РАЗРАБОТКА СВЕРХПРОВОДНИКОВЫХ ТУРБОГЕНЕРАТОРОВ

Одним из основных направлений развития науки намечены теоретические и экспериментальные исследования в области сверхпроводящих материалов и на их основе разработка сверхпроводниковых турбогенераторов.

Сверхпроводящее электрооборудование позволит резко увеличить электрические и магнитные нагрузки в элементах устройств и благодаря этому резко сократить их размеры. В сверхпроводящем проводе допустима плотность тока, в 10...50 раз превышающая плотность тока в обычном электрооборудовании. Магнитные поля можно будет довести до значений порядка 10 Тл, по сравнению с 0,8...1 Тл в обычных машинах. Если учесть, что размеры электротехнических устройств обратно пропорциональны произведению допустимой плотности тока на индукцию магнитного поля, то ясно, что применение сверхпроводников уменьшит размеры и массу электрооборудования во много раз!

По мнению одного из конструкторов системы охлаждения новых типов криогенных турбогенераторов советского ученого И.Ф. Филиппова, есть основание считать задачу создания экономичных криотурбогенераторов со сверхпроводниками решенной. Предварительные расчеты и исследования позволяют надеяться, что не только размеры и масса, но и КПД новых машин будут выше, чем у самых совершенных генераторов традиционной конструкции.

Это мнение разделяют академик И.А. Глебов, доктора технических наук В.Г. Новицкий и В.Н. Шахтарин руководители работ по созданию нового сверхпроводникового турбогенератора серии КТГ1000, испытанного ещё летом 1975 г.

Последовавшие затем результаты испытаний криогенного турбогенератора КТ22, позволили приступить к постройке сверхпроводникового агрегата значительно большей мощности. Вот некоторые данные сверхпроводникового турбогенератора мощностью 1200 кВт, разработанного во ВНИИЭЛЕКТРОМАШ. Сверхпроводящая обмотка возбуждения выполнена из провода диаметром 0,7 мм с 37 сверхпроводящими жилами из ниобийтитана в медной матрице. Центробежные и электродинамические усилия в обмотке воспринимаются бандажом из нержавеющей стали. Между наружной толстостенной оболочкой из нержавеющей стали и бандажом размещен медный электротермический экран, охлаждаемый потоком проходящего в канале холодного газообразного гелия, возвращаемого затем в ожижитель.

В перспективе создание машины мощностью 1300 МВт, которая будет иметь длину около 10 м при массе 280 т, в то время как аналогичная по мощности машина обычного исполнения имеет длину 20 м при массе 700 т! Наконец, обычную машину мощностью более 2000 МВт создать трудно, а при использовании сверхпроводников можно реально достичь единичной мощности 20 000 МВт!

Создание криогенных электрических машин – не дань моде, а необходимость, естественное следствие научно-технического прогресса. И есть все основания утверждать, что в ближайшее время сверхпроводящие турбогенераторы мощностью более 1000 МВт будут работать в энергосистемах.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: