Geradores e compensadores síncronos. Refrigeração e lubrificação

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Seção 5. Usinas elétricas

Geradores e compensadores síncronos. Refrigeração e lubrificação

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Enciclopédia de eletrônica de rádio e engenharia elétrica / Regras para a instalação de instalações elétricas (PUE)

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5.2.12. Quando abastecidos com água doce marítima ou agressiva, os resfriadores de gás, trocadores de calor e resfriadores de óleo, tubulações e conexões para eles devem ser feitos de materiais resistentes à corrosão

5.2.13. Geradores e compensadores síncronos com sistema de refrigeração aberto e hidrogeradores com capacidade igual ou superior a 1 MW com purga parcial de ar para aquecimento devem ser dotados de filtros para purificação do ar que entra neles vindos de fora, bem como dispositivos para interromper rapidamente seu fornecimento no caso de incêndio no gerador ou no compensador síncrono.

5.2.14. Para geradores e compensadores síncronos com sistema fechado de refrigeração a ar, devem ser tomadas as seguintes medidas:

1. As câmaras de ar frio e quente devem ter escotilhas de inspeção de vidro bem fechadas.

2. As portas das câmaras de ar frio e quente devem ser de aço, bem fechadas, abertas para fora e possuir fechaduras autotravantes que possam ser abertas sem chave pelo interior das câmaras.

3. No interior das câmaras de ar frio e quente deverá haver iluminação com interruptores colocados no exterior.

4. Os dutos de ar quente, bem como os condensadores e tubulações de água das turbinas a vapor, se estiverem localizados em câmaras de resfriamento, devem ser revestidos com isolamento térmico para evitar o aquecimento do ar frio e a condensação de umidade na superfície das tubulações.

5. Devem ser instaladas valas nas câmaras de ar frio para retirada da água condensada nos refrigeradores de ar. Para turbogeradores, a extremidade do tubo que conduz a água para o canal de drenagem deve ser dotada de vedação hidráulica, sendo recomendada a instalação de um dispositivo de alarme que responda ao aparecimento de água no tubo de drenagem.

6. A carcaça, juntas, duto de ar e outras áreas devem ser cuidadosamente vedadas para evitar que o ar seja aspirado para o sistema de ventilação fechado. Nas portas das câmaras de ar frio dos turbogeradores e compensadores síncronos, a sucção de ar organizada deve ser realizada através de um filtro que é instalado na região de vácuo (após o resfriador de ar).

7. As paredes das câmaras e caixas de ar devem ser densas, devem ser pintadas com tinta leve e não inflamável ou revestidas com azulejos ou revestimento plástico que não suporte combustão. Os pisos das câmaras e fundações devem possuir revestimento que não permita a formação de poeira (por exemplo, cimento com lascas de mármore, ladrilhos cerâmicos).

5.2.15. Os turbogeradores e compensadores síncronos refrigerados a hidrogênio devem ser equipados com:

1. Instalação de abastecimento centralizado de hidrogênio com carga e descarga mecanizada de cilindros de gás, gasodutos e dispositivos de monitoramento de parâmetros de gás (pressão, pureza, etc.) no gerador e compensador síncrono.

Uma linha é fornecida para fornecer hidrogênio dos tanques de gás para a sala das turbinas (duas podem ser instaladas, se necessário). O layout do gasoduto é em seção circular. Para compensadores síncronos, é feita uma linha.

Para evitar a formação de uma mistura gasosa explosiva nas linhas de abastecimento de hidrogénio e nas linhas de abastecimento de ar, deve ser possível criar rupturas visíveis na frente do turbogerador e do compensador síncrono.

2. Instalação de abastecimento centralizado de gás inerte (dióxido de carbono ou nitrogênio) com carga e descarga mecanizada de cilindros de gás para deslocamento de hidrogênio ou ar do gerador (compensador síncrono), para purga e extinção de incêndios no tanque principal de óleo da turbina , nos mancais de suporte do gerador e nos condutores de corrente .

3. Os geradores principal, reserva e turbogeradores, além de fontes emergenciais de abastecimento de óleo para vedações de hidrogênio, tanque amortecedor para abastecimento de óleo às vedações mecânicas pelo tempo necessário para desligamento emergencial do gerador em caso de falha do vácuo da turbina, para turbogeradores com potência igual ou superior a 60 MW. As fontes de abastecimento de óleo de reserva e de emergência devem entrar em operação automaticamente quando a fonte de abastecimento de óleo de trabalho for desligada, bem como quando a pressão do óleo diminuir.

4. Reguladores automáticos de pressão de óleo em vedações de hidrogênio de turbogeradores. No circuito de alimentação de óleo, as válvulas de derivação dos reguladores devem ser reguladoras e não desligadas para eliminar picos de pressão do óleo durante as transições da regulação manual para automática e vice-versa.

5. Dispositivos para secagem de hidrogênio incluídos no circuito de circulação de hidrogênio em um gerador ou compensador síncrono.

6. Alarme de advertência que funciona em caso de mau funcionamento do sistema de refrigeração gás-óleo hidrogênio e desvio de seus parâmetros (pressão, pureza do hidrogênio, diferença de pressão óleo-hidrogênio) dos valores especificados.

7. Não é permitida a colocação de relés de instrumentação e automação para monitoramento e controle do sistema de refrigeração gás-óleo hidrogênio, não sendo permitida a colocação de aparelhos a gás e elétricos no mesmo painel fechado.

8. Unidades de ventilação em locais onde o gás se acumula no tanque de óleo principal, câmaras de óleo no dreno, mancais principais do turbogerador, etc.

As fundações dos turbogeradores e compensadores síncronos não devem conter espaços fechados onde possa ocorrer acúmulo de hidrogênio. Se existirem volumes limitados por estruturas de edifícios (vigas, travessas, etc.) nos quais é possível a acumulação de hidrogénio, deve ser assegurada a libertação ascendente livre de hidrogénio a partir dos pontos mais altos desses volumes (por exemplo, através da colocação de tubos).

9. Dispositivos de drenagem para drenar água e óleo do corpo.

O sistema de drenagem deve evitar a possibilidade de fluxo de gás quente para os compartimentos de gás frio.

10. Indicador de aparecimento de líquido na carcaça do turbogerador (compensador síncrono).

11. Fonte de ar comprimido com excesso de pressão de pelo menos 0,2 MPa com filtro e secador de ar.

5.2.16. Geradores e compensadores síncronos com enrolamentos refrigerados a água devem ser equipados com:

1. Tubulações de fornecimento e descarga de destilados feitas de materiais resistentes à corrosão.

2. Bombas de destilado principal e de reserva.

3. Filtros de destilado mecânicos, magnéticos e de troca iônica e dispositivos para purificar o destilado de impurezas gasosas. O destilado não deve conter impurezas de sais ou gases.

4. Tanque de expansão com proteção do destilado do ambiente externo.

5. Trocadores de calor principal e reserva para resfriamento de destilados.

Devem ser utilizados como água de resfriamento primária em trocadores de calor: para hidrogeradores e compensadores síncronos - água de processo, para turbogeradores - condensado de bombas de condensado de turbina e como reserva de água de processo ou bombas de circulação de resfriadores de gás de geradores.

6. Alarme de advertência e proteção que atua em caso de desvios do modo normal de operação do sistema de refrigeração a água.

7. Relés de instrumentação e automação para monitoramento e controle do sistema de refrigeração a água.

8. Dispositivos para detectar vazamento de hidrogênio no caminho de resfriamento de água dos enrolamentos do estator.

9. Tubos de controle com torneiras voltadas para fora dos pontos mais altos do dreno e coletores de destilado de pressão para remover o ar do sistema de resfriamento de água do enrolamento do estator enquanto o enche com destilado.

5.2.17. Filtros devem ser instalados em cada sistema de tubulação que fornece água aos resfriadores de gás, trocadores de calor e resfriadores de óleo, e deve ser possível limpá-los e lavá-los sem perturbar o funcionamento normal do gerador e do compensador síncrono.

5.2.18. Cada seção dos resfriadores de gás e trocadores de calor deve possuir válvulas para desconectá-la dos coletores de pressão e drenagem e para distribuir água para seções individuais.

Uma válvula deve ser instalada na tubulação comum que drena a água de todas as seções mais frias de cada gerador para regular o fluxo de água através de todas as seções mais frias. Para turbogeradores, recomenda-se levar o volante desta válvula até o nível do piso da sala das turbinas.

5.2.19. Cada seção dos resfriadores de gás e trocadores de calor deve ter válvulas de liberação de ar no ponto mais alto.

5.2.20. O sistema de refrigeração a gás ou ar dos turbogeradores e compensadores síncronos deve prever a regulação da temperatura da água de resfriamento por meio de dispositivos de recirculação.

5.2.21. O circuito de abastecimento de água de resfriamento deve prever o acionamento automático da bomba reserva quando a bomba em operação for desligada, bem como quando a pressão da água de resfriamento diminuir. Os compensadores síncronos devem ter energia de reserva de uma fonte confiável de água de resfriamento em operação constante (sistema de água de processo, tanques, etc.).

5.2.22. Os medidores de vazão devem ser instalados nas tubulações técnicas de abastecimento de água dos geradores.

5.2.23. No local da turbina conectada a um turbogerador que possua refrigeração a água ou hidrogênio, devem ser instalados: manômetros mostrando a pressão da água de resfriamento no coletor de pressão, a pressão do hidrogênio na carcaça do turbogerador, a pressão do dióxido de carbono (nitrogênio) no gasoduto até o gerador; dispositivos de alarme para redução da pressão da água no coletor de pressão; posto de controle de gás; painéis de controle para instalações de gás, petróleo e água.

5.2.24. No local de instalação de bombas de resfriadores de gás, trocadores de calor e resfriadores de óleo, devem ser instalados manômetros no coletor de pressão e nas bombas.

5.2.25. As tubulações de pressão e drenagem de resfriadores de gás, trocadores de calor e resfriadores de óleo devem ter mangas embutidas para termômetros de mercúrio.

5.2.26. Para compensadores síncronos instalados ao ar livre, deve ser possível drenar a água do sistema de refrigeração quando a unidade estiver parada.

5.2.27. O sistema de gás deve atender aos requisitos de operação normal de resfriamento de hidrogênio e operações de substituição do meio de resfriamento no turbogerador e compensador síncrono.

5.2.28. A rede de gás deve ser constituída por tubos sem costura e com acessórios estanques ao gás. Os gasodutos devem ser acessíveis para inspeção e reparo e ter proteção contra danos mecânicos.

5.2.29. As tubulações para sistemas de lubrificação circulante e vedações de hidrogênio de turbogeradores e compensadores síncronos com resfriamento de hidrogênio devem ser feitas de tubos sem costura.

5.2.30. Para turbogeradores com potência igual ou superior a 3 MW, os mancais do lado oposto à turbina, os mancais da excitatriz e as vedações de hidrogênio devem ser isolados eletricamente da carcaça e das linhas de óleo.

O projeto do mancal isolado e das vedações de hidrogênio deve garantir o monitoramento periódico de seu isolamento durante a operação da unidade. Para um compensador síncrono, os rolamentos devem ser isolados eletricamente da carcaça do compensador e das linhas de óleo. Para um compensador síncrono com excitatriz conectada diretamente, apenas um mancal pode ser isolado (no lado oposto à excitatriz).

Para geradores hidráulicos, os mancais axiais e os mancais localizados acima do rotor devem ser isolados eletricamente da carcaça.

5.2.31. Em cada linha de óleo dos mancais eletricamente isolados dos turbogeradores, compensadores síncronos e geradores hidráulicos horizontais, devem ser instaladas em série duas conexões de flange eletricamente isoladas.

5.2.32. Os mancais dos turbogeradores, compensadores síncronos e seus excitadores, bem como as vedações de hidrogênio, os banhos de óleo dos mancais e os mancais axiais dos hidrogeradores devem ser feitos de forma a excluir a possibilidade de respingos de óleo e de óleo e seus vapores entrarem nos enrolamentos, anéis coletores e coletores.

Os tubos de drenagem dos mancais com lubrificação circulante e vedações de hidrogênio devem possuir visores para observar o fluxo de óleo escapando. Para iluminação de visores devem ser utilizadas luminárias conectadas à rede de iluminação de emergência.

5.2.33. Para turbogeradores com resfriamento direto dos enrolamentos por hidrogênio, devem ser instalados analisadores automáticos de gases para monitorar a presença de hidrogênio em mancais e condutores fechados.

5.2.34. Os sistemas mistos de refrigeração de geradores e compensadores síncronos devem atender aos requisitos de 5.2.13 - 5.2.15.

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