Sisteme de excitare independentă a tiristorului (STN). 8
Amortizarea câmpului magnetic dobândește o semnificație specială în modurile de urgență cauzate de daunele din interiorul generatorului sau de la terminalele sale.
Procesul de stingere a câmpului constă în scăderea rapidă a fluxului de excitație magnetic al generatorului la o valoare apropiată de zero. În același timp, emf-ul generatorului scade în consecință.
Circuitele scurte din interiorul generatorului se produc, de obicei, printr-un arc electric - această circumstanță determină deteriorarea semnificativă a înfășurărilor statorului și a oțelului activ.
Astfel, nu și atunci când un scurt circuit interior în generatorul este necesar doar rândul său, le-off din rețeaua externă, dar, de asemenea, pentru a stinge rapid excitație câmp magnetic, ceea ce va duce la o scădere a generatorului EMF și stingerea arcului.
În lucrarea din acest semestru, vom explica în detaliu principiul AGP în generatorul.
Mașini sincrone automate de ștergere a câmpului (AGP)
Automatoarele de suprimare a câmpului sunt destinate comutării circuitelor de înfășurare a excitației turbogeneratorului și a hidrogenatorilor cu inele de contact pe rotor, precum și pentru amortizarea câmpului acestor mașini.
În conformitate cu SAE în circuitul de excitație al fiecărui generator sincron și un compensator sincron (cu excepția celor pentru mașini mici) dispozitiv instalat pentru rapid și în condiții de siguranță de-excitație - mașini de câmp obturare (AGP). Necesitatea unei stingeri rapide a câmpului are loc, de exemplu, cu daune interne generate în generator. În acest caz, datorită continuării fugării mașinii deconectate în circuitele sale interne, e. etc cu. care susține arcul electric în locul scurt-circuitului și provoacă o distrugere mare a cuprului din oțelul de bobinaj și stator. Simplu de pe circuitul de excitație este inacceptabilă, deoarece, în acest caz, datorită capacității mici și o inductanță mare St Lv în domeniul de lichidare a generatorului va apărea periculoase pentru supratensiune de izolare.
AGP previne aceste supratensiuni de excitație de comutare rezistență la călire, în care se disipează energia câmpului (Figura 1.1.) Sau o grilă specială Intrerupator (Figura 1.2.) Înfășurarea în care arcul este desenată cu contactele cu arc electric automaton; aici este trecătoare, de rupere în mai multe arce scurte.
Fig. 1.1 Schema de spargere a câmpului cu o rezistență la călire
1 - generator sincron; 2 - înfășurare de excitație; 3 - rezistență în staționare în circuitul rotorului; 4 - automatul principal de blocare a câmpului; 5 - agent patogen; 6 - automat pentru amortizarea câmpului excitator; 7 - rezistență la stingere.
Fig. 1.2 Schema de suprimare a câmpului cu arc de arc
1 - generator sincron; 2 - înfășurare de excitație; 3 - agent patogen; 4 - contacte principale ale AHP; 5 - contacte de arc AGP; 6 - arce o grămadă extinctă.
Automatele de blocare a câmpului trebuie să îndeplinească următoarele cerințe: timpul de stingere ar trebui să fie cât mai mic posibil, iar supratensiunile de pe bobinajul de câmp nu trebuie să atingă valori periculoase.
În timpul ștergerii câmpului se înțelege timpul în care e. etc cu. generatorul va scădea la o valoare suficientă pentru stingerea naturală a arcului la scurtcircuit (500 V). Trebuie avut în vedere că la e. etc cu. creat de curentul de excitație, se adaugă mai mult e. etc cu. din magnetizarea reziduală a oțelului rotor (aproximativ 300 V). Astfel, procesul de răcire poate fi considerat complet atunci când E. etc cu. Curentul generat de curentul de excitație va scădea la 200 V.
Condițiile optime pentru curentul intensiv rotor de reducere la zero sunt prevăzute la evacuarea câmpului sinuos rezistor neliniar, a cărui rezistență variază invers proporțional cu valoarea curentului. Designul special al arcului circular al mașinii de câmp cu zăbrele obturare, arzând-l într-un arc de cerc caracteristică curent-tensiune are o rezistență non-linear, care asigură timpul minim și câmp de obturare nivelul de tensiune în condiții de siguranță la inelele rotorului. Caracteristici cheie AGP:
Supratensiunile privind înfășurarea în orice caz excitație nu trebuie să fie mai mare decât tensiunea de testare, care este egal cu t 7,5Uvn. E. Este conform cu tensiunea nominală a înfășurării 1,5-3,5kV.v circuitului excitatoare rotorului.
Când stingerea cu rezistență AGP, care este luată de obicei egală cu de 4-5 ori mai mare decât rezistența câmpului de înfășurare, procesul de stingere continuă exponențial (Fig. 1.3), cu o constantă de timp.
Fig. 1.3. Schimbarea curentului rotorului iB (a), tensiunea u în (b) și e. etc cu. Stator Mâncați (c) atunci când câmpul AGP este stins cu o rezistență la stingere.
(1.3.)
Trebuie remarcat faptul că, în timp ce în câmp slăbirea Tgash un puternic turbine este mult mai mare decât parametrii calculați 3Tgash la excitație ordinară înfășurării Lv și elemente rotor constructive - masive de slot butoi de metal pene, inel bandaj - formă amortizor contur cu o constantă de timp semnificativ. Când amortizare curenții induși rotor intermediarii noi este determinată în comun de două bucle: excitație și amortizor. călire câmp de viteză, în care într-o mare măsură depinde de constanta de timp a circuitului amortizor. După terminarea curentului de excitație indusă în bobina în circuitul de curent de amortizare nu a fost încă complet amortizată și continuă să sprijine e. etc cu. mașină.
Astfel, timpul de oprire a câmpului în turbogeneratorul va fi mai mare decât înfășurarea de excitație calculată doar de parametri și poate fi 6-8 s, ceea ce nu poate fi considerat valabil pentru generatoarele puternice de blocuri. Prin urmare, în prezent, acest tip de obturare automat este utilizat numai pentru generatoarele sincrone cu sisteme de acționare mașini electrice de capacitate mică, precum și agenții de câmp de slăbire (fig.1.1).
În aceleași lanțuri de excitații ale mașinilor mari (mai mari de 25-50 MW), se instalează un nou tip de AGP cu grătare de arc. Rezistența arcului care apare în această latură crește cu scăderea curentului, ceea ce accelerează foarte mult procesul de stingere a câmpului. Timpul de golire a câmpului cu AGP de acest tip este de numai 0,5-1,0 s.
Fig. 1.4. Schimbarea curentului rotorului când câmpul AGP este stins cu o grătare de arc.
Cu excitație independentă pe câmp, câmpul este efectiv stins prin transferarea redresorului în modul invertor. Tensiunea din toate supapele se schimbă semnând în același timp, iar curentul din bobina de excitație scade rapid la zero. Se recomandă comutarea grupului forțat de supape în modul invertor, deoarece tensiunea mai mare a acestui grup permite ca câmpul să se stingă mai repede.
Cu auto-excitație a porții, precum și în timpul excitației de înaltă frecvență, nu este posibilă amortizarea câmpului prin transferarea redresoarelor în modul invertor, etc cu. Invertorul din acest circuit cade cu tensiunea statorului. Prin urmare, în astfel de cazuri, este necesar să se utilizeze AGP cu interogare arc.
La generatoarele mai mari de circuite de excitație (mai mari de 50-100 mW) datorită creșterii excesive dimensiunii arcului grilajului este aplicat circuitului bipolar AGW în care un AGP separat inclus în fiecare pol al circuitului de excitație.
Figura 1.5. Construcția generatorului.
La hidrogeneratoarele cu un sistem de excitație electromașină, numai excitatorul AGP este deconectat și nu generatorul a cărui bobină de excitație rămâne conectată la ancora agentului patogen.
Generatoarele cu turbine cu rotor cu lanț 150 MW și mai sus pentru protecția lor împotriva defalcare supratensiunii care are loc după stingerea arcului AGP zăbrele, sau acoperă descărcătoare, tensiunea reglată la 1,7 kV declanșare (rms) (Fig. 1.6).
Fig. 1.6. Schema de protecție a înfășurării câmpului de supratensiuni după dispariția arcului în grila de arc a AGP
1 - excitația înfășurării generatorului sincron; 2 - rezistență de protecție; 3 - agent patogen; 4 - grilă de interogare cu arc. 5 - arzător de protecție.
Toate turbogeneratoarele, hidrogeneratoarele, generatoarele diesel, compensatoarele sincrone și motoarele fabricate în prezent sunt echipate cu sisteme moderne de excitație semiconductoare - Fig.1.7 - 1.8. În aceste sisteme se folosește principiul rectificării unui curent alternativ trifazat cu o frecvență crescută sau industrială a excitatorilor sau a tensiunii mașinii excitate.
Figura 1.7. Sistem independent de excitare cu excitator DC.
QC - sliprings, CRC și CIL - rezistența și contactor de auto-sincronizare, PB - rezervă excitatoare AGW - automatic camp obturare AGPV - automat Rp camp obturare excitator - reglare reostat, Rd și Rgasv - extensie rezistori și călire circuitul HNS DOVV - câmp excitatoare suplimentar de lichidare.
Sistemele de excitație asigură următoarele moduri de funcționare a mașinilor sincrone:
• includerea în rețea prin metoda sincronizării exacte sau prin auto-sincronizare;
• lucrul în sistemul de alimentare cu sarcini și suprasarcini admise;
• forțarea excitației prin tensiune și curent cu o multiplicitate dată;
• descărcarea prin puterea reactivă și deconectarea pentru încălcări în sistemele de alimentare;
• blocarea câmpului generatorului în moduri de urgență și în timpul opririi normale;
• frânarea electrică a unității.
• sisteme independente de tiristor (STN) - Fig.1.9;
• Sisteme de auto-excitare tiristor (STS) - Fig.1.10;
• Sisteme de diode fără perii (WAS).