Контрольна робота
Варіант №9
Збудження синхронних генераторів
Зміст
1. Системи збудження синхронних генераторів
. Системи автоматичного регулювання збудження синхронних генераторів
Література
. Системи збудження синхронних генераторів
Система збудження та регулювання синхронних машин - це машини та апарати, що створюють струм збудження і необхідний потік для перетворення енергії і управління ними. Система збудження синхронних машин складається з обмотки ротора генератора або двигуна, джерела напруги постійного струму, що підводиться до обмотки ротора і комутаційної апаратури.
Вплив системи збудження на характер перехідного процесу досить істотно. Тому збудники генераторів повинні забезпечувати:
необхідну потужність збудження як в нормальних експлуатаційних, так і в аварійних режимах;
зміна струму ротора генератора по заданому закону при автоматичному або ручному регулюванні збудження;
можливо більш висока стеля збудження;
максимально можливу швидкість наростання струму ротора, що особливо важливо для великих генераторів.
Однак при швидкій зміні параметрів режиму (наприклад, посадка U при к.з.) дія системи збудження неминуче запізнюється, оскільки обмотки збудження і збудника, і генератора володіють самоіндукцією - електромагнітної інерцією, завдяки якій струм в цих обмотках змінюється за експоненціальним законом (рис.1).
Системи збудження підрозділяються
по конструктивному виконанню:
електромашинні (для агрегатів номінальною потужністю N=5? 100 МВт):
статичні тиристорні системи (для агрегатів номінальною потужністю N=200? 500МВт і більше):
і по вигляду збудника;
з самозбудженням:
з незалежним збудженням.
i
i=i 0 (1-e - t /T )
i 0
t
Рис. 1. Зміна струму збудження синхронного генератора (T=L/R - індуктивність і активний опір обмотки характеризує інерційність даної обмотки)
Коротко розглянемо ці системи збудження.
Збудник з самозбудженням
i вв i вр
ОВВ ОВГ
Р
Рис. 2. Збудник з самозбудженням
З назви видно, що генератор збуджує сам себе, тобто збудник (генератор постійного струму) знаходиться на одному валу з генератором (ротором). Зміна напруги збудника і синхронного генератора здійснюється регулятором Р (тут: СГ - синхронний генератор, В - збудник синхронного генератора, ОВВ - обмотка збудження збудника, ОВГ - обмотка збудження генератора, Iвв, iвр - струми збудження збудника і синхронного генератора.)
Збудник з незалежним збудженням
ОВП ОВВ ОВГ
Рис. 3. Збудник з незалежним збудженням
У цій схемі збудження встановлюється додатковий генератор постійного струму (ПВ - підзбудника), який спочатку збуджує збудник (В) і збудник в свою чергу збуджує обмотку ротора генератора. При цій схемі збудження ПВ і В сидять на одному валу з генератором, але ПВ може харчуватися і від стороннього джерела. Зміна напруги генератора здійснюється регулятором Р.
В обох розглянутих електромашинних системах збудження електромагнітна інерційність істотна і тому вона застосовується у відносно малопотужних генераторах.
Статичні тиристорні системи збудження.
Розглянемо спрощену схему збудження на основі статичних тиристорних систем.
Основою систем збудження генераторів потужністю 200 мВт і більше в даний час є машини змінного струму з некерованими випрямлячами, (або керованими випрямлячами), до яких відносяться високочастотна безщіточні і тиристорна.
Високочастотна система (рис. 4) містить в якості збудника високочастотний (500 Гц) індукторний генератор (ІГ), розташований на валу синхронного генератора і живить його обмотку збудження (ОВГ) через некер...
