Гідрогенераторний вузол, спосіб його виготовлення, високовольтний електрогенератор для гідрогенераторного вузла та спосіб його виготовлення

Гідрогенераторний вузол, який містить щонайменше один високовольтний електрогенератор, сполучений з турбіною через вал, що містить щонайменше одну обмотку, який відрізняється тим, що обмотку виконано високовольтним кабелем з системою ізоляції, що включає щонайменше два напівпровідникові шари, кожний з яких утворює, по суті, еквіпотенційну поверхню, і проміжну суцільну ІЗОЛЯЦІЮ, причому кожна обмотка через з'єднувальні елементи безпосередньо пов'язана з магістральною або розподільною мережею з напругою від 20 до 800кВ, переважно - вище за ЗбкВ 2 Гідрогенераторний вузол за п 1, який відрізняється тим, що щонайменше один з шарів має, по суті, той же коефіцієнт теплового розширення, що і суцільна ІЗОЛЯЦІЯ 3 Гідрогенераторний вузол за п 1 або п 2, який відрізняється тим, що генератор має магнітну систему з магнітним осердям 4 Гідрогенераторний вузол за п 3, який відрізняється тим, що магнітний потік у осерді магнітної системи проходить через листові пластини і/або литу сталь, і/або порошкове залізо, і/або штамповану сталь 5 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 1-4, який відрізняється тим, що суцільну ІЗОЛЯЦІЮ, що знаходиться у високовольтному кабелі, і включає один або більше несучих струм провідників, оточено щонайменше двома напівпровідниковими шарами, і проміжними суцільними ізолюючими шарами 6 Гідрогенераторний вузол за п 5, який відрізняється тим, що внутрішній напівпровідниковий шар знаходиться, по суті, під тим же потенціалом, що і зазначені провідник або провідники 7 Гідрогенераторний вузол за п 5 або п 6, який відрізняється тим, що один із ЗОВНІШНІХ напівпровідникових шарів виконано таким чином, що він утворює, по суті, еквіпотенційну поверхню навколо зазначених провідника або провідників 8 Гідрогенераторний вузол за п 7, який відрізняється тим, що на зазначений ЗОВНІШНІЙ напівпровідниковий шар подано заданий потенціал 9 Гідрогенераторний вузол за п 8, який відрізняється тим, що заданий потенціал є потенціалом землі 10 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 59, який відрізняється тим, що щонайменше два з зазначених шарів мають, по суті, однаковий коефіцієнт теплового розширення 11 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 57, який відрізняється тим, що несучий струм провідник містить кілька жил, з яких тільки деякі неїзольовані один від одного 12 Гідрогенератормий вузол за будь-яким з пп 111, який відрізняється тим, що обмотку виконано кабелем, який має один або більше несучих струм провідників, кожний з яких має кілька жил, і навколо кожного провідника є внутрішній напівпровідниковий шар, навколо кожного внутрішнього напівпровідниковего шара є ізолюючий суцільний шар, а навколо кожного ізолюючого шара є ЗОВНІШНІЙ напівпровідниковий шар 13 Гідрогенераторний вузол за п 12, який відрізняється тим, що кабель має також металевий екран і оболонку 14 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 113, який відрізняється тим, що статор має потенціал землі та виконаний з можливістю охолодження потоком газу і/або рідини 15 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 114, який відрізняється тим, що ЗОВНІШНІЙ напівпровідник має потенціал землі 16 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 115, який відрізняється тим, що ротор має індуктивний зв'язок з високою напругою О со Ю ю 45453 17 Гідрогенераторний вузол за п 16, який відрізняється тим, що генератор виконаний з можливісняється тим, що ротор має циліндричну форму, тю генерувати електроенергію з різними рівнями явно виявлені полюси і постійний повітряний занапруги зор 29 Гідрогенераторний вузол за п 28, який відріз18 Гідрогенераторний вузол за п 17, який відрізняється тим, що один з зазначених рівнів напруги няється тим, що обмотка статора має ціле число призначений для допоміжних пристроїв і генерупазів на полюс і фазу ється окремою обмоткою генератора 19 Гідрогенераторний вузол за п 17, який відріз30 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 1няється тим, що обмотка статора має дрібне чис29, який відрізняється тим, що усі компоненти ло пазів на полюс і фазу заземлено через одну систему заземлення 20 Гідрогенераторний вузол за п 18 або п 19, 31 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 1який відрізняється тим, що статор має зосере30, який відрізняється тим, що обмотку генераджену обмотку з кроком між витками, рівним потора виконано з можливістю авторегулювання люсному кроку збудження без допоміжних засобів керування полем 21 Гідрогенераторний вузол за п 18 або 19, який відрізняється тим, що статор має розподілену 32 Спосіб виготовлення пдрогенераторного вузла обмотку з кроком між витками, ВІДМІННИМИ ВІД ПОза будь-яким з пп 1-31, який відрізняється тим, ЛЮСНОГО кроку що статор генератора транспортують до місця встановлення частинами, які включають окремі 22 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 5пластини статора і/або зібрані пакети пластин ста21, який відрізняється тим, що кабелі з суцільною тора, після чого зазначені частини складають на ІЗОЛЯЦІЄЮ мають площу перерізу провідної частини МІСЦІ, причому намотування і необхідні з'єднання від 40 до 3000мм2, а ЗОВНІШНІЙ діаметр кабеля також виконують на МІСЦІ встановлення дорівнє від 20 до 250мм 23 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з п 133 Високовольтний електрогенератор, що є час22, який відрізняється тим, що кабель виконаний тиною пдрогенераторного вузла і сполучений з з можливістю охолодження газом або рідиною, що турбіною через вал, і містить щонайменше одну проходить усередині провідників обмотку, який відрізняється тим, що обмотку виконано високовольтним кабелем з системою ізо24 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 1ляції, яка включає щонайменше два напівпровід23, який відрізняється тим, що електрогенератор никових шари, кожний з яких утворює, по суті, розраховано на високі напруги і виконано таким еквіпотенційну поверхню, і проміжну суцільну ІЗОчином, щоб подавати електроенергію у зовнішню ЛЯЦІЮ, причому кожна обмотка через з'єднувальні силову мережу безпосередньо, без проміжного елементи має безпосередній зв'язок з магістральтрансформатора ною або розподільною мережею напругою від 20 25 Гідрогенераторний вузол за будь-яким з пп 1до 800кВ, бажано вище ЗбкВ 24, який відрізняється тим, що містить кілька генераторів, у кожному з яких відсутній окремий під34 Високовольтний електрогенератор за п 33, вищувальний трансформатор, але які через сисякий відрізняється тим, що має ознаки, визначетемний трансформатор, спільний для усіх ні для генератора, що входить в вузол, виконаний генераторів, пов'язані з розподільною або магістзгідно з будь-яким з пп 2-32 ральною мережею 35 Спосіб виготовлення електрогенератора за п 26 Гідрогенераторний вузол за п 24, який відріз33 або п 34, який відрізняється тим, що статор няється тим, що щонайменше один генератор генератора транспортують до місця встановлення заземлено через опір частинами, які включають окремі пластини статора і/або зібрані пакети пластин статора, після чого 27 Гідрогенераторний вузол за п 24, який відріззазначені частини складають на МІСЦІ, причому няється тим, що щонайменше один, генератор намотування і необхідні з'єднання також виконузаземлено безпосередньо ють на МІСЦІ встановлення 28 Гідрогенераторний вузол за п 24, який відріз Винахід стосується пдрогенераторного вузла призначеного для з'єднання з розподілюючими або передаючими мережами, які далі звуться силовими мережами Винахід стосується також високовольтного електрогенератора пдрогенераторного вузла вищезазначеного призначення, а також процедури складання такого вузла і виготовлення такого генератора Магнітні системи електрогенераторів звичайно мають пластинчасте осердя, наприклад, з листової сталі з зварними елементами Для забезпечення вентиляції і охолодження осердя часто виготовляють з наборів з радіальними і/або аксіальними каналами Для великих машин плас тини штампують у вигляді сегментів, які закріплюють на корпусі машини, причому осердя утримується як ціле затискуючими пальцями або кільцями Обмотку розміщують на осерді у пазах, які мають прямокутну або трапецеїдальну форму перетину У багатофазних електрогенераторах обмотку виконують у один або два шари У одношаровій обмотці у пазі розміщують один виток, у двошаровій - два У перетині виток являє собою один або більше провідників, укладених по вертикалі або горизонталі з спільною витковою ІЗОЛЯЦІЄЮ, такою, що здатна витримати робочу напругу відносно землі Двошарові обмотки звичайно виготовляють 45453 через вал, містить щонайменше одну обмотку, згідно з винаходом, обмотку виконано високовольтним кабелем з системою ізоляції, що включає щонайменше два напівпровідникові шари, кожний з яких утворює, по суті, еквіпотенційну поверхню, і проміжну суцільну ІЗОЛЯЦІЮ, причому кожна обмотка через з'єднувальні елементи безпосередньо пов'язана з магістральною або розподільною мережею з напругою від 20 до 800кВ, переважно вище за ЗбкВ перехрещуватись на КІНЦІ ЯКЩО КІЛЬКІСТЬ шарів Рекомендовано, щоб щонайменше один з шаперевищує два, ці перехрещення ускладнюють рів мав по суті той же коефіцієнт теплового розпроцес намотування і погіршує якість витка ширення,що і суцільна ІЗОЛЯЦІЯ Вважається, що у генераторах, що обертаютьДоцільно, щоб генератор мав магнітну систему ся, витки можуть витримувати напруги у межах 3 з магнітним осердям 20кВ Вказано, що магнітний потік у осерді магнітної системи проходить через листові пластини і/або Відомо також, що синхронні машини звичайно литу сталь, і/або порошкове залізо, і/або штампоприєднують до силової мережі через підвищуючий вану сталь трансформатор із з'єднанням типу Д/Y, оскільки напруга силової мережі вища за напругу, яку моВажливо, щоб суцільну ІЗОЛЯЦІЮ, ЩО знахожуть створити існуючі генератори Отже, цей диться у високовольтному кабелі, що включає трансформатор і синхронна машина є складовими один або більше за несучих струм провідників бучастинами вузла Наявність трансформатора підло оточено щонайменше двома напівпровідниковищує вартість і зменшує коефіцієнт корисної дії вими шарами, і проміжними суцільними ізолюювузла Використання високовольтних генераторів чими шарами дозволило б усунути підвищуючий трансформаПропонується, щоб внутрішній напівпровіднитор ковий шар знаходився, по суті, під тим же потенціалом, що і зазначені провідник або провідники Існуючі технічні рішення для передачі струму від генератора до силової мережі передбачають Бажано, щоб один із ЗОВНІШНІХ напівпровіднинапруги мереж і віще 20кВ, бажано, вище ЗбкВ і кових шарів було виконано таким чином, щоб він використання трансформатора між генератором і утворював, по суті, еквіпотенціальну поверхню цією мережею ВІДОМІ спроби усунути трансфорнавколо зазначених провідника або провідників матор і безпосередньо подавати від генератора Можливо, щоб на зазначений ЗОВНІШНІЙ напіввисоку напругу у силову мережу Такі генератори провідниковий шар був поданий заданий потенописані, наприклад, у патентах США 4429244, ціал 4164672, 3743 Заданий потенціал є потенціалом землі Так у пат США 4429244 описаний пдрогенеПереважно, щоб щонайменше два зазначених раторний вузол, який містить щонайменше одну шарів мали, по суті, однаковий коефіцієнт тепловисоковольтну електричну машину, що обертаєтьвого розширення ся і у якій генератор, сполучений з турбіною через Бажано, щоб несучий струм провідник містив вал, містить щонайменше одну обмотку Також у кілька жил, з яких тільки деякі не ізольовані один вказаному документі описаний високовольтний ВІД ОДНОГО електрогенератор, що є частиною пдрогенераторРекомендовано, щоб обмотку було виконано ного вузла і сполучений з турбіною через вал, і кабелем, який має один або більше за несучих містить щонайменше одну обмотку Однак обмотструм провідників, кожний з яких має кілька жил, і ка, яка використовується у цьому генераторі занавколо кожного провідника є внутрішній напівнадто тонка, що робить її дуже чутливою до колипровідниковий шар, навколо кожного внутрішнього вань напруги у мережі Крім того, конструкція такої напівпровідникового шару є ізолюючий суцільний машини не забезпечує оптимального використаншар, а навколо кожного ізолюючого шару є ЗОВНІня електромагнітних матеріалів статора Крім того, ШНІЙ напівпровідниковий шар монтаж пдрогенераторного вузла та високовольтДоцільно, щоб кабель мав також металевий ного електрогенератора потребує значних зусиль, екран і оболонку пов'язаних з транспортуванням пристроїв, які маРекомендовано, щоб статор мав потенціал ють дуже великі розміри землі та був виконаний з можливістю охолодження ромбоподібними, а одношарові - ромбоподібними або плоскими Ромбовидна обмотка може містить одну (можливо, дві) ширину витка в той час, як плоскі обмотки роблять концентричними, тобто з змінною шириною витка, яка являє собою дугову відстань між сторонами одного витка Великі машини звичайно мають двошарову обмотку і витки однакового розміру Кожний виток укладають одним боком у одному шарі і другим боком у другому Це означає, що усі витки мають Задачею винаходу є створення пдрогенераторого вузла, конструційні особливості якого дозволяють безпосередньо приєднувати його до високовольтних силових мереж будь-яких типів, що забезпечує можливість мати кілька з'єднань з різними рівнями напруги, тобто живити усі ДОПОМІЖНІ електростанції, а також отримати додаткову економію Поставлена задача вирішується тим, що у пдрогенераторному вузлі, який містить щонайменше одну високовольтну електричну машину, що обертається і у якій генератор, сполучений з турбіною потоком газу і/або рідини Пропонується, щоб ЗОВНІШНІЙ напівпровідник мав потенціал землі Можливо, щоб ротор мав індуктивний зв'язокз високою напругою Ротор має циліндричну форму, явно виявлені полюси і постійний повітряний зазор Важливо, щоб обмотка статора мала ціле число пазів на полюс і фазу Бажано, що обмотка статора мала дрібне число пазів на полюс і фазу Важливо, щоб статор мав зосереджену обмо 45453 тку з кроком між витками, рівним полюсному кроку Вказано, що статор має розподілену обмотку з кроком між витками, ВІДМІННИМИ ВІД ПОЛЮСНОГО кроку Рекомендовано, щоб кабелі з суцільною ІЗОЛЯЦІЄЮ мали площу перетину провідної частини від 40 до 3000мм , а ЗОВНІШНІЙ діаметр кабелю дорівнює від 20 до 250мм Кабель виконаний з можливістю охолодження газом або рідиною, що проходить усередині провідників Пропонується, щоб електрогенератор було розраховано на високі напруги і виконано таким чином, щоб подавати електроенергію у зовнішню силову мережу безпосередньо, без проміжного трансформатора Бажано, щоб пдрогененраторний вузол містив кілька генераторів, у кожному з яких відсутній окремий підвищуючий трансформатор, але які через системний трансформатор, спільний для усіх генераторів, пов'язані з розподільною або магістральною мережею Доцільно, ЩО щонайменше один генератор було заземлено через опір Можливо також, щоб щонайменше один генератор було заземлено безпосередньо Генератор може бути виконаний з можливістю генерувати електроенергію з різними рівнями напруги Один з зазначених рівнів напруги може бути призначений для допоміжних пристроїв і генеруватися окремою обмоткою генератора Переважно, щоб усі компоненти було заземлено через одну систему заземлення Бажано, щоб обмотку генератора було виконано з можливістю авторегулювання збудження без допоміжних засобів керування полем Задачею винаходу є також способу створення способу виготовлення пдрогенераторного вузла, в якому використовуються такі операції, які дозволяють зменшити витрати на його монтаж Поставлена задача вирішується також тим, що у способі виготовлення гідро генераторного вузла, згідно з винаходом, статор генератора транспортують до місця встановлення частинами, які включають окремі пластини статора і/або зібрані пакети пластин статора, після чого зазначені пластини складають на МІСЦІ, причому намотування і необхідні з'єднання також виконують на МІСЦІ встановлення Задачею винаходу є також створення високовольтного електрогенератора, в якому конструкційні особливості забезпечують пряме приєднання до високовольтних мереж усіх типів Поставлена задача вирішується тим, що у високовольтному електрогенераторі, що є частиною пдрогенераторного вузла і сполучений з турбіною через вал, і містить щонайменше одну обмотку, згідно з винаходом, обмотку виконано високовольтним кабелем з системою ізоляції, яка включає щонайменше два напівпровідникових шари, кожний з яких утворює, по суті, еквіпотенційну поверхню, і проміжну суцільну ІЗОЛЯЦІЮ, причому кожна обмотка через з'єднувальні елементи (109) має безпосередній зв'язок з магістральною або розподільною мережею напругою від 20 до 800кВ бажано вище ЗбкВ 8 Рекомендовано, щоб високовольтний електрогенератор, що має ознаки, визначені для генератора, що входить в вузол, виконаний так, як було вказано вище Задачею винаходу є також створення способу виготовлення високовольтного електрогенератора, в якому використовуються такі параметри які дозволяють зменшити витрати на його монтаж Поставлена задача вирішується тим, що у способі виготовлення електрогенератора, згідно з винаходом, статор генератора транспортують до місця встановлення частинами, які включають окремі пластини статора і/або зібрані пакети пластин статора, після чого зазначені частини складають на МІСЦІ, причому намотування і необхідні з'єднання також виконують на МІСЦІ встановлення Таким чином, електрогенератор, згідно з винаходом, придатний для використання у гідроелектричному вузлі, такої високої напруги, що дозволяє усунути згаданий вище підвищуючий трансформатор з з'єднанням типу Д/Y, тобто створити вузол з електрогенераторами дуже високої напруги, придатними для безпосереднього приєднання до високовольтних силових мереж будь-яких типів У винаході цю задачу вирішено наданням вузлу типу, описаного у обмежуючих частинах пп 1 і 33 Формулі надано спеціальних рис, визначених у відрізняючій частині п 33, а у процедури типу, описаного у обмежуючій частині пп 32 і 35, включено спеціальні операції, визначені у відрізняючих частинах цих пунктів Завдяки використанню надійної ізоляції разом з іншими визначеними засобами у силову мережу можна постачати струм без використання підвищуючого проміжного трансформатора навіть тоді, коли напруга мережі значно перевищує ЗбкВ Надійність ізоляції обмотки дає змогу безпосередньо приєднувати її до високовольтної силової мережі, що дає значні переваги над існуючими рішеннями Відмова від трансформатора вже дає значну економію коштів і, крім того, приносить подальші спрощення і, отже, додаткову економію Вузол такого типу часто встановлюють у кам'яній камері, а трансформатор, згідно з існуючими рішеннями, встановлюють у цій камері і безпосередньо з'єднують з генератором або розташовують над землею на відстані кількох сотень метрів і з'єднують з генератором системою шин У першому випадку відмова від трансформатора значно зменшує об'єм кам'яної камери Загроза пожежі, пов'язана з масляною ІЗОЛЯЦІЄЮ у трансформаторі, також усувається, що значно зменшує обсяг протипожежних засобів, таких, як, наприклад, створення спеціальних шляхів евакуації персоналу У випадку розміщення трансформатора над землею використовується система шин значної довжини, що зумовлено значною відстанню між генератором і трансформатором Оскільки через шини (звичайно виготовлені з алюмінію) проходять значні струми (порядку 10 - 20кА), втрати потужності на них досить значні Крім того, існує небезпека дво- або трьох фазних несиметрій навантаження, що значно збільшує струми Застосування винаходу дозволяє 45453 зменшити втрати у шинах шляхом підвищення напруги, зменшити небезпеку дво- або трьох фазних несиметрій навантаження завдяки використанню високовольтних кабелів з надійною ІЗОЛЯЦІЄЮ Винахід дозволяє зменшити КІЛЬКІСТЬ електричних компонентів, і, отже, робить непотрібними пов'язані з ними засоби безпеки Крім того, нема потреби передбачати у кам'яній камері приміщення для шинної системи, що зменшує обсяг кам'яних робіт на кілька тисяч м3 Згідно З винаходом, вузол дозволяє мати кілька з'єднань з різними рівнями напруги, тобто може живити усі ДОПОМІЖНІ пристрої електростанції Взагалі застосування винаходу дає дуже значну економію коштів для електростанції Типова вартість електростанції, що складає кілька сотень МІЛЬЙОНІВ шведських крон, може бути знижена на ЗО - 50% Зменшення обсягу обслуговування і підвищення ккд на 1 -1,5% зменшують експлуатаційні витрати При річній тривалості експлуатації 8000год/рік і ВИХІДНІЙ потужності 150МВА вартість кВт-години складає 0,20крон, що при повній тривалості експлуатації ЗО років дасть економію 75 100млн крон на кожний генератор У бажаному втіленні вузла і генератора суцільна ізоляційна система має щонайменше два шари, кожний з яких має еквіпотенційну поверхню, а також проміжну суцільну ІЗОЛЯЦІЮ МІЖ НИМИ, причому щонайменше один з шарів має такий же коефіцієнт термічного розширення, що і суцільна ІЗОЛЯЦІЯ Суцільна ІЗОЛЯЦІЯ, що використовується у бажаному втіленні, оптимально уможливлює пряме приєднання обмотки до високовольтної мережі, а узгодження коефіцієнтів теплового розширення виключає загрозу появи дефектів, тріщин і т п під час температурних зсувів обмотки Обмотки і ІЗОЛЯЦІЙНІ шари гнучкі і можуть згинатись Слід відзначити, що вузол згідно з винаходом може мати вертикальні або горизонтальні генератори, наземні або підземні Це, а також ІНШІ втілення визначено у залежних пунктах Формули Втілення винаходу суттєво відрізняється від відомих технічних рішень, головним чином, тим, що передбачає застосування електромагнітної системи електрогенератора, призначеної для прямого приєднання через роз'єднувачі з використанням ізоляторів до найближчої високовольтної системи напругою від 20 до 800кВ, бажано, вище ЗбкВ Електромагнітна система має пластинчасте осердя з щонайменше однією обмоткою, виконаною багатожильним кабелем з одним або більше провідниками з постійною ІЗОЛЯЦІЄЮ І напівпровідниковим шаром як на провіднику, так і назовні ізоляції, причому ЗОВНІШНІЙ напівпровідниковий шар заземлено Для вирішення задач, пов'язаних з прямим приєднанням електричних машин до усіх типів високовольтних силових мереж, генератор вузла згідно з винаходом має кілька особливостей, згаданих вище, які зумовлюють відміну від існуючих рішень Додаткові особливості і ІНШІ втілення визначено у залежних пунктах Формули і розглянуто 10 нижче Згадані особливості і ІНШІ суттєві характеристики генератора і, отже, пдрогенераторного вузла, згідно з винаходом включають нижченаведені риси Обмотку електромагнітної системи виконано кабелем з одним або більше провідниками з постійною ІЗОЛЯЦІЄЮ і напівпровідниковим шаром як на провіднику, так і назовні ізоляції Типовими провідниками цього типу є кабелі з поліетиленовою або епоксигумовою ІЗОЛЯЦІЄЮ, у які, однак, було уведено удосконалення, пов'язані як з провідниками, так і з зовнішньою оболонкою Бажаними є кабелі круглого перетину, але для більш щільного укладення припустимо використовувати кабелі інших перетинів Використання такого кабелю уможливлює, згідно з винаходом, створення осердя з новим, оптимальним розташуванням пазів і зубців Для кращого використання осердя бажано укладати обмотку з багатошаровою ІЗОЛЯЦІЄЮ Обмотку бажано укладати у кілька концентричних шарів, зменшуючи цим КІЛЬКІСТЬ кінцевих перехрещень ВИТКІВ Паз має відповідати перетину кабелю обмотки, тобто мати вигляд аксіальних циліндричних отворів, розташованих радіально відносно один одного, з відкритим звуженням між шарами обмотки статора Пази за конструкцією мають бути пристосовані до форми перетину кабелю з урахуванням ізоляції обмотки Багатошарова ІЗОЛЯЦІЯ ДОЗВОЛЯЄ мати практично постійну ширину зубців магнітного осердя, незалежну від радіальної відстані Удосконалення жил передбачає виготовлення провідників обмотки у вигляді кількох спресованих шарів, ізольованих від електричної машини, не обов'язково транспонованих, і ізольованих або неїзольованих один від одного Удосконалення зовнішньої оболонки полягає у тому, що у належних місцях уздовж провідника зовнішню оболонку зрізано, і по усій довжині зріз заземлено Використання такого кабелю дозволяє мати потенціал землі на усій довжині зовнішньої оболонки обмотки і на інших частинах вузла Важливою перевагою є близькість до нуля електричного поля поблизу кінця витка назовні зовнішнього напівпровідникового шару Оскільки ЗОВНІШНЮ оболонку заземлено, нема потреби керувати електричним полем Це означає, що концентрація поля не матиме місця ні у осерді, ні поблизу кінця витка, ні у проміжній зоні між ними Змішування ізольованих і/або неїзольованих спресованих жил або перехрещених жил знижує витрати на відходи Високовольтний кабель для обмотки має внутрішнє осердя - провідник з багатьма жилами з площею поперечного перетину 40 - 3000мм2, щонайменше два напівпровідникові шари, з яких внутрішній обгорнутий ізолюючим шаром, який усвою чергу обгорнутий ЗОВНІШНІМ напівпровідниковим шаром з ЗОВНІШНІМ діаметром 20 - 200мм Суцільна ІЗОЛЯЦІЯ згідно з винаходом також полегшує виготовлення пдрогенераторного вузла Відсутність рідкої ізоляції дозволяє відмовитись 11 45453 12 від складання статора на заводі і складати його на На фіг 2 зображено високовольтний кабель з МІСЦІ встановлення з доставлених компонентів усіма ЗОВНІШНІМИ шарами, призначений для викоРозмір статорів, подібних тим що розглядаються ристання у електричній машині згідно з винахотут, їх велика вага створюють проблеми транспордом Кабель 7 має один або більше провідників 13, тування, які вимагають для їх вирішення зміцнення кожен з яких складається з жил 14, які разом утвоі розширення доріг Доставка статора частинами рюють перетин круглої форми, наприклад, з МІДІ усуває ці проблеми Провідники 13 знаходяться у середній частині високовольтного кабеля 7 і у зображеному втіленні Винахід стосується також процедур за п п 29, кожний з них має окрему ІЗОЛЯЦІЮ 15 Ізоляції 15 32, де ці можливості використовуються під час на одному з провідників 13, однак, може не бути виготовлення генератора і складання пдрогенераЗгідно З бажаним втіленням, провідники 13 разом торного вузла обгорнуті першим напівпровідниковим шаром 16 Далі наведено детальний опис бажаного втіНавколо цього першого напівпровідникового шару лення винаходу стосовно виготовлення електро16 укладено ізолюючий шар 17, наприклад, полімагнітної системи генератора пдрогенераторного етиленовий, який, у свою чергу, обгорнуті другим вузла з посиланням на супроводжуючі креслення напівпровідниковим шаром 18 Фіг 1 містить схематичний вигляд поперечного перетину сектора статора електрогенератора пдрогенераторного вузла згідно з винаходом Фіг 2 містить зображення частково оголеного кабелю обмотки статора з фіг 1 Фіг 3 МІСТИТЬ спрощене зображення часткового перетину пдрогенераторного вузла згідно з винаходом Фіг 4 - принципова схема пдрогенераторного вузла згідно з винаходом Фіг 5 містить перетин типового пдрогенераторного вузла Фіг 6 - схема типового допоміжного обладнання пдрогенераторного вузла Фіг 7 - схема генератора з вбудованою обмоткою згідно з винаходом для живлення допоміжного обладнання Поперечний перетин сектора статора 1(фіг 1), зображений разом з ротором 2, відповідає генератору 3 пдрогенераторного вузла фіг 3 Статор 1 має пластинчасте осердя, виготовлене у звичайний спосіб На фіг зображено сектор генератора, що відповідає одному полюсу Від зовнішнього ярма 4 до ротора 2 радіально простягаються зубці 5, розділені пазами 6, у яких розміщено обмотку статора Обмотку укладено високовольтним кабелем, у основному подібним кабелям силових мереж, а саме, з поліетиленовою ІЗОЛЯЦІЄЮ З ТІЄЮ ВІДМІНОЮ, що у ньому знято зовнішню механічнозахисну оболонку і металевий екран, які звичайно має силовий кабель, і, таким чином, кабель, передбачений винаходом, має тільки провідник і щонайменше один напівпровідниковий шар з кожного боку ІЗОЛЯЦІЙНОГО шару Таким чином, напівпровідниковий шар на поверхні кабелю, чутливий до механічних пошкоджень, оголений На фіг 1 схематично зображено провідні центральні частини кабелів 7 або витків Кожний паз 6 має змінний перетин з широкими 8 і вузькими 9 частинами, що чергуються У широких місцях 8 паз має по суті круглу форму і охоплює кабель, а звужені частини 9 утримують його на МІСЦІ Перетин пазу 6 зменшується у радіальному напрямку усередину, тому що напруга нижча на тих частинах кабелю, які ближчі до внутрішніх частин статора Отже ці частини кабелю можуть бути вужчими, а ЗОВНІШНІ - товщими У ілюстрованому прикладі використано кабелі трьох різних розмірів, укладені, ВІДПОВІДНО, у секціях 10, 11, 12 пазу 6 Далі у пазу 5 укладено обмотку живлення допоміжних пристроїв На фіг 3 зображено гідрогенератор з електромагнітною системою згідно з фіг 2, у якому генератор 3 приводиться гідротурбіною 19 через вал 20 Статор 1 генератора 3 має статорні обмотки 21, виконані кабелем 7, описаним вище Кабель 7 не має екрану і через з'єднання 22 переходить у кабелі 23 Гідрогенератор 3 згідно з винаходом може генерувати дуже високу напругу (до 800кВ), що дає змогу приєднувати гідрогенератор 3 безпосередньо до розподільної мережі 24 з проміжним підвищуючим трансформатором або подібною машиною, як це робиться у звичайних системах, де генератори здатні генерувати напругу не більше 25 -ЗОкВ На фіг 4 зображено пдрогенераторний вузол згідно з винаходом Генератор 3 має обмотку 25 збудження і одну або більше обмоток 26 допоміжного живлення Генератор 3 вузла заземлено через опір 27 Як можна бачити з фіг 4, генератор З через з'єднання 22 з'єднаний електричне з екранованим кабелем 23 (див також фіг 3) Кабель 23, на якому у звичайний спосіб встановлено трансформатори 28 струму, має кінцеві пристрої 29 Після пристроїв 29 продовженням кабелю слугують шини ЗО з трансформаторами напруги 31 і запобіжники 32 проти перенапруг Головна електрична потужність проходить через шини ЗО безпосередньо у мережу 24 розподілу потужності через роз'єднувач 33 з ізоляторами 34 Гідрогенераторний вузол згідно з винаходом призначений працювати як генератор електричної потужності для силової мережі, як це описано вище, або як насосна установка, що приводиться у дію від мережі 24 У останньому випадку генератор 3 працює як двигун, що приводить турбіну 19, яка працює як насос На фіг 5 зображено типовий пдрогенераторний вузол Трансформаторна камера 34 знаходиться на деякій відстані від генераторного залу 35, яка являє собою кам'яне приміщення для генератора 3 Генератор 3 з'єднано з трансформатором у камері 34 системою 36 шин, прокладених у тунелі 37 довжиною кілька сот метрів Вузол згідно з винаходом не має частини, зображеної праворуч від лінії А-А фіг 5, але генераторний зал 35 має ті ж розміри Звичайний вузол, у якому трансформатор розташовано не над землею, як на фіг 5, потребує значно більшого генераторного залу для розміщення у ньому трансформатора з супрово 13 14 45453 джуючим обладнанням і засобами безпеки Таким чином, гідрогенератор 3 не вимагає застосування підвищуючого трансформатора і використання пдрогенераторного вузла згідно з винаходом ДОЗВОЛЯЄ ВІДМОВИТИСЬ ВІД КІЛЬКОХ трансформаторів і роз'єднувачів, що дає очевидні переваги як з точки зору коштів, так і надійності роботи Наведений опис стосується лише певного вті лення, використаного як приклад, і будь-який фахівець може внести необхідні зміни, не виходячи за межі винаходу Наприклад, генератор можна заземлити безпосередньо, а не через опір ДОПОМІЖНІ обмотки, а також ІНШІ компоненти систему, КІЛЬКІСТЬ фаз може бути меншою або бі льшою 25 Фіг. 2 ФІГ. 6 Фіг. З можуть бути відсутні Хоча у втіленні описано трьох фазну 31 45453 15 Grid Фіг. 7 ДП «Український інститут промислової власності» (Укрпатент) вул Сім'ї Хохлових, 15, м Київ, 04119, Україна (044)456-20- 90 ТОВ "Міжнародний науковий комітет" вул Артема, 77, м Київ, 04050, Україна (044)216-32-71 16