Системы возбуждения синхронных генераторов

- предназначена для питания постоянным током обмотки возбуждения синхронной машины и регулирования тока возбуждения

По источнику энергии различают:

-с генератором постоянного тока (возбудителем);

-электромашинная с.в. с возбудителем постоянного тока (до 160 МВт);

-с генератором переменного тока (возбудителем) и выпрямителем;

-высокочастотная (500 гц) система возбуждения (160-320 МВт);

-статическая тиристорная система независимого возбуждения (от 250 МВт);

-бесщеточная система возбуждения (от 800 МВт);

-отбор энергии от основного генератора с выпрямителем (самовозбуждение);

-статическая тиристорная система самовозбуждения (до 400 МВт).

Системы возбуждения синхронных генераторов

Параметры системы возбуждения

Требования к с.в.

-надежное питание обмотки f в раб.и ав. режимах;

-устойчивое регулирование тока возб.при изменении нагрузки от 0 до номинальной;

-потолочное возбуждение в течение определенного времени;

-высокое быстродействие и кратность форсировки по напряжению не менее 2.

Ограничения по форсировке:

-пробой изоляции ротора (форс.по напряжению);

-круговой огонь коллектора (форс.по напряжению);

-перегрев обмотки ротора (форс.по току).

Системы возбуждения синхронных генераторов

Электромашинная с.в. с возбудителем постоянного тока

Различают

-прямую с.в. (на валу с G)

-косвенную с.в. (привод от ЭД)

Мощность с.в.

750 об/мин – до 3600 кВт

3000 об/мин – до 500 кВт

Параметры с.в. Те = (0,3-0,6) с

Крат.форс.по Uf < 2

Применение СГ малой мощности (до 160 МВт)

Системы возбуждения синхронных генераторов

Cтатическая тиристорная система независимого возбуждения

Системы возбуждения синхронных генераторов

Cтатическая тиристорная система независимого возбуждения

Возбудитель GE 50 Гц

AVD1, VD1 – основная группа AVD2, VD2 – форсировочная группа

Достоинства с.в.

Те < 0,2 с (быстродействие) Крат.форс.по Uf – до 4

Эффективное гашение поля – инверторный режим тиристоров

Недостатки с.в.

Конструктивная сложность (наличие GE переменного тока) Скользящие контакты на роторе GE

Применение СГ средней мощности, работающие на длинные линии (до 250 МВт)

Системы возбуждения синхронных генераторов

Бесщеточная система возбуждения

Возбудитель GE 50 Гц

GE (ст), VD, LG – вращаются LE – неподвижна

GEA – подвозбудитель

с постоянными магн. VD – тиристоры с 20% запасом

Достоинства Отсутствие коллекторов, щеток Надежность

Недостатки Останов машины для замены Тиристоров

Применение Мощные СГ (от 800 МВт)

Системы возбуждения синхронных генераторов

Статическая тиристорная система самовозбуждения

AVD1, VD1 – основная группа AVD2, VD2 – форсировочная группа

Начальное возбуждение – от резервного возб. Выпрямительный и последовательный трансформаторы

Достоинства Только статические элементы Быстродействие Надежность

Недостатки Ограничения по току последовательного трансформатора

Применение СГ средней мощности (ТГ до 800 МВт, ГГ до 400 МВт)

Гашение поля синхронной машины

Автомат гашения поля (АГП)

Вводится в действие сигналом от РЗ 500 В – напряжение погасания дуги (гашение закончено)

300 В – остаточная ЭДС от намагничивания ротора с.м.

Время гашения поля – время за которое ЭДС от тока возбуждения снизится до значения 200 В

Требования к АГП:

-малое время гашения поля;

-напряжение на обмотке возбуждения не должно превышать допустимых значений.