Турбогенераторы. 
Экономика и управление в энергетике

Большую часть производимой на российских электростанциях электроэнергия вырабатывают турбогенераторы ТЭС и АЭС.

Более 50% от общего числа турбогенераторов, установленных на электростанциях России, отработали устанавливаемые ГОСТ минимальный срок службы. Их суммарная мощность превышает 60 тыс. МВт.

В России разработаны и выпускаются серии ТВВ и ТЗВ турбогенераторов с водородным и полностью водяным охлаждением на весь требуемый диапазон мощностей.

Созданы головные образцы турбогенераторов мощностью до 160 МВт с воздушным охлаждением, разрабатываются подобные турбогенераторы мощностью до 350 МВт.

По предельным мощностям, КПД, удельной материалоемкости, гарантированной надежности отечественные генераторы последних конструкций находятся на уровне мировых достижений.

Важнейшим перспективным, опережающим мировой уровень достижением отечественной электроэнергетики является разработка и освоение производства асинхронизированных турбогенераторов (АСТГ), обладающих значительно лучшими, чем традиционные синхронные турбогенераторы, возможностями положительного воздействия на режим работы энерго-систем по их управляемости, устойчивости, диапазону выработки и особенно потреблению из сети реактивной мощности.

В отличие от синхронных турбогенераторов АСТГ способны:

• • работать в режимах глубокого потребления реактивной мощности, невозможных для СТГ;
• • обладать более высокими пределами статической и динамической устойчивости, т. е. они более устойчивы в эксплуатации.

Указанные преимущества АСТГ достигаются за счет:

• • оригинальной системы автоматического регулирования возбуждения;
• • новой конструкции ротора, который содержит не одну, как в СТГ, а две обмотки возбуждения, сдвинутые по окружности ротора относительно друг друга на 90 градусов.

В настоящее время ОАО «Электросила» готово к производству АСТГ мощностью 110−350 МВт типа ТЗВА с полностью водяным охлаждением и мощностью 110−160 МВт типа ТЗФА с полностью воздушным охлаждением. Первый агрегат АСТГ типа ТЗФА-110 был изготовлен и введен в эксплуатацию на ТЭЦ-22 ОАО «Мосэнерго» в декабре 2003 г.

Учитывая баланс генерирующих мощностей в схеме развития ЕЭС России, проблемы с нормализацией уровней напряжения в электрических сетях напряжением 220−500 кВ и износ генерирующего оборудования, планируется установить АСТГ на ряде электростанций.

При выборе электростанций — объектов внедрения АСТГ — необходимо рассматривать данные по балансу реактивной мощности не только в целом по ЕЭС, но и по регионам.

Применение АСТГ в составе агрегата ПТУ позволяет повысить динамическую устойчивость энергетической установки. Кроме того, ПТУ с АСТГ способны работать в широком диапазоне регулирования мощности от выдачи до глубокого потребления, т. е. являются маневренными энергоблоками не только в отношении активной, но и в отношении реактивной мощности. При этом может быть повышен КПД ПТУ в целом за счет оптимизации загрузки по реактивной мощности синхронных турбогенераторов и АСТГ.

Данное техническое решение по применению АСТГ в составе ПТУ является новым, не имеющим мировых аналогов, и может найти достойное применение в программах по созданию и применению ПТУ в энергосистемах России.