Электрические машины
К этим СП-машинам относятся различного рода генераторы, электродвигатели и синхронные компенсаторы. Основными преимуществами
СП-электрических машин являются:
малые потери мощности, обусловленные уменьшенными массогаба-ритными характеристиками;
возможность создания машин большой единичной мощности в сравнительно малых габаритах;
простота транспортировки и установки, обусловленная малыми габаритными характеристиками;
высокая синусоидальность выходного напряжения, обусловленная специальной схемой намотки обмотки статора, и принципиальная возможность создания машин на высокие уровни напряжения (35—220 кВ) так называемые «бестрансформаторные» схемы.
Сверхпроводниковые синхронные Турбо- и гидрогенераторы могут найти применение прежде всего для агрегатов большой мощности (500 МВт и выше), где уменьшению массогабаритных показателей придается большое значение. Так, они перспективны для энергоблоков АЭС единичной мощности 1000— 1500 МВт.
Малые значения реактивных сопротивлений этих генераторов обусловленные их конструктивными особенностями, способствуют повышению пределов передаваемой мощности и повышению устойчивости.
Особенно интересно и перспективно применение таких генераторов в судовой и авиационной энергетике, где требования минимизации масло-габаритных показателей имеют важное значение. Это относится не только к генераторам, но и к электродвигателям судовой и другой транспортной энергетике.
В подобных турбогенераторах, как правило, сверхпроводимость используется в обмотках возбуждения (так называемые комбинированные машины).
В нашей стране в 80-х годах прошлого столетия был создан НТСП-тур-богенератор мощностью 20 MB • А под общим научным руководством академика И.А. Глебова, испытания которого в энергосистеме (машина испытывалась в режиме синхронного компенсатора) подтвердили на практике основные преимущества таких машин.
Перспектива коммерческого применения СП-генераторов — это создание таких машин на базе ВТСП-материалов второго поколения. В последние годы создан ряд ВТСП-генераторов мощностью до 10 МВт, в том числе с полным криостатированием (ротор и статор). В Японии разрабатывается ВТСП-турбогенератор мощностью 70 МВт.
Изложенное выше в полной мере относится к электродвигателям на основе сверхпроводниковых технологий. Созданы и разрабатываются разнообразные синхронные, реактивные, гистерезисные электродвигатели, могущие найти широкое применение прежде всего в транспортных средствах вследствие их малых массогабаритных показателей (в том числе в авиации, железнодорожный транспорт, судовой энергетике и др.). Они же применимы и для крупных машин, где требования высокого значения КПД при минимальных габаритах и массах имеет большое значение (горно-руд-ная промышленность, электроэнергетика, металлургия и др.).
Весьма перспективны ВТСП-компенсаторы. Помимо перечисленных достоинств генераторов, которые полностью свойственны и компенсаторам, необходимо отметить, что уменьшенное значение реактивности статора позволяет компенсатору работать в пределах изменения реактивной мощности ±100 % без изменения полярности тока возбуждения и без нарушения устойчивости. Если режим реактивной мощности +100% соответствует, как и в обычном компенсаторе, режиму с номинальным током возбуждения, то в ВТСП-компенсаторе режим реактивной мощности — 100 % соответствует либо нулевому, либо не большому положительному значению тока возбуждения.
Компактные ВТСП-компенсаторы можно создавать на большие мощности (200—300 MB • А и выше), что важно при передаче больших мощностей на дальние расстояния и в условиях ограничения территорий подстанций.
В настоящее время работы по ВТСП-синхронным компенсаторам интенсивно ведутся в США и Японии. В США разработан и внедрен в эксплуатацию ВТСП-компенсатор мощностью 8 MB • А. В таблице приве-
Рис. 16.8. Синхронный ВТСП-компенсатор мощностью 200 MB-А |
Модель | Реакгивная мощность, кВ ■ A | Напряжение, В | Ток, А | Общая масса, кг |
DV-500 | ||||
DV-2000 | ||||
DV-4000 | ||||
DV-8000 | ||||
DZ-6000 | ||||
DZ-8000 | ||||
DZ-10000 | ||||
FZ-10000 | ||||
FZ-15000 |
ден ряд мощностей ВТСП-компенсаторов, разрабатываемых для общепромышленной и специальной энергетики США.
В России под руководством чл.-корр. РАН Л.И. Чубраевой разработан проект ВТСП-компенсатора мощностью 200 MB • А, напряжением 220 кВ, частотой вращения 750 об/мин, общий вид которого приведен на рис. 16.8.
Дата добавления: 2016-07-05; просмотров: 1635;