7. Бесщеточные синхронные генераторы

Одним из трудоемких при обслуживании узлов сис­темы CВАРН СГ является кон-

тактно-щеточный аппарат. При ра­боте генераторов контактные кольца и щетки изнашива-

ются значи­тельно быстрее, чем другие части генератора. При работе генера­тора от щеток появляется угольная пыль, которая оседает на об­мотках генератора и щеточном устройст-

ве.

Для повышения надежности САРН и уменьшения трудоемкости их обслуживания были разработаны бесщеточные системы возбуж­дения.

В качестве примера рассмотрим блок-схему СВАРН БСГ фирмы АSEA ( Швеция )

( рис. 3.11 ).

Рис. 3.11. Блок-схема СВАРН БСГ фирмы АSEA

Блок-схема СВАРН БСГ фирмы АSEA ( рис. 3.11 ) включает в себя:

1. основной возбудитель ОВ, питающий обмотку возбужде­ния ОВГ через управляе-

мый трехфазный выпрямительный мост 1;

2. вспомогательный воз­будитель 4;

3. регулятор напряжения 2.

Оба возбудителя синхронного типа. Управление тиристорами осуществляется регу

лятором через импульсные трансформа­торы, первичные обмотки кото­рых неподвижны, а вторич­ные расположены на валу гене­ратора.

Вспомогательный возбудитель имеет две обмотки статора, одна из которых питает обмотку возбуждения основного возбудителя через выпрямительный мост 3, а другая пода

ет вспомогательное напряжение на регулятор.

Все элементы схемы, кро­ме потенциометра для установки величины напряжения генерато­ра, установлены на генераторе. Потенциометр монтируется на ГРЩ.

Система обеспечивает точность поддержания напряжения в пределах ( ± 3..5%) но-

минального при изменении режима нагрузки от 0 до номинальной величины и cos φ от 0 до 1 ( рис. 3.12 ).

Рис.3.12. Внешние характеристики БСГ фирмы ASEA

Время восстанов­ления напряжения при провале, равном 15% номинального состав-

ляет 0,1 с.

8. Характерные неисправности сварн

При любых неисправностях СВАРН нарушается режим возбужде­ния.

Например, если СГ не возбуждается, то возможны обрыв цепи ОВГ или выпрями

теля UZ1 или их повреждение.

Замкнутый в режиме пуска выключатель гашения поля QS закорачивает обмотку возбуждения генератора ОВГ и также исключает процесс самовозбуждения. Такие выклю

чатели предназначены для снятия напряжения с обмотки возбуждения генератора в слу-

чае, если необходимо выполнить ремонтные работы при вращающемся роторе ( напри-

мер, прошлифовать кольца на роторе ). Поскольку при этом отсутствует ток возбуждения,

напряжение обмотки статора генератора также равно нулю.

При обрывах в цепях обмоток w_н и w_с , а также выпрямителей UZ1 и UZ2 напряже-

ние холостого хода генератора будет пониженным.

При обрывах в цепи обмотки w_у напряжение СГ будет повышенными и может до-

стичь значения 430…450 В ( заброс напряжения ).

9. Параллельная работа синхронных генераторов

9.1. Особенности параллельной работы

Под параллельной понимают работу двух или более гене­раторов на общую сеть.

Необходимость в параллельной работе может возникнуть в следующих случаях:

1. если мощность одного генератора недостаточна для обеспечения заданного эксплуатационного режима работы судна;

2. при проходе узкостей, входе в порт и выходе из него, когда включение резервно-

го генератора повышает живучесть СЭС и тем самым безопасность мореплавания;

3. при переводе нагрузки с одного генератора на другой с целью остановки одного из генераторных агрегатов для ТО, ремонта и др.

В настоящее время параллельная работа генераторов является основным режимом работы СЭС.

Отметим основные особенности параллельной работы генераторов:

1. обеспечивается бесперебойность в снабжении электроэнергией приемников пу-

тем включения резервного генератора взамен вышед­шего из строя;

2. достигается наиболее полная загрузка генераторов путем своевре­менного отклю

чения одного или нескольких из них при уменьшении общей нагрузки СЭС;

3. увеличиваются токи КЗ, в связи с чем повышаются требования к электродинами

ческой и термической устойчивости коммутационно-защитной аппаратуры;

4. усложняется система управления СЭС вследствие применения узлов синхрони-

зации, распределения активных и реактивных нагру­зок, защиты от перехода СГ в двига-

тельный режим и др.

Регистр предъявляет следующие требования к генераторам, предназначенным для параллельной работы:

1. отношение номинальных мощностей генераторов не должно превы­шать 3:1 (в противном случае параллельная работа генераторов будет неустойчивой);

2. степень неравномерности активных и реактивных нагрузок генера­торов не долж

на превышать ±10 % номинальных активной и реактив­ной мощностей меньшего из парал

лельно работающих генераторов.

Пропорциональное распределение активной нагрузки параллельно работающих генераторов обеспечивается применением функционально специализированных устройств распределения мощности (например, типа УРМ в системе "Ижора") или регуляторами ча-

стоты вращения ПД, а реактивной нагрузки - системами самовозбуждения и автоматиче­ского регулирования напряжения совместно с устройствами статизма и уравнительными связями.