ТУРБИНА ТИПА ПЛ 548-Г-750 МОЩНОСТЬЮ 47300 кВт
(Саратовская ГЭС, опытный агрегат № 23)
Опытная горизонтальная поворотно-лопастная капсульная турбина с выходным статором диаметром рабочего колеса 7500 мм предназначена для непосредственного соединения с горизонтальным генератором трехфазного тока, размешенным в капсуле со стороны верхнего бьефа.
Капсула гидроагрегата, где размещены почти все механизмы турбины и генератора, установлена в подводящей камере полуоткрытого типа шириной 2D. Капсула покоится на массивном бычке толщиной 4500 мм и статоре с восемью колоннами, установленными через 45 градусов. Головная часть капсулы представляет собой сварную конструкцию с продольными и кольцевыми ребрами жесткости, внутри которой расположены агрегатное оборудование и масловодоприемник. Капсула выполнена из двух частей с разъемом в горизонтальной плоскости. Для установки подшипника генератора в капсуле предусмотрена опорная плита и специальная опора для установки масловодоприемника.
Направляющий аппарат - конический, имеет 16 лопаток асимметричного профиля с углом наклона оси поворота лопаток к оси турбины 60°. Наружное кольцо направляющего аппарата - сварное, состоит из восьми частей; внутреннее кольцо выполнено из стального литья и состоит из четырех частей. Регулирующее кольцо — сварное, коробчатого сечения, выполнено из двух частей, его перемещение производится в двух кольцевых направляющих, каждая из которых состоит из восьми частей. Места трения регулирующего кольца и кольцевых направляющих выполнены в виде кольцевых погонов из нержавеющей стали, приваренных к обработанной поверхности регулирующего кольца. Поворот Лопаток осуществляется в подшипниках, втулки которых выполнены из лигнофоля и смачиваются водой. Поворот направляющих лопаток осуществляется двумя прямоосными сервомоторами, установленными вертикально во внутреннем поясе статора турбины. Специальные пальцы соединяют сервомоторы с регулирующим кольцом. Усилие и перемещение поршней сорвомоторов через пальцы передаются регулирующему кольцу, которое механизмом поворота, состоящим из рычагов, серег и пространственных шаровых шарниров, соединено с внутренними цапфами направляющих лопаток.
Рабочее колесо турбины расположено консольно и состоит из литого корпуса, четырех лопастей, механизма поворота лопастей, сварного днища, сварного конуса и др. Лопасти выполнены отъемными и соединены с цапфами болтами и шпонками. Уплотнения лопастей - съемные и состоят из набора манжет, изготовленных из плоских резиновых колец, предотвращающих утечку масла из корпуса рабочего колеса, а также предохраняющих от попадания в него воды. Поворот лопастей осуществляется сервомотором, расположенным внутри верхней цилиндрической части корпуса рабочего колеса. Для зашиты внутренней полости корпуса от большого давления сервомотор отделен от него перегородкой. Механизм поворота лопастей - бескрестовинного типа. Со стороны верхнего бьефа к штоку, на котором расположен поршень сервомотора, крепятся штанги рабочего колеса, осуществляющие подвод масла под давлением от маслоприемника к полостям сервомотора. В данной гидротурбине маслоприемник объединен в одно устройство с водоприемником, установленным на торце генераторного вала и обеспечивающим подвод масла в сервомотор рабочего колеса и воды для охлаждения обмоток ротора генератора без какого-либо контакта масла и воды. Масловодоприемник состоит из распределительной штанги, корпуса водоприемника, крышки, сливной ванны, корпуса маслоприемника, буксы маслоприемника, кольцевых уплотнений и штанг маслоприемника.
Вал турбины — стальной кованый с двумя фланцами. Тело вала отковано заодно с малым фланцем и приварено к большому литому фланцу, являющемуся одновременно крышкой сервомотора рабочего колеса. Вал выполнен с центральным отверстием диаметром 600 мм, через которое проходят штанги для подвода масла в сервомотор рабочего колеса и отвода из него дренажного масла. С одной стороны вал турбины крепится к фланцу вала генератора при помощи припасованных болтов, с другой - к корпусу рабочего колеса. На фланце, примыкающем к рабочему колесу, со стороны подшипника, имеются две кольцевые опорные плоскости, облицованные наплавленным слоем нержавеющей стали. К одной из них - меньшей - примыкает резиновое кольцо уплотнения.
Капсульный агрегат имеет три подшипника, один из которых относится к турбине. Подшипник с двухрядным расположением сегментов с баббитовой заливкой установлен перед рабочим колесом в переходном конусе капсулы и рассчитан на нагрузку 220 т. Нижняя часть корпуса подшипника - литая из стали с лапами для установки и крепления, верхняя - сварная. Внутри нижней части в специальных пазах установлены четыре балансира, на концы которых в два ряда установлены восемь сегментов (по четыре в ряду). Сегменты опираются через шаровые пяты на балансиры, а балансиры - на корпус через цилиндрические пяты, благодаря чему подшипник становится самоустанавливающимся. Уплотнения подшипника представляют собой отлитые из симулина пояса, располагающиеся по обеим сторонам подшипника. Внутри поясов расположено несколько кольцевых лабиринтов, благодаря которым масло удерживается в подшипнике и предотвращается возможность попадания воды в масляную ванну.
Турбина снабжена регулятором типа ЭГРКМ-150-2 и маслонапорной установкой типа МНУ-3 0-2/40. Маслонапорная установка обслуживает две турбины. Управление турбиной
полностью автоматизировано, пуск и останов турбины производятся дистанционно с пульта управления.
Конструкция и компоновка агрегата позволяют вести полный демонтаж ротора турбины без демонтажа генератора.
Вход в агрегат и выход из него, а также различные коммуникации осуществляются через верхнюю колонну статора и верховой проход, соединяющий головную часть капсулы с помещением, где расположено регуляторное оборудование. Через этот же верховой проход выводятся шинопровод и трубы масловодоприемника.
Техническая характеристика
Напор, м: расчетный .. 10,6
максимальный 15
минимальный . 6,5
Мощность, кВт . 47300
Скорость вращения, об/мин .. 75
Диаметр рабочего колеса, мм .. 7500
Количество лопастей рабочего колеса 4
