Автоматическое гашение поля генератора
В соответствии с ПУЭ в цепях возбуждения синхронных генераторов должны устанавливаться устройства для быстрого развозбуждения, поэтому ставятся АГП – автоматы гашения поля.
При внутренних повреждениях в генераторе, на выводах в блочном трансформаторе, генератор необходимо отключить от внешней цепи. Из-за продолжающегося "выбега" генератора (продолжает вращаться ротор при отключенном статоре) после отключения продолжает наводиться ЭДС, которая поддерживает дугу в месте КЗ. И это вызывает разрушение обмоток статора и стали статора. Поэтому необходимо погасить магнитное поле генератора и уменьшить ЭДС статора.
Поэтому надо как-то отключить обмотку
возбуждения генератора (ОВГ) от возбудителя
(В). Но если просто разомкнуть цепь, то
будет большая ЭДС самоиндукции (
.
Это приводит к перенапряжениям и
возможному повреждению изоляции. И вот
придумали несколько способов.
1) Замыкание обмотки возбуждения на гасительное сопротивление.
Я взял картинку из инета, она совпадает с нашей. Только мы обозначали за АГП то, что я обвёл красным, а не то, что выделено пунктиром.
В нормальном режиме работы: ключ 2 замкнут и ключ 1 разомкнут.
При КЗ: генератор отключают от сети, сначала замыкают ключ 1, потом размыкают ключ 2.
При таком случае гашения поля получается
И ток будет уменьшаться по экспоненте:
Tгаш = 6 – 8 с.
Tгаш – время, в течение которого ЭДС генератора уменьшается до значения, достаточного для естественного гашения дуги.
Применяется для генераторов с электромагнитной системой возбуждения и для возбудителей.
Схема простая, но больше время гашения.
2
)
Применение дугогасительной решётки
(ДГР)
Ну вот это я художник, какой я молодец))))
АГП имеет рабочие контакты (1) и дугогасительные (2).
В нормальном режиме 1 и 2 замкнуты.
При КЗ генератор отключается от сети, размыкается 1, затем 2. На 2 образуется дуга, которая с помощью электромагнитного дутья затягивается в ДГР и разбивается между медными пластинами решётки на ряд коротких дуг, которые гасятся на шунтирующих сопротивлениях между пластинами.
Tгаш = 0,5 – 1 с.
3) Для тиристорных систем возбуждения используется противовключение тиристора. Там тиристоры переводят в инверторный режим, напряжение меняет свой знак, происходит быстрое уменьшение тока возбуждения в ОВГ.
5. Силовые трансформаторы. Номинальные параметры. Типы трансформаторов. Силовые трансформаторы
Обозначение:
1. Буквенная часть:
для автотрансформаторов
А - автотрансформатор (указывается в начале буквенной части)
число фаз
О - однофазный;
Т - трёхфазный;
наличие расщепленной обмотки низшего напряжения
Р - указывается при наличии расщепленной обмотки
вид системы охлаждения
сухие не имеют специальной системы охлаждения;
способ охлаждения применяется для трансформаторов мощностью до 1,6 МВА
С - естественное воздушное при открытом исполнении (путём естественной конвекции воздуха и частично лучеиспускания в воздухе);
СЗ - естественное воздушное при закрытом исполнении;
СГ - естественное воздушное при герметизированном исполнении;
СД - воздушное с дутьём;
масляные
магнитопровод с обмотками помещается в бак, заливаемый маслом
М - естественная циркуляция воздуха и масла (рис. 3.9 а); тепло, выделенное в обмотках и магнитопроводе, передаётся окружающему маслу, которое, циркулируя по баку и радиаторным трубам, передаёт его окружающему воздуху; выполняется для трансформаторов мощностью до 16 МВА;
Д - принудительная циркуляция воздуха и естественное масляное охлаждение (рис. 3.9 б); в навесных охладителях из радиаторных труб помещаются вентиляторы, вентилятор засасывает воздух снизу и обдувает нагретую верхнюю часть труб, пуск и останов вентиляторов могут осуществляться автоматически в зависимости от нагрузки и температуры нагрева масла; применяется для трансформаторов мощностью до 80 МВА;
ДЦ принудительная циркуляция воздуха и масла через воздушные маслоохладители (рис. 3.9 в); охладители состоят из системы тонких ребристых трубок, обдуваемых снаружи вентилятором, электронасосы, встроенные в маслопроводы, создают непрерывную принудительную циркуляцию масла через охладители; благодаря большой скорости циркуляции масла, развитой поверхности охлаждения и интенсивному дутью охладители обладают большой теплоотдачей и компактностью; применяется для трансформаторов мощностью 63 МВА и выше;
НДЦ - то же, но с направленным движением потока масла через охладители;
Ц - принудительная циркуляция воды и масла через выносные маслоохладители, охлаждаемые принудительно водой; принципиально устроена так же, как система ДЦ, но охладители состоят из трубок, по которым циркулирует вода, а между трубками движется масло; применяется для трансформаторов мощностью 200 МВА и выше;
НЦ - то же с направленным движением масла;
число обмоток, работающих на самостоятельной сети, если их больше двух
Т - трехобмоточный;
наличие РПН
Н - выполнение одной из обмоток с устройством для регулирования напряжения под нагрузкой (РПН);
для электроснабжения собственных нужд
С - исполнение трансформатора для собственных нужд;
2 Номинальная мощность: значение в кВА;
3 Класс напряжения: значение в кВ;
4 Год выпуска рабочих чертежей данной конструкции;
5 Климатическое исполнение: умеренный климат – У, тропический климат – Т; категория размещения;
Примеры условного обозначения:
ТМ-100/10-97У1- трёхфазный, двухобмоточный, с естественным масляным охлаждением, Sном=100кВА, Uном=10кВ, конструкция 1997 г., для районов с умеренным климатом и установки на открытом воздухе.
ТРДНС-40000/35-84Т1- трёхфазный, двухобмоточный с расщепленной обмоткой низшего напряжения, с принудительной циркуляцией воздуха, с РПН, для собственных нужд, Sном=40000 кВА, Uном=35кВ, конструкция 1984г. , для районов с тропическим климатом и установки на открытом воздухе.
АТДЦТН-125000/220/110-98У1- автотрансформатор, трёхфазный, с принудительной циркуляцией масла и воздуха, трёхобмоточный с РПН, Sном=125000 кВА, UВН ном=220кВ , UСН ном=110кВ, конструкция 1998г., для районов с умеренным климатом и установки на открытом воздухе.
Основные параметры трансформатора (для двухобмоточного):
- UВН ном, UНН ном - номинальные напряжения обмоток при холостом ходе трансформатора, кВ; для трёхфазного трансформатора это междуфазное (линейное) напряжение, для однофазного U/√3 (там прям так и пишут: 330/√3), то есть имеют в виду фазное напряжение;
- IВН ном, IНН ном - номинальные токи в обмотках, при которых допускается длительная нормальная работа трансформатора, А;
- Sном - номинальная полная мощность, кВА: 𝑆ном = √3𝑈ВН ном𝐼ВН ном = √3𝑈НН ном𝐼НН ном; в трехобмоточных трансформаторах номинальной называют мощность наиболее мощной обмотки;
- Рк - потери мощности короткого замыкания (электрические), кВт (потери в обмотках при протекании по ним токов нагрузки и добавочные потери в обмотках и конструкциях);
- Рхх- потери мощности холостого хода (магнитные), кВт (состоят из потерь в сердечнике, потерь на вихревые токи в стенках бака и конструктивных элементах)
- 𝑘т - коэффициент трансформации, 𝑘т = 𝑈ВН ном/𝑈НН ном ;
- uк - напряжения короткого замыкания в % от Uном; напряжение при проведении которого к одной из обмоток при замкнутой накоротко другой по ней проходит ток, равный номинальному.
Напряжение короткого замыкания определяют по падению напряжения в трансформаторе при передаче через него мощности, оно характеризует полное сопротивление обмоток трансформатора. Так как индуктивное сопротивление значительно больше активного (особенно в трансформаторах большой мощности и высокого напряжения), то можно принять 𝑥∗тр = 𝑢к ,% / 100 .
Для трёхобмоточных трансформаторов определяется kт , Рк и uк% для каждой пары обмоток ВН и НН, ВН и СН, СН и НН.
Надёжность трансформаторов высока (удельная повреждаемость составляет 0,01). Наибольшее распространение получили трёхфазные трансформаторы, так как в них меньше потери (на 12-15%), расход активных материалов и стоимость (на 20-25%), чем в группе из трех однофазных трансформаторов той же мощности. Но предельная единичная мощность ограничена массой, размерами, условиями транспортировки. В этом случае применяют группу из трех однофазных трансформаторов. Наиболее мощный трёхфазный трансформатор в настоящее время - 1250 МВА. Из трех однофазных трансформаторов можно составить трёхфазные группы: 3х417 ≈ 1250 МВА, 3х533 ≈ 1600 МВА, 3х677 ≈ 2000 МВА.
Ещё установленная мощность и число трансформаторов больше в несколько раз (в 3 раза она сказала) мощности и числа генераторов, потому что существует несколько ступеней трансформации.