Сопротивление - самосинхронизация
Cтраница 1
Сопротивление самосинхронизации ограничивает перенапряжения, возникающие на обмотке ротора при включении генератора в сеть. В системах возбуждения с электромашинными возбудителями КСС может отключаться сразу после включения выключателя, так как ротор замыкается на якорь возбудителя и перенапряжений на нем возникнуть не может. Иначе обстоит дело в случае, когда генератор имеет систему возбуждения с выпрямителем. Рассмотрим подробнее процесс самосинхронизации с точки зрения явлений в контуре обмотки возбуждения. [1]
В опыте асинхронного режима при нагрузке генератора 210 МВт и обмотке возбуждения, замкнутой на сопротивление самосинхронизации кратностью 4.9 Rfn, скольжение составило 0.52 %, а на - веденное напряжение не превышало 440 В. [2]
Защита обмотки возбуждения от перенапряжений осуществляется разрядником, в случае пробоя которого обмотка возбуждения закорачивается на сопротивление самосинхронизации. Однократность действия разрядника является большим недостатком, поскольку генератор с закороченным ротором не может нести активную нагрузку или может нести весьма небольшую часть ее. Поэтому во избежание асинхронного хода генератор необходимо разгрузить и снять возбуждение для смены сработавшего разрядника. Перспективным является применение вместо разрядников - специальных тиристорных устройств ограничения напряжения обмотки возбуждения. Число срабатываний этих устройств практически неограниченно. [3]
 |
Схема включения измерительных приборов колонки синхронизации. [4] |
Во избежание повреждения изоляции из-за перенапряжений обмотка ротора генератора до включения выключателя должна быть замкнута на специальное сопротивление самосинхронизации или на гасительное сопротивление устройства АГП, это сопротивление отключается после включения АГП. [5]
Для защиты от пробоя ротора в таких режимах используют разрядник в цепи возбуждения, замыкающий ротор на сопротивление самосинхронизации при пробое. [6]
После обнаружения потери возбуждения генератора вручную или автоматически отключать АГП, что обеспечивает замыкание обмотки ротора на сопротивление самосинхронизации. [7]
При срабатывании основных устройств гашения поля с использованием автоматов серии АГП, а также режима инвертирования тиристорных преобразователей после снижения тока ротора до нуля обмотка возбуждения машины в течение некоторого времени ( 0 3 - 2 с в зависимости от вида машины) до момента ее шунтирования сопротивлением самосинхронизации ( пусковым у синхронных компенсаторов) оказывается разомкнутой, что в ряде случаев может приводить к появлению на ней недопустимых перенапряжений. Это возможно, например, при гашении поля в режиме несимметричного КЗ, когда из-за наличия в токе ротора составляющей с частотой 100 Гц он может периодически кратковременно снижаться до нуля, при этом дуга в решетке АГП обрывается, а процесс инвертирования тиристорных преобразователей прекращается, хотя апериодическая составляющая тока ротора и ток обратной последовательности в обмотке статора остаются еще достаточно большими. Особенно опасны подобные условия при задержке отключения машины от сети вследствие большого времени отключения выключателя. [8]
При проверке гасительных сопротивлений на них устанавливается отпайка, соответствующая оптимальному условию гашения, что имеет место, если гасительное сопротивление ротора в 4 - 5 раз превышает сопротивление ротора в горячем состоянии, а гасительное сопротивление обмотки возбуждения возбудителя в 8 - 10 раз превышает сопротивление обмотки. Пусковое сопротивление синхронного двигателя должно в 6 - 10 раз превышать сопротивление ротора, а сопротивление самосинхронизации генератора должно в 3 - 4 раза превышать сопротивление ротора генератора. [9]
По способу самосинхронизации генератор включается в сеть без возбуждения при скорости вращения, близкой к синхронной ( скольжение 2 - 5 %), после чего включением АГП генератор возбуждается и в течение 1 - 2 с втягивается в синхронизм. Во избежание пробоя изоляции обмотки ротора из-за перенапряжения она должна быть замкнута до включения АГП на сопротивление самосинхронизации. [10]
По способу самосинхронизации генератор включается в сеть без возбуждения при частоте вращения, близкой к синхронной ( скольжение 2 - 5 %), после чего включением АГП генератор возбуждается и в течение 1 - 2 с стягивается в синхронизм. Во избежание пробоя изоляции обмотки ротора из-за перенапряжения обмотка должна быть замкнута до включения АГП на сопротивление самосинхронизации. В нормальных условиях самосинхронизация может применяться для всех гидрогенераторов, для всех синхронных компенсаторов, в том числе и с разгонными двигателями, для турбогенераторов с косвенным охлаждением, работающих по схеме блока генератор - трансформатор, и для турбогенераторов, включаемых на шины при условии, если симметричная составляющая тока статора при этом не превосходит 3 5 / Ном - Включать генераторы с непосредственным охлаждением обмоток в нормальных условиях по способу самосинхронизации до проведения испытания не допускается. [11]
Равновесие между уменьшающимся до нуля синхронным электромагнитным моментом и вращающим моментом турбины нарушается, и скорость вращения генератора начинает возрастать сверх синхронной. Под воздействием магнитного поля от тока статора, в зубцах и клиньях ротора и в его обмотке, если она остается замк - нутой на возбудитель или замкнется на сопротивление самосинхронизации, появятся токи с частотой скольжения. Магнитный поток от этих токов, взаимодействуя с магнитным полем статора, создает тормозящий асинхронный момент, что обеспечивает выдачу генератором активной мощности в сеть в асинхронном режиме. [12]
При потере возбуждения из-за неисправности возбудителя, расцепления полумуфт между ротором и возбудителем, обрыва в цепи ротора, случайного отключения АГП и любой другой причине генератор переходит в асинхронный режим. При этом по мере уменьшения магнитного потока, создававшегося до этого током в обмотке ротора, генератор начинает потреблять реактивную мощность из сети. Равновесие между уменьшающимися до нуля синхронным электромагнитным моментом и вращающим моментом турбины нарушается, и частота вращения генератора начинает возрастать сверх синхронной. Под воздействием магнитного поля от тока статора в зубцах и клиньях ротора и в его обмотке, если она остается замкнутой на возбудитель или замкнется на сопротивление самосинхронизации, появятся токи с частотой скольжения. Магнитный поток от этих токов, взаимодействуя с магнитным полем статора, создает тормозящий асинхронный момент, что обеспечивает выдачу генератором активной мощности в сеть в асинхронном режиме. [13]
К этому времени периодическая составляющая тока ротора с частотой ( 1 - s) / еще не затухла, а составляющая с частотой s / направлена навстречу току выпрямителя. В дальнейшем в связи с уменьшением периодических составляющих тока обмотки ротора ток выпрямителя увеличивается. К моменту tz, в который происходит отключение КОС, периодическая составляющая тока с частотой ( 1 - s) / затухает, а с частотой sf имеет то же направление, что и ток выпрямителя. Поэтому в момент отключения сопротивления самосинхронизации перенапряжений на обмотке возбуждения не возникло. [14]
Страницы: 1