации.


• Чтобы определить базисную мощность необходимо задействовать показатели длительной полной мощности на выводах и в месте установки. Должны быть соблюдены номинальные параметры частоты тока, напряжения, коэффициента мощности и давления водорода.

Виды турбинных генераторов малой мощности

Турбогенераторы используются во многих сферах деятельности человека, принцип их действия заключается в преобразовании механической энергии в электрическую энергию.

Характеристики таких машин очень высокие, поскольку они работают на экологически чистом органическом топливе и имеют высокий КПД, именно эти факторы повлияли на их популярность.

Турбогенераторы малой мощности (ТММ) особенно ценятся, поскольку их можно устанавливать на стационарных и передвижных объектах, которые требуют электроснабжения.

Чтобы понять, почему агрегаты стали столь популярными среди потребителей, стоит разобраться, какие их виды существуют, в чем заключаются их особенности и где их используют.

Электрические машины, которые работают в паре с турбиной, превращают механическую энергию в электрическую. Этот процесс происходит при помощи магнитного поля ротора, который размещен в статоре. Ротор постоянно вращается, а статор остается недвижимым.

Понятие «малая мощность» означает, что такие агрегаты имеют мощность до 1000 КВт, в них устанавливается замкнутая система охлаждения, что очень удобно в условиях, когда установки являются передвижными, а не стационарными.

Турбогенераторы малой мощности нашли свое применение во многих сферах.

Виды турбинных генераторов малой мощности

• Блочные конденсационные. Используются для обеспечения электроэнергией мореходных или речных судов, также применяются на стационарных электростанциях.


• Блочные конденсационные с отбором пара. Этот тип генераторов вырабатывает электроэнергию и пар для производственных нужд, используется на предприятиях и заводах различного типа.


• Блочные с конденсатором-бойлером. Применяются не только для выработки электроэнергии, но и для подогрева воды, поскольку дополнительно оснащены бойлером.


• Блочные с противодавлением. Обеспечивают электрификацию и теплофикацию, используются на производствах, морских и речных судах.

Сферы применения турбогенераторов малой мощности

Установки, которые способны обеспечить целые производственные предприятия собственной электроэнергией и отоплением, широко используются в нашей стране и за рубежом.

Турбогенераторы устанавливаются на объектах, где подключение к централизованной линии подачи является экономически невыгодным.

Собственные теплоэлектростанции могут применяться на производствах любого типа, также они подходят для использования в поездах, на речных и сухопутных судах, наземном и воздушном транспорте.

Есть случаи установки таких агрегатов в домашних условиях, чаще всего этот метод выработки энергии выбирают, если подключение к централизованной системе весьма дорогостоящее.

Окупаемость машин очень высокая, поскольку они позволяют частично или полностью отказаться от услуг центральных поставщиков энергии.

Преимущества турбогенераторов малой мощности

Машины данного типа характеризуются экономичностью, поскольку они позволяют получать электроэнергию, паровое отопление и даже подогрев воды, используя при этом экологическое топливо.

Кроме того, турбогенераторы малой мощности имеют очень высокий КПД, постоянное совершенствование этих машин позволило достичь КПД выше 90%, тогда как в самом начале их существования эти показатели не превышали 30%.

Также установки характеризуются малыми габаритами и весом, что особенно важно, если они являются передвижными или монтируются на транспорте разного типа.

Пользоваться агрегатами также очень просто, большинство из них имеет гидравлические системы управления.

Высокие качественные характеристики делают машины особенно популярными как в нашей стране, так и за рубежом.

Перспективы развития технологий малой мощности

Инновационные технологии в сфере генераторов малых мощностей направлены прежде всего на повышение их качества, прочности и КПД, также большое внимание уделяется уменьшению габаритов установок без потери их функциональности.

Немаловажно, что при расширении ассортимента машин данного типа и улучшении их качества понижается их стоимость, поэтому уже большее количество потребителей может себе позволить установить свою собственную ТЭС.

Турбинные генераторы малой мощности от лучших российских и зарубежных производителей будут представлены на специализированной выставке «Электро».

В ходе мероприятия участники и гости смогут познакомиться с новейшими достижениями в сфере электроэнергетики, инновационными решениями от ведущих специалистов знаменитых компаний и их планами на будущее.

На выставке будут представлены не только товары, но и решения для экономного использования электроэнергии и ее выработки.

Современные турбогенераторы разного вида и назначения на выставке

С любыми моделями турбогенераторов, принципами их использования, условиями монтажа и тонкостями обслуживания можно ознакомиться на международной выставке «Электро, которая пройдет в Москве. Это одно из крупнейших мероприятий в сфере электроэнергетики, на котором производители разных стран мира представляют самое современное оборудование.

На выставке вы сможете не только своими глазами увидеть принцип работы каждой модели, но и задать интересующие вопросы непосредственно производителям.

На выставочной площадке пройдут презентации, дискуссионные мероприятия и круглые столы, посвященные тенденциям и перспективам развития отрасли в краткосрочной перспективе. Заявки на участие может подать каждый желающий через форму на сайте выставочного центра в соответствующем разделе или по указанным там же телефонам.

Воздушные компрессоры
Турбогенератор назначение и принцип действия
Компрессоры разного вида и назначения