Marcn BIERNACKI, Jerzy PRZYBYSZ, Józef WIŚNIEWSKI Instytut Energetyk Instytut Badawczy(), Poltechnka Łódzka Instytut Elektroenergetyk () do:.599/48.5..9 Analza momentów skrętnych na wale turbozespołu 38 MVA Streszczene. Przedstawono analzę momentów skrętnych na wale turbozespołu 38 MVA występujących podczas rozmatych zakłóceń secowych, oblczonych za pomocą unwersalnego modelu matematycznego. Abstract. Usng a unversal mathematcal model of a turbne-generator unts s calculated torsonal shaft moment under dfferent operatng condtons. (Analyze torsonal shaft moment of turbne-generator 38 MVA). Słowa kluczowe. Turbozespół, momenty skrętne, drgana, wytrzymałość zmęczenowa materału. Keywords. Turbne-generator, torsonal shaft moment, vbratons, fatgue strength Wstęp Na problemy zwązane z drganam skrętnym wałów zwrócono uwagę analzując aware dużych turbozespołów w latach sedemdzesątych w Europe [] Stanach Zjednoczonych []. Opracowano środk zaradcze jak np. okresowe zaostrzone przeglądy stanu wrnków turbozespołów oraz specjalne wymagana dotyczące synchronzacj, SPZ tp. [3]. Podczas pracy turbozespołów w systeme elektroenergetycznym cągle występują nenormalne stany pracy, w wynku których powstają skrętne kołysana wałów turbozespołów prowadzące do kumulacj zjawsk zmęczenowych w materale wrnków. Wynk badań oblczenowych wykonywanych przez welu autorów wykazują, że przy skrętnych kołysanach mogą powstać znaczne przemenne momenty skrętne (zwarca zewnętrzne, SPZ, błędna synchronzacja, rezonans podsynchronczny), które powodują zmęczene nskoczęstotlwoścowe, jak równeż mnejsze przemenne momenty skrętne (zrzuty mocy, praca asynchronczna) powodujące zmęczene wysokej częstotlwośc. Systemy dagnostyk turbozespołów dużej mocy, zawerające dagnostykę czasu życa wałów, pownny uwzględnać wszystke rodzaje nenormalnych stanów pracy. Przy analze wpływu skrętnych kołysań na wał turbozespołu wyjścowym etapem jest wyznaczene elektromagnetycznego momentu obrotowego [4]. Moment elektromagnetyczny turbogeneratora, zmana którego jest perwotną przyczyną drgań skrętnych w jednostkach względnych określa sę wyrażenem: () δw M m em δα gdze: W m - koenerga pola magnetycznego turbogeneratora, α - kąt mędzy osą uzwojena wzbudzena a osą fazy L stojana, charakteryzujący położene dwubegunowego wrnka turbogeneratora w dowolnym momence czasu. Zgodne z oblczenam najwększy wpływ turbogeneratora na zmnejszene momentu skrętnego ma uwzględnene jego tłumącego dzałana w stanach rezonansowych błędnym SPZ, odpowedno o 49 % 3 % a przy zwarcach tylko o 5 % [5]. Oblczena wykazały, że absolutne wartośc uszkodzalnośc włączając stany rezonansowe są newelke. Ne znaczy to jednak, że dagnostyka wytrzymałośc zmęczenowej materału wałów przy skrętnych kołysanach ne jest ważna. Wększość rozpatrywanych procesów przejścowych powtarza sę welokrotne, a to przy długotrwałej eksploatacj ma stotny wpływ na zmęczenową wytrzymałość materału wałów. Praktyczne zastosowane matematycznego modelu charakteryzuje sę możlwoścam wylczena w różnych stanach chwlowych wartośc prądów napęć fazowych, momentu elektromagnetycznego, które są wyjścowym nformacjam dla zbudowana funkcjonowana systemu dagnostycznego turbozespołu. W kraju na problem ten zwrócono uwagę na przełome weków [6,7]. Przedstawono wówczas przyczyny objawy występowana drgań skrętnych wałów oraz podjęto ch badana symulacyjne. Omówono występujące za grancą przypadk awar turbozespołów zwązane z drganam skrętnym wału ch dagnostyką. Wykonano oblczena symulacyjne drgań skrętnych wałów turbozespołów MW [8,9] 36 MW [] stosując unwersalny model matematyczny EMTP (Electromagnetcs Transents Program Program Oblczeń Przejścowych Zjawsk Elektromagnetycznych) []. Model turbozespołu w programe EMTP Możlwe jest symulowane dynamk turbozespołu z dowolną lczbą oddzelnych mas wrujących osadzonych na wspólnym wale. Przyjęto, że każda masa jest sztywna połączona sprężyśce z sąsadującym masam. Każda masa, z wyjątkem turbogeneratora ma przypsaną moc napędzającą, która może być stała lub zmenać sę w wynku dzałana układów regulacyjnych. W oblczenach założono, że moment elektromagnetyczny dzała na wrnk turbogeneratora jako na masę skuponą. Ne wykonywano węc oblczena rozkładu momentu wzdłuż długośc wrnka. Można przyjąć równomerny rozkład momentu wzdłuż długośc wrnka. Elektryczna część modelu turbozespołu Przedstawony na rysunku trójfazowy model turbogeneratora stosowany w programe EMTP zawera następujące uzwojena: trzy uzwojena fazowe stojana przyłączone do sec (prądy I a, I b, I c ), uzwojene wzbudzena dające strumeń w os d (prąd I f ), zastępcze uzwojene tłumące w os d (prąd I kd ), zastępcze uzwojene reprezentujące efekt dzałana prądów wrowych (prąd I g ), zastępcze uzwojene tłumące w os q (prąd I kq ). Program umożlwa oblczene stanów przejścowych przy uwzględnenu nelnowej charakterystyk magnesowana układu wzbudzena. Jako dane wejścowe do modelowana turbogeneratora mogą posłużyć rezystancje ndukcyjnośc uzwojeń uzyskane od producenta, zestawone w tabel. Jeśl stneje potrzeba (dla dłuższych czasów symulacj) można zamodelować układy regulacyjne wzbudzena mocy mechancznej. W takm przypadku potrzebna jest struktura blokowa układów regulacj (transmtancje jej parametry). PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 33-97, R. 9 NR /5 47
Rys.. Zastępczy schemat elektryczny turbogeneratora Tabela. Dane wejścowe do modelowana turbogeneratora Oznaczene Nazwa Jednostka S Moc znamonowa MVA Un Napęce znamonowe kv NP Lczba begunów (ne par begunów) - Iwzb Prąd wzbudzena przy napęcu znamonowym neobcążonego A generatora Ra Rezystancja twornka j.w. Xl Reaktancja rozproszena twornka j.w. Xd, Xd, Xd Reaktancja synchronczna, przejścowa nadprzejścowa w j.w. os d Xq, Xq, Xq Reaktancja synchronczna, przejścowa nadprzejścowa w os q j.w. Tdo,Tdo, Tqo, Stałe czasowe dla otwartych Tqo obwodów d q S X Reaktancja kolejnośc zerowej j.w. Rn, Xn Impedancja uzemena punktu gwazdowego generatora j.w. Mechanczna część modelu turbozespołu Na rysunku przedstawono układ mas wrujących osadzonych na wspólnym wale. Do odwzorowana turbozespołów nezbędny jest model welomasowy np. podczas badana rezonansów podsynchroncznych. Modeluje sę wówczas od 6 do mas wrujących. W tabel podano zestawene danych potrzebnych do zamodelowana wrującego welomasowego układu turbozespołu. T U a I a Uc I c I g T T3 T4 T5 HP IP LP LP K, K,3 K 3,4 J J J3 D D D3 I kq Rys.. Struktura turbozespołu w badanym bloku 38 MVA. (J momenty bezwładnośc mas wrujących, D stałe tłumena, K stała sprężystośc, T momenty sły (mechanczne elektromechanczny) U f U b I b q axs J4 D4 d axs I ka K 4,5 J5 G D5 Tabela. Zestawene danych potrzebnych do zamodelowana wrującego welomasowego układu turbozespołu. Oznaczene Nazwa Jednostka Udzał momentu (lub mocy) napędzającego w całkowtym T momence (lub mocy) jw napędzającym, ne dotyczy turbogeneratora J Moment bezwładnośc kg m 6 Współczynnk tłumena wg D,+ wzoru () ne dotyczy ostatnej N m s rad - masy wrującej D Współczynnk tłumena wg wzoru (3) N m s rad - Współczynnk tłumena wg D _abs wzoru (4) N m s rad - K,+ Stała sprężystośc połączena,+ wg wzoru (5) ne dotyczy ostatnej masy wrującej N m s rad - 6 Oznaczena w tabel : () T D, (ω ω ) (3) (4) (5) T D (ω ω ) T D _abs ω Tspr, Tspr, K, (δ δ ) T - moment tłumący dzałający na masę, - prędkość obrotowa masy, s - prędkość synchronczna, T spr, - moment skręcający wału, - położene kątowe masy Welkośc wyjścowe (wynk) z oblczeń symulacyjnych podano w tabel 3. Tabela 3. Welkośc wyjścowe (wynk) z oblczeń symulacyjnych. I a, I b, I c, I d I q I wzb I d_tł I wr I q_tł U d U q U wzb M F M A T gen T wzb d q T Welkośc elektryczne Prądy fazowe stojana generatora Prąd w os d uzwojena stojana Prąd w os q uzwojena stojana Prąd wzbudzena Prąd w zastępczym uzwojenu tłumącym w os d uzwojena stojana Prąd w zastępczym uzwojenu odwzorowującym efekt strat wroprądowych Prąd w zastępczym uzwojenu tłumącym w os q uzwojena stojana Napęce na uzwojenu d stojana Napęce na uzwojenu q stojana Napęce wzbudzena Welkośc elektromechanczne mechanczne Sła magnetomotoryczna w szczelne, [A] Kąt mędzy składowym w os q d sły magnetomotorycznej w szczelne [rad] Moment elektromagnetyczny turbogeneratora Moment elektromagnetyczny wzbudncy Strumeń magnetyczny w os d Strumeń magnetyczny w os q Kąt określający położene masy Prędkość kątowa masy Moment mechanczny skrętny w wale mędzy masą oraz + Dane elektryczne mechanczne modelowanego turbozespołu Parametry technczne badanego turbogeneratora o mocy pozornej 38 MVA podano w tabel 4. s 48 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 33-97, R. 9 NR /5
Tabela 4. Parametry technczne badanego turbogeneratora o mocy pozornej 38 MVA Parametr Oznaczene Wymar Wartość Moc pozorna S n MVA 38 Moc czynna P n MW,8 Współczynnk mocy cos -,85 Napęce znamonowe stojana U n kv 7 Prąd stojana I n ka 7,97 Napęce wrnka U w V 64 Napęce wrnka przy begu jałowym U w V 63 Prąd wrnka I w A 698,4 Prąd wrnka przy begu jałowym I w A 6, Częstotlwość f n Hz 5 Prędkość obrotowa n obr./mn. 3 Sprawność generatora % 98,94 Asymetra obcążena dopuszczalna krótkotrwale (I /I ng ) t - 5, Stosunek zwarca k z -,5 Rezystancja twornka R a j. w., Rezystancja wrnka R W,79 Reaktancja kolejnośc zerowej X j. w., Reaktancja rozproszena twornka X j. w.,7 Reaktancja synchronczna w os d X d j. w., Reaktancja przejścowa w os d X d j. w.,7 Reaktancja podprzejścowa w os d X d j. w., Reaktancja synchronczna w os q X q j. w., Reaktancja przejścowa w os q X q j. w.,44 Reaktancja podprzejścowa w os q X q j. w., Stała czasowa przejścowa dla otwartego obwodu d T d s, Stała czasowa podprzejścowa dla T d s,5 otwartego obwodu d Stała czasowa przejścowa dla otwartego obwodu q T q s, Stała czasowa podprzejścowa dla T q s,8 otwartego obwodu q Mechanczna stała czasowa turbogeneratora H G s,76 Mechanczna stała czasowa turbny H T s 5,635 Dane wejścowe do modelowana układu mechancznego turbozespołu podano w tabel 5. Przyjęto na podstawe lteratury przytoczonej szczegółowo w [] współczynnk tłumena mas wrujących oraz stałych sprężystośc wału. Tabela 5. Dane wejścowe do modelowana układu mechancznego turbozespołu 38 MVA Oznaczene Jednostka Nazwa Wartość T Udzał momentu (lub,3 T mocy) napędzającego w, T 3 j.w. całkowtym momence (lub mocy),4 T 4 napędzającym turbny,4 J,84 J,35 J 3 kg m 6 Moment bezwładnośc,6375 J 4,6375 J 5,94 D _abs 5 D _abs 5 N m s rad - Współczynnk tłumena D 3_abs 5 wg wzoru (6) D 4_abs 5 D 5_abs 5 K, 8 Stała sprężystośc wału K,3 N m s rad - 6,+ wg wzoru (7) 6 K 3,4 ne dotyczy ostatnej 6 masy wrującej K 4,5 38 Oznaczena w tabel 5: (6) (7) T D _abs ω Tspr, Tspr, K, (δ δ ) T - moment tłumący dzałający na masę, - prędkość obrotowa masy, T spr, - moment skrętny wału, δ - położene kątowe masy. Numeracja mas lczona od strony turbny WP w kerunku turbogeneratora. Na rysunku 3 przedstawono na podstawe danych z lteratury zależnośc współczynnków sztywnośc odcnków wałów turbozespołów w funkcj ch mocy []. K [N m rad - 6 ] 4 3 5 7 9 3 S [MVA] Rys.3. Zależność współczynnków sztywnośc odcnków wałów turbozespołów w funkcj ch mocy Mod f =, Hz Mod f = 9,5 Hz Mod f = 4,8 Hz Mod 3 f =,5 Hz - 3 4 5 - - - Mod 4 f = 4,7 Hz - Rys.4. Kształt poszczególnych modów (wartośc składowych wektorów własnych macerzy transformacj Q). Podstawowe parametry transformatora blokowego są następujące: - Moc pozorna: 35 MVA (3 jednostk -fazowe), - Przekładna napęcowa: 7/45 kv/kv, - Procentowe napęce zwarca: ΔU Z% = 5,5 %, - Straty obcążenowe: P Cu = 58 kw 3 4 5 3 4 5 3 4 5 3 4 5 K 4,5 K 3,4 K,3 K, PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 33-97, R. 9 NR /5 49
- Straty jałowe: P Fe = 4 kw - Pojemnośc mędzy uzwojenam GN-DN: C T =,6 nf/f - Pojemność dozemna uzwojena GN: C T =,9 nf/f - Pojemność dozemna uzwojena DN: C T =,63 nf/f Moc zwarcowa na szynach 4 kv wynos: S k max =,9 GVA (R/X =,59), S k mn =,7 GVA (R/X =,). Lna blokowa 4 kv ma następujące parametry: - Napęce znamonowe: 4 kv - Długość: l =,75 km - Typ przewodu: 48-ALF/34-UHST - Reaktancja jednostkowa: X =,85 /km - Reaktancja dla składowej zerowej (jednostkowa): X =,36 /km - Rezystancja jednostkowa: R =,9 /km - Rezystancja dla składowej zerowej (jednostkowa): R =,77 /km Analza modalna Celem analzy modalnej jest oblczene częstotlwośc drgań własnych elementów turbozespołu zbadane wrażlwośc układu na wymuszena zewnętrzne o częstotlwoścach rezonansowych. Na rysunku 4 przedstawono kształt poszczególnych modów (znormalzowane wartośc składowych wektorów własnych macerzy transformacj Q) []. Kształt modów obrazuje wzajemne przemeszczene poszczególnych mas wrujących w przypadku wystąpena rezonansu przy danej częstotlwośc modalnej. Na rysunku 5 przedstawono zależność maksymalnych momentów skrętnych T (odnesonych do momentów znamonowych wałów) w poszczególnych odcnkach wałów w funkcj częstotlwośc snusodalnego wymuszena zewnętrznego od strony sec, o ampltudze % momentu znamonowego T n_gen. dzałającego na wrnk turbogeneratora. W,,, T [jw] 3 4 5 Rys.5. Zależność maksymalnych momentów skrętnych w poszczególnych odcnkach wałów w funkcj częstotlwośc snusodalnego wymuszena zewnętrznego o ampltudze % T n_gen przyłożonego do wrnka generatora. Należy zauważyć, że nawet przy tak małym pobudzenu wrnka momentem zakłócającym, przy pewnych częstotlwoścach rezonansowych momenty skrętne przekraczają wartośc znamonowe dla tych wałów. T T T3 T4 f [Hz] a Oblczena momentów skrętnych na wale turbozespołu podczas zakłóceń Rys.6. Układ do oblczena momentów skrętnych na wale turbozespołu podczas wybranych zakłóceń Wykonano oblczena momentów mechancznych skrętnych wału podczas wybranych zakłóceń takch jak zwarce 3-fazowe -fazowe w poblżu zacsków generatora, zwarce 3-fazowe, -fazowe -fazowe za transformatorem blokowym, podczas zadzałana zaworu odcnającego oraz podczas synchronzacj przy nezgodnośc faz. Badany układ pokazano na rysunku 6. Zwarca w sec elektroenergetycznej zrzut obcążena Wynk oblczeń momentów skrętnych wałów podczas zwarć zrzutu obcążena przedstawa tabela 6. Tabela zawera maksymalne wartośc momentów wyrażone w jednostkach względnych tj. odnesone do momentu znamonowego danego odcnka wału T n_ określonego następująco: (8) G ~ TB TP W P Tn_ ω gdze: P n_ - oznacza moc przenoszoną danym odcnkem wału w warunkach obcążena znamonowego a wynkającą z udzału momentu (lub mocy) w całkowtym momence (lub mocy) napędzającym częśc turbny podanym w tabel 5. Kolejne punkty tabel 6 dotyczą następujących stanów: Z Z - 3-fazowe -fazowe zwarce w poblżu zacsków generatora. W chwl t=, następuje zwarce, w chwl t=, s następuje otwarce wyłącznka generatorowego zadzałane zaworu odcnającego dopływ pary. Z3 Z5-3-fazowe, -fazowe fazowe zwarce na napęcu 4 kv w poblżu transformatora blokowego na początku ln blokowej. W chwl t=, s następuje zwarce, w chwl t=, s następuje otwarce wyłącznka generatorowego zadzałane zaworu odcnającego dopływ pary. Z6 Z7-3-fazowe fazowe zwarce na napęcu 4 kv w głęb sec ( km od generatora). W chwl t=, s następuje zwarce, w chwl t=, s następuje otwarce wyłącznka w ln 4 kv odcęce zwarca. Z8 - Praca ustalona generatora w chwl t=, s następuje otwarce wyłącznka secowego zadzałane zaworu odcnającego dopływ pary (zrzut mocy). Oblczena wykonano dla wstępnych obcążeń generatora: %, 8%, 4% %. Wynk oblczeń w forme grafcznej przedstawono na rysunkach opsanych w tabel 6. Na rysunku 7 przedstawono przebeg prądów fazowych turbogeneratora podczas zwarca 3-fazowego w ln blokowej 4 kv za transformatorem blokowym zakłócene Z3. n_ n 4 kv Q Q lna b lokowa Q 5 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 33-97, R. 9 NR /5
Tabela 6. Maksymalne wartośc momentów skrętnych odcnków wału podczas zakłóceń w pracy turbogeneratora Obcążene generatora Lp Ops zakłócena Welkość % 8% 4% % Wartość Wartość Wartość Wartość maks.[j.w.] maks.[j.w.] maks.[j.w.] maks.[j.w.] T4 4,94 4,6 4,8 4,86 Z Zwarce 3-fazowe na szynach 7 kv za T3 3,3,7 3,6,77 wyłącznkem Q T,89,7,4, T 3,3,77,5,46 Z Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Zwarce -fazowe na szynach 7 kv za wyłącznkem Q Zwarce 3-fazowe w ln blokowej 4 kv za transformatorem blokowym Zwarce -fazowe w ln blokowej 4 kv za transformatorem blokowym Zwarce -fazowe w ln blokowej 4 kv za transformatorem blokowym Zwarce 3-fazowe w głęb sec ( km od elektrown) za wyłącznkem Q3 Zwarce -fazowe w głęb sec ( km od elektrown) za wyłącznkem Q3 T4 3,5,9,78,5 T3,9,7,4, T,9,3,,96 T,6,7,7,97 T4 3, 3,,89,74 T3,3,7,6,57 T,,98,5,79 T,45,8,6,84 T4,9,79,56,34 T3,43,9,7,78 T,73,5,,69 T,87,6,9,7 T4,78,63,8,9 T3,76,58,8,47 T,43,,77,4 T,5,3,8,4 T4,6,57,49,4 T3,5,5,46 3,5 T,9,9,9,5 T,,9,8,4 T4,48,36,8,79 T3,48,37,9,3 T,46,34,7,79 T,49,37,,83 T4,8,89,48,5 T3,45,,67,6 Z8 Praca ustalona - zrzut obcążena T,5,87,47,8 T,7,89,53,9 Oznaczena w tabel: I A,B,C - prądy fazowe generatora, T 4 - momenty skrętne na -tym odcnku wału (lcząc od strony turbny WP). Na rysunku 8 przedstawono przebeg momentów skrętnych na odcnkach wałów turbozespołu podczas zwarca 3-fazowego w ln blokowej 4 kv za transformatorem blokowym zakłócena Z3. [ka] - -.5..5..5 [s].3 (f le MW_5.pl4; x-v ar t) c:aa -BA c:ab -BB c:ac -BC Rys.7. Przebeg prądów fazowych generatora podczas zwarca 3- fazowego w ln blokowej 4 kv za transformatorem blokowym - zakłócene Z3 4 [jw] - -4.5..5..5 [s].3 (f le MW_5.pl4; x-v ar t) t: T4 t: T3 t: T t: T Rys.8. Przebeg momentów skrętnych na turbozespołu podczas zwarca 3-fazowego w ln blokowej 4 kv za transformatorem blokowym - zakłócene Z3 4 [ka] - -4.5..5..5 [s].3 (f le MW_5.pl4; x-v ar t) c:aa -BA c:ab -BB c:ac -BC Rys.9. Przebeg prądów fazowych turbogeneratora podczas zrzutu obcążena (zamknęce zaworu odcnającego) - zakłócene Z8 Na rysunku 9 przedstawono przebeg prądów fazowych turbogeneratora podczas zrzutu obcążena (zamknęce zaworu odcnającego) zakłócene Z8. [jw] - -.5..5..5 [s].3 (f le MW_5.pl4; x-v ar t) t: T4 t: T3 t: T t: T Rys.. Przebeg momentów skrętnych na odcnkach wałów turbozespołu podczas zrzutu obcążena turbogeneratora (zamknęce zaworu odcnającego) - zakłócene Z8 5 4 3 T max [jw] T4max T3max Tmax Tmax Z Z Z3 Z4 Z5 Z6 Z7 Z8 Z3 Rys.. Wartośc maksymalnych momentów skrętnych w odcnkach wału turbozespołu podczas zakłóceń opsanych w tabel 6 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 33-97, R. 9 NR /5 5
Na rysunku przedstawono przebeg momentów skrętnych na odcnkach wałów turbozespołu podczas zrzutu obcążena turbogeneratora (zamknęce zaworu odcnającego) zakłócene Z8. Na rysunku przedstawono wartośc maksymalnych momentów skrętnych w odcnkach wału turbozespołu podczas zakłóceń opsanych w tabel 6. Synchronzacja turbogeneratora Wykonano oblczena przebegu momentów skrętnych w odcnkach wałów turbozespołu podczas wykonywana synchronzacj wyłącznkem generatorowym. Oblczena wykonywano dla różncy częstotlwośc turbogeneratora sec Δf =, Hz oraz dla różncy kątów fazowych napęć w przedzale 8. Na rysunku pokazano przebeg prądów turbogeneratora a na rysunku 3 przebeg momentów skrętnych w odcnkach wałów podczas synchronzacj przy nezgodnośc faz Δ =. 3 [ka] 5-5 -3.7.8.9....3.4 [s].5 (fle MW_5.pl4; x-var t) c:aa -BA c:ab -BB c:ac -BC Rys.. Przebeg prądów fazowych turbogeneratora podczas synchronzacj przy nezgodnośc faz Δ =. [jw].5. -.5.8.85.9.95..5..5 [s]. (fle MW_5.pl4; x-var t) t: T4 t: T3 t: T t: T Rys.3. Przebeg momentów skrętnych podczas synchronzacj przy nezgodnośc faz Δ = Zależność welkośc maksymalnych momentów skrętnych podczas synchronzacj od różncy kątów fazowych Δ pokazano na rysunku 4. 8 6 4 T max [jw] T4max T3max Tmax Tmax Δ [ ] 5 5 Wnosk Wykonano oblczena przebegów skrętnych momentów mechancznych na wale turbozespołu 38 MVA podczas wybranych zakłóceń takch jak zwarce 3-fazowe -fazowe w poblżu zacsków generatora, zwarce 3-fazowe, -fazowe -fazowe za transformatorem blokowym dla różnych obcążeń turbogeneratora, podczas zrzutu obcążena (dzałane zaworu odcnającego) oraz podczas synchronzacj przy nezgodnośc faz. Wartośc momentu skrętnego na wale turbozespołu przy zwarcu na zacskach osągają 4,94 j.w. dla zwarca 3- fazowego 3,5 j.w. dla zwarca -fazowego. Wartośc momentu skrętnego na wale turbogeneratora przy zwarcu w ln blokowej osągają wartość 3, jw. dla zwarca 3-fazowego. Wartośc momentu skrętnego na wale turbogeneratora przy zwarcu w sec 4 kv dla zwarca 3-fazowego, w odległośc km od stacj 4 kv osągają wartość,6 j.w. Wartośc momentu skrętnego na wale turboturbogeneratora przy zwarcach zależą od wstępnego obcążena turboturbogeneratora są mnejsze dla mnej obcążonego. Wartość momentu skrętnego na wale turboturbogeneratora przy synchronzacj zależy od kąta przesunęca fazowego dla kąta wynos 5,5 j.w. LITERATURA [] Bölderl nn: De Torsonsmomente Turbnen und Generatorvellen be Kurzchlüssen, Fehlsynchronserung und Kurzschluss abschaltung. ETZ-A Bd. 96 975, s. 64-7. [] Joyce J.S. nn: Torsonal fatgue of turbne-generator shafts caused by defferent electrcal system faults and swtchng operatons. IEEE Transactons on PAS Vol PAS-97, No 5 Sept./Oct. 978 p. 965-976. [3] Rusche P.A.E.: Network alternatves to reduce turbnegenerator shaft stresses. IEEE Transactons on PAS Vol PAS-98 No, 979 p. 48-45. [4] Данилевич Я. Б., Карымов А. А.: Оценка сокращения «срока жизни» вала ротора турбогенератора. Электричество Номер, 997г с36-4 [5] Грабовский В. П.: Анализ повреждаемости валопроводов турбогенераторов, работающих в электоэнергетической системе. Электричество Номер, г с39-4. [6] Przybysz J.: Turbogeneratory, eksploatacja I dagnostyka. WNT, Warszawa, 99 r., str. 8. [7] Przybysz J.: Identyfkacja sł elektromagnetycznych dzałających na wrnk oraz netypowych rodzajów pracy uszkodzeń turbozespołu. Projekt badawczy K5/T/. Instytut Energetyk, Warszawa r. [8] Przybysz. J.: Wykonane oblczeń momentów skrętnych na wałach turbozespołu MW występujących podczas rozmatych zakłóceń elektrycznych. Instytut Energetyk, E//STAT/4. [9] Przybysz J.; Wśnewsk J.: Momenty skrętne dzałające na wał turbozespołu podczas zakłóceń elektrycznych oraz ch montorowana. Energoserws Lublnec, XIII Konferencja Energetyk Energetyka modernzacja rozwój, Klczków - wrześna 3 r., str. 36-47. [] Przybysz J: Sły momenty dzałające na wał turbozespołu podczas zakłóceń elektrycznych. Instytut Energetyk, E//STAT/3. [] EMTP Rule Book and Theory Book. Bonnevlle Power Admnstraton, 987. [] Przybysz J.; Wśnewsk J.: Analza momentów skrętnych na wale turbozespołu 38 MVA. Instytut Energetyk, E//STAT/5. Rys.4. Zależność welkośc maksymalnych momentów skrętnych w odcnkach wałów 5 układu wrującego podczas synchronzacj, od różncy kątów fazowych Δ Autorzy: prof. dr hab. nż. Jerzy Przybysz, e-mal: jerzy.przybysz@en.com.pl; Instytut Energetyk Instytut Badawczy, ul. Mory 8, -33 Warszawa; dr nż. Józef Wśnewsk, e-mal: jozef.wsnewsk@p.lodz.pl, Poltechnka Łódzka Instytut Elektroenergetyk, ul. Stefanowskego 8/, 9-94 Łódź mgr nż. Marcn Bernack, e-mal: marcn.bernack@en.com.pl, Instytut Energetyk Instytut Badawczy, ul. Mory 8, -33 Warszawa. 5 PRZEGLĄD ELEKTROTECHNICZNY, ISSN 33-97, R. 9 NR /5