Контрольные вопросы

1. Принцип действия системы возбуждения TR.

2. Устройство АРН.

3. Принцип действия АРН.

4. Возможные неисправности системы возбуждения.

5. Обслуживание системы возбуждения TR.

Глава 5. Система возбуждения Mitsubishi с арн типа vrg-bs7m

Автоматический регулятор напряжения Mitsubishi (рис. 5.1) используется для стабилизации напряжения генераторов переменного тока. Управление осуществляется посредством тиристоров. Ток обмотки возбуждения изменяется таким образом, чтобы обеспечить постоянство выходного напряжения генераторов.

Для того чтобы добиться изменения тока возбуждения пропорционально току нагрузки генератора, используется токовый трансформатор, выполняющий роль компаундирующего элемента.

APH обеспечивает ток возбуждения даже при коротком замыкании.

Благодаря наличию реактора в системе, первоначальное возбуждение генератора необходимо уменьшить до минимума.

Так как в APH используется PD-управление пропорционально отклонению (proportional deviation), восстановление напряжения генератора осуществляется даже при неожиданных резких изменениях нагрузки.

Общее

Система регулирования напряжения обеспечивает:

• точность поддержания напряжения — 1,5 % U_n (Δf= 3,5 % f_n и cos = 0,8);

• диапазон регулирования напряжения при помощи EVA составляет ±5 % U_n;

• входное напряжение — 100-110/200-220 В, 50/60 Гц;

  Рис. 5.1. Принципиальная схема системы возбуждения и автоматического регулирования напряжения MITSUBISHI El. Corp.

• максимальный шунтирующий ток — 10 А (при 400 В переменного напряжения);

• высота использования — более 1000 м над уровнем моря;

• температура окружающей среды — 0…50 ºC;

• относительная влажность — до 90 %.

Состав

Система возбуждения с БСГ (рис. 5.1, 5.2) состоит из бесщеточного синхронного генераторa G с возбудителем Ex, вращающегося выпрямителя REC, выпрямительной панели с двумя выпрямителями Rec1 и Rec2, двух обмоток возбуждения возбудителя J-K и J-CTK, двух трансформаторов тока СТЕ1, СТЕ2 и реактора L.

Рис. 5.2. Функциональная схема системы возбуждения MITSUBISHI

Указанное оборудование находится на БСГ.

Кроме этого, на ГРЩ находятся:

• AVR — автоматический регулятор напряжения с внешней уставкой заданного напряжения генератора ЕVA;

• KCT — компенсирующий трансформатор тока цепи параллельной работы с регулирующим резистором Rc и трансформатором напряжения TR2,

• нормально-замкнутые контакты автоматического выключателя ACB другого генератора;

• ЦПР — обеспечивает равномерное распределение реактивных нагрузок между параллельно работающими агрегатами (рис. 5.3).

а)	б)

Рис. 5.3. Цепь параллельной работы — а и диаграмма распределения реактивных нагрузок — б

АРН в свою очередь состоит из следующих цепей:

• измерения напряжения генератора;

• усиления рассогласования;

• генерации управляющего импульса тиристора;

• шунтирующего тиристора;

• источника постоянного напряжения.

Цепь измерения напряжения генератора. Выходное напряжение генератора ступенчато падает на трансформаторе TR2, проходит через умножитель M1 и поступает на вход усилителя рассогласования напряжений вместе с напряжением уставки от EVA.

Цепь усилителя усиливает рассогласование (ошибку) между заданным напряжением уставки и текущим значением напряжения генератора.

Напряжение уставки состоит из двух частей: EVA и V-min. Когда регулировочный потенциометр EVA показывает 0 %, регулируемый резистор V-min может установить напряжение генератора 90 % от номинального. Если же EVA показывает 100 %, регулируемый резистор V-max может установить напряжение генератора на его максимальное значение — 110 % от номинального. Выходной сигнал рассогласования (отклонения) от операционного усилителя ОУ-М5 поступает на ОУ-М6, которые выполняют PD-закон управления: пропорциональная составляющая P может регулироваться резистором VR-3, а дифференциальная составляющая D — резистором VR4.

Генератор управляющих импульсов регулирует угол открывания тиристоров (CR1, CR2) в цепи обмоток возбуждения возбудителя J-K и J-CTK. Напряжение TR1 приблизительно равно 8 В, а угол открытия тиристора около 180. Цепь шунтирующего тиристора регулирует ток возбуждения генератора. При увеличении напряжения генератора, увеличивается угол открытия тиристора. Шунтирующий ток также увеличивается, уводя часть тока от обмотки возбуждения возбудителя Ex, поддерживая напряжение генератора на стабильном номинальном уровне.

Источник постоянного тока питает постоянным напряжением интегральные схемы ОУ и транзисторы печатных плат. Выпрямляя переменный ток от трансформатора TR1, получаем постоянное напряжение P15(+15) V и N15(-15) В, стабилизированное интегральными схемами питания.

Регулировка, как таковая, совершенно достигнута и в перенастройке параметров необходимости нет. Все-таки некоторые процедуры регулировки приведены ниже.

1. Регулировка напряжения. Диапазон регулирования для EVA примерно 10 %. Поворачивая EVA по часовой стрелке, увеличиваем напряжение генератора. Если диапазон регулирования при помощи EVA установлен неправильно, то это может быть скорректировано при помощи потенциометра V-min и V-max следующим образом:

• первое, установите EVA на 0 %;

• следующее, при помощи V-min (VR6) настроить EVA на 10 %;

• затем, сделать EVA, равным 100 % и с ном. V-max (VR6) установить ЕVA на +10 %

2. Регулировка P-составляющей выполняется при помощи потенциометра VR3. Увеличить эффективность регулирования APH возможно, если уменьшить колебания регулируемого напряжения. Чрезмерное увеличение коэффициента усиления K_ус может привести к увеличению колебаний. В этом случае необходимо откорректировать K_ус поворотом ручки против часовой стрелки.

3. Регулирование D-составляющей может быть выполнено с помощью резистора VR4 (увеличение — поворотом рукоятки по часовой стрелке, а уменьшение — наоборот).