ТУРБИНА ТИПА РО 170-В-180 МОЩНОСТЬЮ 33500 кВт
(Жинвали I ГЭС)
Вертикальная радиально-осевая турбина (фиг. 47, табл. 2) предназначена для привода генератора трехфазного тока подвесного типа с опорой подпятника на верхней крестовине генератора.
Вода к каждой турбине подводится отдельным водоводом.
Металлическая спиральная камера - круглого и эллиптического сечения. Спиральная камера представляет собой сварную конструкцию из стальных обечаек, приваренных к верхнему и нижнему поясам сварно-литого статора. Спиральная камера выполнена из двух частей, соединенных болтами. На спиральной камере приварены две опоры для крепления сервомоторов направляющего аппарата. К дисковому затвору спиральная камера крепится с помощью фланцевого соединения.
Статор - сварно-литой конструкции, выполнен из двух частей. Верхний и нижний пояса отлиты заодно с полуколоннами, которые соединяются между собой с помощью сварки. Статор имеет восемь профилированных колонн. Верхний и нижний пояса каждой половины статора приварены к обечайкам спиральной камеры и таким образом представляют единую конструкцию со спиральной камерой.
Направляющий аппарат состоит из крышки турбины (выполняет роль верхнего кольца), регулирующего кольца, 16 лопаток, механизма поворота, нижнего кольца и других деталей. Лопатки асимметричного профиля положительной кривизны отлиты из нержавеющей стали. Цапфы лопаток имеют три опоры.
Корпуса подшипников, устанавливаемые в крышке турбины, - чугунные. Механизм поворота лопаток - нормализованной конструкции с внешним расположением регулирующего кольца и накладными серьгами. Для предотвращения повреждения механизма поворота предусмотрены срезные пальцы.
Регулирующее кольцо - сварное с двумя проушинами для подсоединения тяг сервомоторов. В местах трения на регулирующем кольце установлены бронзовые сухари.
Нижнее кольцо - литое из углеродистой стали, имеет 16 расточек для размещения втулок нижних цапф лопаток. Проточная часть нижнего кольца облицована листами нержавеющей стали. Для уплотнения нижнего щелевого зазора рабочего колеса к нижнему кольцу приварено уплотнительное кольцо из нержавеющей стали.
Фиг. 47. Разрез по турбине типа РО 170-В-180 (Жинвали I ГЭС)
Крышка турбины - сварная неразъемная из углеродистой стали.
Рабочее колесо - цельнолитое из нержавеющей стали с 14 лопастями. В верхнем ободе рабочего колеса имеются разгрузочные отверстия.
Рабочие колесо имеет лабиринтное уплотнение с канавками. Щели верхнего и нижнего уплотнений образуются неподвижным верхним и нижним кольцами и наружными поверхностями ступицы и обода рабочего колеса. Нижнее подвижное уплотнительное кольцо совмещено с нижним кольцом направляющего аппарата.
Вал турбины - цельнокованый, верхним фланцем присоединяется к валу генератора, к нижней части вала крепится рабочее колесо. Уплотнение вала - лепесткового типа, закрепленное на нижней части корпуса подшипника.
Направляющий подшипник турбины - масляный сегментный с принудительной циркуляцией масла. Шесть самоустанавливаюшихся сегментов с баббитовой заливкой размешены в неразъемном корпусе подшипника. Масляная ванна расположена на крышке турбины.
Управление работой агрегата осуществляется электрогидравлическим регулятором скорости типа ЭГР-2М-1 00-4, который обеспечивает работу агрегата в режимах: холостого хода, изолированной нагрузки, индивидуального и группового регулирования по статической или астатической характеристике.
Питание систем регулирования турбины и управления затвором маслом под давлением осуществляется маслонапорной установкой типа МНУ-4-1/40.
Техническая характеристика
Напор, м:
расчетный .. 128
максимальный .. 155,9
минимальный . .. 108,55
Мощность, кВт 33500
Скорость вращения, об/мин .. 428,6
Диаметр рабочего колеса, мм ... 1800
Количество лопастей рабочего колеса 14
ОПЫТНО-ПРОМЫШЛЕННЫЙ ТУРБОЗАТВОР РО 170-В-180 МОЩНОСТЬЮ 33500 кВт (турбозатвор Жинвали I ГЭС)
Турбозатвор выполняет функции обычной радиально-осевой турбины и турбинного затвора (фиг. 48, табл. 2).
Основное конструктивное отличие его от обычной радиально-осевой турбины состоит в том, что рабочее колесо турбозатвора имеет возможность перемещения вниз, так как вал выполнен из двух частей и в месте разреза валов размешен сервомотор ротора, перемещающий рабочее колесо.
Ступица рабочего колеса имеет диаметр больший, чем диаметр обода, а высота ступицы больше высоты лопаток направляющего аппарата. Рабочее колесо в нижнем положении садится ступицей на нижнее кольцо, и своей развитой периферийней частью ступица перекрывает проходное сечение направляющего аппарата. Таким образом, турбозатвор работает как турбина и является оперативным аварийным запорным органом.
Перемещение рабочего колеса турбозатвора вниз происходит за счет того, что диаметр входа в отсасывающую трубу несколько больше, чем у обычной турбины.
Турбозатвор выполняет следующие операции: пуск агрегата, нормальный останов и аварийную работу агрегата - закрытием направляющего аппарата; аварийный останов - опусканием рабочего колеса или одновременным опусканием рабочего колеса и закрытием направляющего аппарата.
Пуск и работа в турбинном режиме.
В исходном состоянии рабочее колесо опушено в нижнее положение, направляющий аппарат закрыт. При пуске с помощью гидропривода открывается клапан на разгрузочном трубопроводе, в результате чего давление воды в полости над рабочим колесом падает. Рабочее колесо сервомотором поднимается в верхнее (турбинное) положение. Дальнейший пуск и работа в турбинном режиме не имеют существенных отличий от пуска и работы обычной турбины. При работе турбины рабочее колесо поддерживается в верхнем положении давлением масла.
Нормальный останов турбины.
Закрывается направляющий аппарат и агрегат останавливается. Рабочее колесо сервомотором опускается в нижнее запорное положение и своей ступицей полностью перекрывает проходное сечение турбины. Затем закрывается клапан с гидроприводом на разгрузочном трубопроводе. В полость над рабочим колесом через лабиринтное уплотнение поступает вода под давлением.
Аварийный останов турбины.
Аварийный останов закрытием направляющего аппарата не имеет существенных отличий от аварийного останова обычной радиально-осевой турбины, а аварийный останов опусканием рабочего колеса осуществляется при невозможности останова агрегата закрытием направляющего аппарата. Исходное состояние - разгон. Блок защиты системы регулирования дает импульс на опускание рабочего колеса. Сервомотор вращает рабочее колесо, которое опускается в нижнее положение. Происходит резкое ухудшение обтекания лопастной системы рабочего колеса, что приводит к быстрому уменьшению скорости вращения агрегата, При приближении ступицы рабочего колеса к нижнему кольцу вращение колеса прекращается и турбина останавливается. Аварийный останов агрегата возможен и при резком (аварийном) падении давления в системе регулирования. В этом случае усилие сервомотора становится меньше осевого усилия и под действием последнего рабочее колесо опускается вниз. Аварийный останов одновременным опусканием рабочего колеса и закрытием направляющего аппарата является комбинацией описанных выше режимов.
Проточная часть турбозатвора не имеет отличий от проточной части обычной турбины Жинвали ГЭС.
Ротор турбозатвора состоит из рабочего колеса с обтекателем, вала турбины, сервомотора ротора, системы шпонок, втулок, уплотнений вала и других мелких деталей.
Рабочее колесо - литое из стали. К периферийной части ступицы (верхнего обода) приварено специальное кольцо, к которому снизу присоединен обтекатель. На цилиндрических поверхностях обода и ступицы размещены уплотнения рабочего колеса.
Вал турбозатвора нижним торцом крепится к рабочему колесу, а верхним - к поршню сервомотора ротора. Для соединения вала с сервомотором в жесткую конструкцию при работе в турбинном режиме на валу предусмотрен конический участок с углом конусности 6°. При подъеме рабочего колеса в верхнее положение вал турбины заклинивается в соответствующем коническом участке корпуса сервомотора.
Сервомотор ротора состоит из корпуса, крышки, поршня, системы шпонок.
Поршень сервомотора - стальной, на нем сверху закреплено чугунное уплотнительное кольцо. Фиксация поршня от осевого перемещения обеспечивается закладным кольцом, состоящим из двух половин. Масло к сервомотору подводится через верхнюю уплотненную часть вала штангой.
Направляющий подшипник - масляный с восемью самоустанавливающимися сегментами и принудительной циркуляцией масла. Сегменты установлены в неразъемном корпусе подшипника. Вал имеет двойное уплотнение: основное лепесткового типа, располагающееся на нижней части корпуса сервомотора; ниже основного располагается ремонтное уплотнение, основным элементом которого является резиновый шланг. В случае необходимости в него подается воздух под давлением.
Ремонтное уплотнение необходимо для уплотнения крышки турбины при опушенном рабочем колесе (затворный режим) и для зашиты основного уплотнения при ремонте последнего.
Техническая характеристика
Напор, м:
расчетный . 128
максимальный .. 155,9
минимальный . . 108,55
Мощность, кВт .. .. 33500
Скорость вращения, об/мин . , 428,6
Диаметр рабочего колеса, мм .. 1800
Количество лопастей рабочего колеса .. 14
