52. Статическая тиристорная система независимого возбуждения
Рис. Статическая тиристорная система независимого возбуждения:
TA1- трансформатор, питающий системы управления вентилями рабочей группы AVD1 и форсировочной группы AVD2; ТА2- трансформатор самовозбуждения возбудителя; VD- вентили системы возбуждения возбудителя.
В этой системе переменный ток возбудителя GE частотой 50 Гц преобразуется группой статических выпрямителей в постоянный.
Возбудитель GE – синхронный генератор, расположенный на одном валу с возбуждаемым генератором. Это независимое возбуждение. Выпрямительная установка состоит из управляемых полупроводниковых кремниевых выпрямителей – тиристоров. В схеме имеются две группы тиристоров : рабочая VD1 и форсировочная VD2. Если необходимы небольшие потолки возбуждения (порядка 2Uf ном), то используется одна группа тиристоров. В системах возбуждения с высокими потолками возбуждения (более 2Ufном) при работе только одной группы тиристоров после коммутаций тока с одного вентиля на другой на тиристорах возникают перенапряжения, чем увеличивают вероятность пробоя тиристоров. Поэтому при высоких потоках возбуждения ( режим форсировки возбуждения ) применяют две группы тиристоров. Обе группы соединены параллельно по трехфазной мостовой схеме. Форсировочная группа тиристоров обеспечивает форсировку и гашение поля генераторов в аварийных режимах, поэтому в нормальном режиме она работает с небольшими токами (20-30% от номинального тока ротора). В режиме форсировки возбуждения тиристоры форсировочной группы VD2 (питаются от полного напряжения вспомогательного генератора) открываются полностью и обеспечивают весь ток форсировки. Рабочая группа тиристоров при этом запирается более высоким напряжением форсировочной группы.
Обмотку каждой фазы возбудителя выполняют из двух частей : часть низкого напряжения, сечение проводов которой рассчитаны на длительное протекание тока, и часть высокого напряжения, сечение проводов которой рассчитано на кратковременное протекание тока форсировки. Тиристоры рабочей и форсировочной группы подключены соответственно к первой и второй частям.
Вышерассмотренная независимая система возбуждения обладает высоким быстродействием (V=50 1/с) имеет высокие потолки возбуждения (до Ufном ) и малые постоянные времени (Те <0,02с). Система позволяет производить замену вышедших из строя тиристоров без останова генераторов, а также осуществлять гашение поля генератора путем перевода тиристоров в инверторный режим.
Недостатки этой схемы возбуждения:
Наличие возбудителя переменного тока, усложняющего эксплуатацию и увеличивающего стоимость всей системы;
Наличие контактных колец на валу ротора, к которым подводится ток с помощью щеток, что снижает надежность системы.
Такого рода система целесообразна для возбудителя гидро- и турбогенераторов мощностью 250-300МВт и более, если генераторы работают на длинные линии или расположены вблизи потребителей, у которых резко колеблется напряжение.