Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling
The temperature field of the rotor of the synchronous turbogenerator is investigated. The temperature distributions in rotor windings of 300 and 550-MW turbogenerators with direct hydrogen cooling of rotor winding are obtained. The transition to more power is implemented by increasing the hydrogen p...
Збережено в:
| Дата: | 2015 |
|---|---|
| Автори: | , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України
2015
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://journals.uran.ua/jme/article/view/57507 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Energy Technologies & Resource Saving |
Репозитарії
Energy Technologies & Resource Saving| id |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-57507 |
|---|---|
| record_format |
ojs |
| spelling |
oai:ojs.journals.uran.ua:article-575072015-12-31T00:36:39Z Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling Тепловое состояние обмотки ротора турбогенератора с непосредственным охлаждением водородом Кобзарь, К. А. Гакал, П. Г. Овсянникова, Е. А. Третьяк, А. В. turbogenerator rotor winding thermal state finite element method турбогенератор обмотка ротора тепловое состояние метод конечных элементов УДК 621.1.016.7 турбогенератор обмотка ротора тепловий стан метод скінченних елементів The temperature field of the rotor of the synchronous turbogenerator is investigated. The temperature distributions in rotor windings of 300 and 550-MW turbogenerators with direct hydrogen cooling of rotor winding are obtained. The transition to more power is implemented by increasing the hydrogen pressure in cooling system from 3 to 5 AT. Flow simulation of the cooling medium in the internal channels of the conductors of the rotor is carried out via a finite volume method. Direct determination of the thermal state of the rotor body is carried out via finite element method. This method was realized in the computer Solid Works environment. The thermal state of the rotor does not restrict the magnitude of the nominal power of the generator. The resource of the winding is estimated. The results of the thermal tests of 300 and 550-MW generators in the idling and short circuit are presented, which were carried out at the State Enterprise Plant "Electrotyazhmash". The maximum temperature of the rotor winding at rated speed was 74,7 °C (347,7 K) according to test results. The comparison of the calculated data and test results shows that the difference is not more than 10%. Исследовано температурное поле ротора синхронного турбогенератора. Получено распределение температуры в обмотках ротора для турбогенераторов мощностью 300 и 550 МВт с непосредственным охлаждением обмотки водородом. Переход на большую мощность осуществлен за счёт повышения давления водорода в системе охлаждения с 3 до 5 атм. Моделирование течения охлаждающей среды во внутренних каналах проводников выполнено методом конечных объемов. Непосредственное определение теплового состояния тела ротора осуществлено методом конечных элементов. Данный метод реализован в компьютерной среде SolidWorks. Тепловое состояние ротора не накладывает ограничений на величину номинальной мощности генератора. Оценён ресурс обмотки. Представлены результаты тепловых испытаний генераторов мощностью 300 и 550 МВт в режиме холостого хода и короткого замыкания, проведенные на ГП завод «Электротяжмаш». По результатам испытаний максимальная температура обмотки ротора в номинальном режиме составила 74,7 °С (347,7 К). Сравнение расчётных данных и результатов испытаний показывает, что погрешность расхождения составляет не более 10%. Досліджено температурне поле ротора синхронного турбогенератора потужністю 550 МВт з безпосереднім охолодженням обмоток воднем. Моделювання теплового стану ротора виконано методом скінченних елементів в тривимірній постановці. Досліджено зміну температури у вузлових точках ротора на різноманітних режимах роботи, у т. ч. за режиму короткого замикання. Для отриманого рівня нагрівання визначено ресурс обмотки. Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України 2015-12-31 Article Article application/pdf https://journals.uran.ua/jme/article/view/57507 Journal of Mechanical Engineering; Vol. 18 No. 4/1 (2015); 30-35 Проблемы машиностроения; Том 18 № 4/1 (2015); 30-35 Проблеми машинобудування; Том 18 № 4/1 (2015); 30-35 2709-2992 2709-2984 ru https://journals.uran.ua/jme/article/view/57507/53811 Copyright (c) 2015 К. А. Кобзарь, П. Г. Гакал, Е. А. Овсянникова, А. В. Третьяк https://creativecommons.org/licenses/by-nd/4.0 |
| institution |
Energy Technologies & Resource Saving |
| collection |
OJS |
| language |
Russian |
| topic |
turbogenerator rotor winding thermal state finite element method турбогенератор обмотка ротора тепловое состояние метод конечных элементов УДК 621.1.016.7 турбогенератор обмотка ротора тепловий стан метод скінченних елементів |
| spellingShingle |
turbogenerator rotor winding thermal state finite element method турбогенератор обмотка ротора тепловое состояние метод конечных элементов УДК 621.1.016.7 турбогенератор обмотка ротора тепловий стан метод скінченних елементів Кобзарь, К. А. Гакал, П. Г. Овсянникова, Е. А. Третьяк, А. В. Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling |
| topic_facet |
turbogenerator rotor winding thermal state finite element method турбогенератор обмотка ротора тепловое состояние метод конечных элементов УДК 621.1.016.7 турбогенератор обмотка ротора тепловий стан метод скінченних елементів |
| format |
Article |
| author |
Кобзарь, К. А. Гакал, П. Г. Овсянникова, Е. А. Третьяк, А. В. |
| author_facet |
Кобзарь, К. А. Гакал, П. Г. Овсянникова, Е. А. Третьяк, А. В. |
| author_sort |
Кобзарь, К. А. |
| title |
Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling |
| title_short |
Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling |
| title_full |
Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling |
| title_fullStr |
Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling |
| title_full_unstemmed |
Thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling |
| title_sort |
thermal state of the rotor winding of the turbogenerator with direct hydrogen cooling |
| title_alt |
Тепловое состояние обмотки ротора турбогенератора с непосредственным охлаждением водородом |
| description |
The temperature field of the rotor of the synchronous turbogenerator is investigated. The temperature distributions in rotor windings of 300 and 550-MW turbogenerators with direct hydrogen cooling of rotor winding are obtained. The transition to more power is implemented by increasing the hydrogen pressure in cooling system from 3 to 5 AT. Flow simulation of the cooling medium in the internal channels of the conductors of the rotor is carried out via a finite volume method. Direct determination of the thermal state of the rotor body is carried out via finite element method. This method was realized in the computer Solid Works environment. The thermal state of the rotor does not restrict the magnitude of the nominal power of the generator. The resource of the winding is estimated. The results of the thermal tests of 300 and 550-MW generators in the idling and short circuit are presented, which were carried out at the State Enterprise Plant "Electrotyazhmash". The maximum temperature of the rotor winding at rated speed was 74,7 °C (347,7 K) according to test results. The comparison of the calculated data and test results shows that the difference is not more than 10%. |
| publisher |
Інститут енергетичних машин і систем ім. А. М. Підгорного Національної академії наук України |
| publishDate |
2015 |
| url |
https://journals.uran.ua/jme/article/view/57507 |
| work_keys_str_mv |
AT kobzarʹka thermalstateoftherotorwindingoftheturbogeneratorwithdirecthydrogencooling AT gakalpg thermalstateoftherotorwindingoftheturbogeneratorwithdirecthydrogencooling AT ovsânnikovaea thermalstateoftherotorwindingoftheturbogeneratorwithdirecthydrogencooling AT tretʹâkav thermalstateoftherotorwindingoftheturbogeneratorwithdirecthydrogencooling AT kobzarʹka teplovoesostoânieobmotkirotoraturbogeneratorasneposredstvennymohlaždeniemvodorodom AT gakalpg teplovoesostoânieobmotkirotoraturbogeneratorasneposredstvennymohlaždeniemvodorodom AT ovsânnikovaea teplovoesostoânieobmotkirotoraturbogeneratorasneposredstvennymohlaždeniemvodorodom AT tretʹâkav teplovoesostoânieobmotkirotoraturbogeneratorasneposredstvennymohlaždeniemvodorodom |
| first_indexed |
2024-09-01T17:35:58Z |
| last_indexed |
2024-09-01T17:35:58Z |
| _version_ |
1809016064610140160 |