Лекция 6

Системы возбуждения СГ

Назначение: питание обмотки ротора током возбуждения в нормальном и аварийном режимах.

АРВ-автоматическое регулирование возбуждения

УФВ- устройство форсировки возбуждения

АРВ = АРВ(в норм режиме) + УФВ

При КЗ ток вырастает и растут падения напряжения, следовательно включается УФВ.

I_f- ток ротора. Регулирование If  Eг  Uг

Еще система возбуждения нужна для гашения поля

Отключение генератора

• Отключить нагрузку

• Отключить генератор от сети

• Снять возбуждение

Погасить поле, значит уменьшить I_f

T_f = L_f / r_f, с – постоянная времени гашения поля

300 В на статоре всегда есть от остаточного магнетизма

200 В на статоре от I_f  0.Если напряжение на статоре  500В, то поле погашено.

Электромагнитный возбудитель - ГПТ(самая хорошая система возбуждения с независимым с независимым источником ; простейшая с ГПТ)

АГП - автомат гашения поля - включение, выключение возбуждения, способствование гашению поля

АГП- включен If 0 это ток от СВ, а не переходного режима

АГП – выключен  If=0

U_f- напряжение на кольцах ротора (напряжение на обмотках ротора, если они есть)

СВ- система возбуждения

ОВГ – обмотка возбуждения генератора

Система возбуждения до 800 мВт

Rш- шунтирующий резистор

Когда контакты * срабатывают, УФВ замыкается на возбудитель, шунтируя Rш. Напряжение возбудителя начинает расти.

Основные параметры св

1. U_f,НОМ- соответствует номинальной нагрузке генератора и уровню испытательного напряжения изоляции ОВГ

2. I_f,НОМ- номинальный ток в роторе (в ОВГ)

I_{f НОМ}= (2-3)I_{f XX}

I_fXX - при этом токе на статоре ненагруженного генератора будет номинальное напряжение

3. P_{f НОМ}-= U_{f НОМ}  I_{f НОМ} – номинальная мощность возбуждения

Р_{f НОМ} = (0,2-0,6) % от Р_{г НОМ}

4. Номинальная скорость нарастания напряжения возбуждения - характеризует быстродействие СВ (рис.6.5)

U_f = 2 [1/c] для ГПТ;U_f= 50 [1/с] для тиристорной СВ

t₁- время нарастания напряжения возбуждения отU_f,_НОМ до U_f

U_f = U_f,_НОМ + 0,623  (U_f,П - U_f,НОМ)

U_f,П = U_f,П,УСТ = U_f,max для электромагнитной СВ- ГПТ (потолочное возбуждение)

U_f,П,УСТ < U_f,max для тиристорных СВ

5. Кратность форсировки напряжения

а) по напряжению К_ф,Uf= U_f,П,УСТ / U_f,_НОМ

Вообще для тиристорной СВ надо вместо U_f,П,УСТ ставить U_f,max т.к. переходные процессы заканчиваются за доли секунды

б) по току К_ф,If= I_f,П / I_f,НОМ

К_ф,Uf  2 для турбогенераторов

К_ф,Uf= (1,8-2) для гидрогенераторов

I_f,П ~ 2I_f,НОМ: _f  2 [1/с]

При работе на длинную линию или при быстрой смене нагрузки могут быть изготовлены машины с К_ф,Uf и К_ф,If = 3 и 4

СВ- ГПТ не применяются на мощных генераторах, т.к на коллекторе возникает круговой огонь (от него можно избавиться редуктором, но это очень дорого). При n=3000об/мин на турбогенераторах с Р_Г,НОМ  100-150 МВт ставят СВ-ГПТ, на гидрогенераторах с малыми n=300 до Рг,ном=500МВт.

Есть системы зависимого и независимого возбуждения. Зависимая СВ питается от генератора.

Статическая тиристорная система независимого и зависимого возбуждения

Независимая (Рис.6.6) : до 8000 МВт включительно

Зависимая (Рис.6.7)

ВТ - выпрямляющий трансформатор; ПТ – последовательный трансформатор (коррекция U_f о току)

Независимая применяется для длинных линий, для быстропеременных нагрузок, для генератора до 800 МВт включительно, потому что существуют кольца.

Зависимая- ПТ рассчитан на номинальный ток генератораПТ очень дорогой. Без ПТ схема еще надежней с точки зрения логики построения, но тогда ее нельзя применять на генераторах большой мощности, так как при «неприятности» вблизи станции схема теряет возбуждение.