Arskama.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое гашение поля синхронных двигателей

Большая Энциклопедия Нефти и Газа

Гашение — поле

Гашение поля осуществляется как при нормальной эксплуатации, так и в аварийной ситуации ( например, при внутренних коротких замыканиях в обмотке статора) с помощью автомата гашения поля ( АГП), объединяющего контакторы / d и К, и гасительного сопротивления Rr. [31]

Гашение поля заканчивается, когда ток в разрядном контуре, определяемый выражением (5.28), подойдет к нулевому значению. [32]

Гашение поля может осуществляться противовключе-нием возбудителя, когда с помощью специальных схем изменяется его полярность. В одной из таких схем обмотка возбуждения оказывается включенной в цепь дополнительного активного сопротивления и якоря возбудителя. Напряжение на последнем принимает направление, обратное тому, которое соответствует току в обмотке возбуждения в момент переключения. Ток в обмотке возбуждения спадает примерно по экспоненциальному закону. [33]

Гашение поля осуществляется дешунти-рованием сопротивления в цепи обмотки возбуждения возбудителя блок-контактами автомата. [35]

Гашение поля в этом случае ( рис. 1 — 28 а) производят переключением обмотки возбуждения генератора на разрядное сопротивление г с помощью контактов 2 автомата гашения поля. При срабатывании релейной — защиты или при оперативном отключении генератора от сети подается импульс на отключение АГП. Сначала замыкаются контакты 2, а потом размыкаются контакты 1, благодаря чему исключается разрыв цепи обмотки возбуждения и устраняется опасность возникновения больших перенапряжений на этой обмотке. [36]

Гашение поля с помощью разрядного сопротивления до недавнего времени было основным способом, хотя время гашения при этом составляет несколько секунд. В настоящее время этот способ применяется только для гашения поля синхронных машин небольшой мощности, снабженных электромашинными возбудителями постоянного тока. [38]

Гашение поля противовключением возбудителя применяется обычно для генераторов с тиристорным возбуждением. При этом ( рис. 2.22) отключается автомат гашения поля и главные вентили переводятся в инвер-торный режим. Магнитное поле подвозбудителя гасится после гашения поля главного генератора за счет инвертирования выпрямителей, питающих его обмотку возбуждения. Время гашения поля основного генератора может быть очень малым, но принимается таким как и в предыдущем случае, чтобы избежать чрезмерных перенапряжений в обмотке возбуждения. [40]

Гашение поля СД предусматривают при: срабатывании ЗПП и пуске АПВ; пуске. [41]

Гашение поля турбогенератора при работе его с рабочим возбудителем осуществляется переводом тиристорных преобразователей VS1 и VS2 в инверторный режим и последующим ( с выдержкой времени) гашением поля возбудителя инвертированием также тиристорных преобразователей VS3 и VS4 возбудителя. Гашение поля турбогенератора при его работе с резервным возбудителем производится автоматом гашения поля, установленным в цепи ввода резервного возбудителя. [42]

Гашение поля гидрогенератора может осуществляться включением обмотки возбуждения на разрядное устройство, переводом преобразователя в инверторный режим. Возможно также гашение поля гидрогенератора посредством гашения поля возбудителя или сочетанием обоих способов. [43]

Гашение поля синхронных двигателей обычно осуществляется гашением поля возбудителя или вводом пускового сопротивления в цепь ротора, для чего используются обычные контакторы, устанавливаемые на станции управления и защиты двигателя совместно с остальной аппаратурой. [44]

Автоматическое гашение поля (АГП) генераторов

Гашением поля называется процесс, заключающийся в быстром уменьшении магнитного потока возбуждения генератора до величины, близкой к нулю. При этом соответственно уменьшается ЭДС генератора.

Гашение магнитного поля приобретает особое значение при аварийных режимах, вызванных повреждениями внутри самого генератора или на его выводах.

Короткие замыкания внутри генератора обычно происходят через электрическую дугу — именно это обстоятельство обусловливает значительное повреждение обмоток статора и активной стали. Это тем более вероятно, что ток IК> при внутреннем повреждении может быть больше тока при коротком замыкании на выводах генератора. В таком случае быстрое гашение поля генератора необходимо, чтобы ограничить размеры аварии и предотвратить выгорание обмотки и стали статора.

Читать еще:  Starline a91 работа двигателя без ключа

Таким образом, при внутренних коротких замыканиях в генераторах необходимо не только отключить их от внешней сети, но и быстро погасить магнитное поле возбуждения, что приведет к уменьшению ЭДС генератора и погасанию дуги.

Для гашения поля необходимо отключить обмотку ротора генератора от возбудителя. Однако при этом вследствие большой индуктивности обмотки ротора на ее зажимах могут возникнуть большие перенапряжения, способные вызвать пробой изоляции. Поэтому гашение поля нужно выполнять таким образом, чтобы одновременно с отключением возбудителя происходило быстрое поглощение энергии магнитного поля обмотки ротора генератора, так чтобы перенапряжения на ее зажимах не превышали допустимого значения.

В настоящее время в зависимости от мощности генератора и особенностей его системы возбуждения используются три способа гашения магнитного поля:

  • замыкание обмотки ротора на гасительное (активное) сопротивление;
  • включение в цепь обмотки ротора дугогасительной решетки быстродействующего автомата;
  • противовключение возбудителя.

В первых двух способах предусматривается осуществление необходимых переключений в цепях возбуждения с помощью специальных коммутационных аппаратов, которые называют автоматами гашения поля (АГП).

При замыкании обмотки ротора генератора на специальное сопротивление процесс гашения магнитного поля сильно затягивается, поэтому в настоящее время наибольшее распространение получил более действенный способ гашения магнитного поля генератора при помощи АГП с дугогасительной решеткой (рис.1).

Рис.1. Схема электрических цепей при гашении поля
генератора автоматом с дугогасящей решеткой

При коротком замыкании в генераторе реле защиты KL срабатывает и своими контактами отключает генератор от внешней сети, воздействуя на электромагнит отключения YAT выключателя, а также подает импульс на отключение АГП.

Автомат имеет рабочие 2 и дугогасительные 1 контакты, которые при нормальной работе генератора замкнуты. Контакты 3 АГП вводят при отключении автомата добавочное сопротивление RД в цепь возбуждения возбудителя, снижая ток возбуждения последнего. АГП снабжен решеткой из медных пластин 4 при расстоянии между ними 1,5-3 мм.

При отключении автомата сначала размыкаются рабочие контакты, а затем дугогасительные, причем дуга, возникающая на них, затягивается с помощью магнитного дутья в дугогасительную решетку и разбивается на ряд последовательных коротких дуг.

Короткая дуга является нелинейным активным сопротивлением, падение напряжения на котором сохраняется практически постоянным, равным 25-30 В, несмотря на изменение тока в дуге в широких пределах.

Общее падение напряжения на дуге равно:

где UK — напряжение на короткой дуге;
n — число последовательных дуговых промежутков в решетке.

Таким образом, в момент вхождения дуги в решетку автомата напряжение на ней сразу возрастает до UД и практически остается неизменным до погасания дуги.

Число пластин в решетке выбирается таким, чтобы UД превосходило Uf,пот — потолочное напряжение возбудителя. При этом дуга существует, пока имеется запас энергии магнитного поля обмотки возбуждения генератора.

Если пренебречь падением напряжения в активном сопротивлении обмотки ротора, что допустимо для крупных синхронных генераторов, то уравнение переходного процесса примет следующий вид:

(2)

Электродвижущая сила самоиндукции обмотки возбуждения при изменении тока if равна Ldif/dt. Она определит разность потенциалов на обмотке ротора. Чем выше скорость изменения тока dif/dt, тем больше ЭДС самоиндукции. По условию электрической прочности изоляции обмотки ротора эта ЭДС не должна превышать Um. Так как в процессе гашения имеет практически постоянное значение, то уравнение (2) при условии максимальной скорости гашения поля во все время переходного процесса будет иметь вид:

При этом следует иметь в виду, что в течение периода гашения поля Uf практически не изменяется.

Читать еще:  Двигатель avu какое масло лить

Следовательно, в процессе гашения поля генератора разрядом на дугогасительную решетку напряжение на обмотке ротора будет иметь постоянное значение, в пределе равное Um. Ток в обмотке ротора if будет изменяться с постоянной скоростью, так как

(4)

Рис.2. Процесс изменения тока и напряжения
в обмотке ротора при гашении магнитного поля

Время гашения поля с использованием описанной выше схемы составляет 0,5-1 с. Процесс изменения тока в обмотке ротора и напряжения на ее зажимах представлен на рис.2. В данном случае условия гашения поля близки к оптимальным.

При гашении поля, создаваемого небольшим током, дуга в промежутках между пластинами горит неустойчиво, особенно при подходе тока к нулевому значению. Из-за погасания дуги в одном из промежутков обрывается вся цепь тока, что сопровождается перенапряжениями в цепи возбуждения.

Для того чтобы подход тока к нулевому значению был плавным, решетка шунтируется специальным набором сопротивлений 5 (см. рис.1). При такой схеме дуга гаснет не вся сразу, а по секциям, что способствует уменьшению перенапряжений.

В настоящее время отечественные заводы изготовляют АГП данной конструкции на номинальные токи 300-6000 А.

Таблица 1

Технические данные АГП

В табл.1 приведены основные параметры АГП для крупных синхронных машин.

Гашение поля противовключением возбудителя применяется обычно для генераторов с тиристорным возбуждением. При этом (рис.3) отключается автомат гашения поля и главные вентили переводятся в инверторный режим. Магнитное поле подвозбудителя гасится после гашения поля главного генератора за счет инвертирования выпрямителей, питающих его обмотку возбуждения. Если последний процесс будет неуспешным, то поле гасится с помощью сопротивления Rг, включаемого контактом 5. Время гашения поля основного генератора может быть очень малым, но принимается таким как и в предыдущем случае, чтобы избежать чрезмерных перенапряжений в обмотке возбуждения.

Рис.3. Гашение поля при независимом тиристорном возбуждении генератора
1 — АГП, 2 — ввод резервного возбуждения,
3 — главный тиристорный возбудитель,
4 — тиристорный возбудитель вспомогательного генератора,
5 — контакты гашения поля (Rг — сопротивление гашения поля)

Электростанции

  • Главная
  • карта сайта
  • статьи

Навигация

  • Меню сайта
    • Организация эксплуатации
    • Электрические схемы
    • Турбогенераторы
    • Трансформаторы и автотрансформаторы
    • Распределительные устройства
    • Электродвигатели
    • Автоматика

    Гашение поля

    Во время аварийных отключений синхронной машины от сети возникает необходимость быстро погасить магнитное поле ротора для предотвращения развития внутренних повреждений. Обмотка ротора имеет большое индуктивное сопротивление, и разрыв цепи возбуждения может вызвать появление опасных для изоляции обмотки перенапряжений. Во избежание этого для гашения магнитного поля обмотку ротора замыкают на специальные разрядные сопротивления или вводят в цепь встречно действующую э. д. с.
    Автоматические устройства гашения поля должны быть быстродействующими, не должны допускать возникновения перенапряжений на обмотке ротора и снижать э. д. с. статора примерно до 200 в, когда дуга в месте повреждения гаснет в момент первого прохождения тока через нуль. В общем случае э. д. с. статора синхронных машин при гашении поля уменьшается по закону: где T—время гашения поля.
    Величина остаточного напряжения на статоре определяется расчетом магнитной цени и является строго определенной для каждой машины.
    Схема автоматического гашения поля с введением постоянных активных разрядных сопротивлений в цепь обмотки возбуждения генератора и обмотки возбуждения возбудителя сохранилась только на турбогенераторах мощностью до 25 Мет включительно.
    Схема гашения поля с введением постоянных активных сопротивлений обладает существенными эксплуатационными недостатками:
    подгорание, а иногда выход из строя главных контактов автоматов на машинах мощностью 50 Мет и выше;
    недостаточная механическая прочность чугунных пластин гасительных сопротивлений и сложность их подбора для машин больших мощностей;
    возможность возникновения недопустимых перенапряжений на обмотке ротора в случае нечеткой работы контактов автомата гашения поля;
    значительные времена гашения поля (2—3 сек). Широкое внедрение метода форсировки возбуждения и рост единичной мощности генераторов привели к значительному увеличению энергии магнитного поля ротора в аварийных режимах и постоянных времени и контуров возбуждения, что осложнило процесс гашения поля и потребовало усовершенствования конструкций устройств АГП.
    Наиболее эффективным методом гашения поля мощных турбогенераторов оказалось введение в цепь обмотки ротора нелинейного сопротивления, падение напряжения на котором при изменении тока сохраняет неизменное значение. Таким сопротивлением может явиться электрическая дуга длиной 2—3 мм. За последнее десятилетие широкое распространение получили автоматы гашения поля с дугогасительными решетками (АГП-1 завода «Электросила», АГП-300, 600. 4 ООО), принцип действия которых основан на свойстве дугогасительной решетки эффективно и быстро гасить дугу постоянного тока, сохраняя неизменной величину напряжения в месте разрыва тока. Схематический чертеж автомата АГП-1 дан на рис. 3-37.

    8 (800) 301-35-31

    Главное меню

    • Главная
    • О компании
    • Проектирование и производство
    • Функции систем
    • Особенности аппаратуры
      • Особенности СУ
      • Особенности защиты
      • Пульт управления
      • Программное обеспечение
    • Система мониторинга
      • Особенности СМ
    • Контакты

    Продукция

    • Перечень выпускаемой продукции
      • Системы СТС и СТН
      • Система БСВ-РЭМ
      • Система ВЧ-РЭМ
      • СУ компенсаторов
      • СВ двигателей:
        • — СВ высоковольтного двигателя
        • — СВ низковольтного двигателя
        • — СУ возбудителя
    • Преимущества систем Электромаш
      • Элементная база
      • Время наладки
      • Диагностика
      • Система мониторинга
      • Контроль изоляции

    Программное обеспечение

    • Для скачивания:

    Контрактное производство

    • Общая информация
    • Техническое оснащение
    • Возможности оборудования
    • Требования к заказу
    • Бланки заказа

    Designed by:
    RUSELPROM

    СИСТЕМЫ УПРАВЛЕНИЯ ВОЗБУЖДЕНИЕМ СИНХРОННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

    Назначение систем возбуждения синхронных двигателей:

    Система возбуждения обеспечивает:

    • Два способа автоматического включения возбуждения при пуске:
      • первый — в функции частоты и фазы ЭДС скольжения в диапазоне 1÷5%;
      • второй – по факту снижения тока статора ниже значения, заданного при настройке возбудителя;
    • Автофазировку;
    • Работу с преобразователем частоты или устройством плавного пуска;
    • Проверку системы возбуждения перед пуском двигателя – «режим опробования».
    • Работу синхронного двигателя с нагрузками от холостого хода до номинальной при изменениях соsφ в диапазоне от 0,6 до 1,0, а также при изменениях напряжения на шинах двигателя в пределах ±7,5% и частоты ±2% от их номинальных значений;
    • Автоматическое регулирование напряжения на шинах двигателя (регулятор АРН) с точностью ±0,5%, либо автоматическое поддержание установленного коэффициента мощности cosφ двигателя (регулятор cosφ) с точностью ±3%, либо автоматическое регулирование тока возбуждения (регулятор РТ) с точностью ±2%;
    • Безударные переходы из одного режима регулирования возбуждения (АРН, cosφ, РТ) к другому и обратно;
    • Изменение уставок регуляторов АРН, COSφ, РТ со скоростью 0,5% в секунду;
    • Форсирование возбуждения при скачкообразном снижении на 10% и более напряжения на шинах двигателя относительно текущего значения;
    • Ручное плавное регулирование тока возбуждения в диапазоне от 0,4…0,6 до 1,1 номинального тока возбуждения;
    • Ограничение максимального и минимального значения тока возбуждения в соответствии с техническими характеристиками двигателя;
    • Устойчивую работу двигателей, работающих параллельно;
    • Гашение поля ротора путем перевода тиристорного преобразователя (ТП) в инверторный режим при штатном отключении двигателя;
    • Аварийное гашение поля ротора путем перевода ТП в инверторный режим и отключения питания ТП от дополнительной обмотки;
    • Автоматическую синхронизацию импульсов управления тиристорного преобразователя с напряжением питания ТП;
    • Автоматическую привязку векторов линейных напряжений статора к фазе измеряемого тока при измерении активной и реактивной мощности двигателя

    Особенности:

    За основу системы управления берется быстродействующий автоматичес- кий регулятор возбуждения АРВ-РЭМ. Регулятор выполнен на высокопроизводительном процессоре семейства «Free scale 56F».

    Возможности регулятора приведены в таблице:

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector