Apa itu sistem eksitasi generator

Apa itu sistem eksitasi generator?

Sistem eksitasi generator Catu daya yang memasok arus eksitasi generator sinkron dan peralatan tambahannya secara kolektif disebut sebagai sistem eksitasi. Secara umum terdiri dari dua bagian utama: unit daya eksitasi dan pengatur eksitasi. Unit daya eksitasi menyediakan arus eksitasi ke rotor generator sinkron; Pengatur eksitasi mengontrol output unit daya eksitasi sesuai dengan sinyal input dan kriteria pengaturan yang diberikan. Pengatur eksitasi otomatis sistem eksitasi memainkan peran penting dalam meningkatkan stabilitas unit paralel sistem tenaga. Secara khusus, pengembangan sistem tenaga modern mengarah pada tren pengurangan batas stabilitas unit, dan juga mendorong pengembangan teknologi eksitasi yang berkelanjutan. Sistem eksitasi generator sinkron terutama terdiri dari dua bagian: unit daya dan pengatur (perangkat).

1. Fungsi utama sistem eksitasi adalah:

1) Sesuaikan arus eksitasi sesuai dengan perubahan beban generator untuk mempertahankan tegangan terminal mesin seperti nilai yang diberikan;

2) Mengontrol distribusi daya reaktif antar generator dalam operasi paralel;

3) Meningkatkan stabilitas statis operasi paralel generator;

4) Meningkatkan stabilitas transien generator yang berjalan secara paralel;

5) Ketika terjadi kegagalan di dalam generator, medan magnet dihilangkan untuk mengurangi tingkat kerugian kegagalan;

6) Terapkan batas eksitasi terukur dan batas eksitasi kecil pada generator sesuai dengan persyaratan operasi. Sistem eksitasi generator sinkron memiliki berbagai bentuk, menurut mode catu daya dapat dibagi menjadi dua kategori, yaitu tipe eksitasi terpisah dan tipe eksitasi sendiri.

Dua. Beberapa cara generator memperoleh arus eksitasi

1. Mode eksitasi catu daya generator DC:

Jenis generator eksitasi ini memiliki generator DC khusus, generator DC khusus disebut eksitasi DC, eksitasi umumnya koaksial dengan generator, belitan eksitasi generator melalui cincin selip yang dipasang pada poros besar dan sikat tetap dari eksitasi untuk mendapatkan arus DC. Mode eksitasi ini memiliki keunggulan arus eksitasi independen, operasi yang andal dan mengurangi konsumsi listrik penggunaan sendiri, dll., adalah mode eksitasi utama generator dalam beberapa dekade terakhir, dan memiliki pengalaman operasi yang lebih matang. Kerugiannya adalah kecepatan pengaturan eksitasi lambat dan beban kerja perawatan besar, sehingga jarang digunakan dalam unit di atas 10MW.

2. Mode eksitasi catu daya eksitasi AC:

Beberapa generator berkapasitas tinggi modern menggunakan eksitasi AC untuk menyediakan arus eksitasi. Eksitasi AC juga dipasang pada poros utama generator, dan arus bolak-balik keluarannya mengalir melalui penyearah untuk memasok eksitasi rotor generator, pada saat ini, mode eksitasi generator termasuk dalam mode eksitasi lainnya, dan karena perangkat penyearah statis, ia juga dikenal sebagai eksitasi statis, eksitasi sekunder AC menyediakan arus eksitasi. Eksitasi sekunder AC dapat berupa mesin magnet permanen atau alternator dengan perangkat tegangan konstan yang tereksitasi sendiri. Untuk meningkatkan kecepatan pengaturan eksitasi, eksitasi AC biasanya menggunakan generator frekuensi menengah 100-200Hz, dan eksitasi sekunder AC menggunakan generator frekuensi menengah 400-500Hz. Gulungan eksitasi DC dan gulungan AC tiga fase dari generator ini dililitkan di slot stator, rotor hanya memiliki gigi dan slot tanpa gulungan, seperti roda gigi, oleh karena itu, tidak memiliki sikat, cincin selip, dan bagian kontak berputar lainnya, dengan pekerjaan yang andal, struktur sederhana, proses pembuatan yang mudah, dan keunggulan lainnya. Kerugiannya adalah kebisingannya lebih besar, dan komponen harmonik dari potensi AC juga lebih besar.

3. Mode eksitasi tanpa eksitasi:

Tidak ada eksitasi khusus yang disiapkan dalam mode eksitasi, dan daya eksitasi diperoleh dari generator itu sendiri, dan kemudian generator itu sendiri dieksitasi setelah perbaikan, yang disebut eksitasi statis eksitasi sendiri. Eksitasi statis eksitasi sendiri dapat dibagi menjadi dua cara: eksitasi shunt sendiri dan eksitasi gabungan sendiri. Mode eksitasi shunt sendiri memperoleh arus eksitasi melalui transformator penyearah yang terhubung ke outlet generator, dan memasok eksitasi generator setelah perbaikan. Mode eksitasi ini memiliki keunggulan sambungan sederhana, lebih sedikit peralatan, lebih sedikit investasi, dan lebih sedikit pekerjaan pemeliharaan. Mode eksitasi gabungan sendiri tidak hanya tidak memiliki transformator penyearah, tetapi juga memiliki transformator arus daya tinggi secara seri di loop stator generator. Fungsi transformator adalah untuk menyediakan arus eksitasi yang lebih besar ke generator ketika terjadi hubung singkat, sehingga dapat menutupi kekurangan output transformator penyearah. Mode eksitasi ini memiliki dua sumber daya eksitasi, sumber daya tegangan yang diperoleh oleh transformator penyearah dan sumber arus yang diperoleh oleh transformator seri.

III. Karakteristik generator dan arus eksitasi

1, pengaturan tegangan

Sistem eksitasi pengatur otomatis dapat dianggap sebagai sistem kontrol umpan balik negatif dengan tegangan sebagai kuantitas yang diatur. Arus beban reaktif adalah alasan utama penurunan tegangan terminal generator. Ketika arus eksitasi konstan, tegangan terminal generator akan menurun seiring dengan peningkatan arus reaktif. Namun, untuk memenuhi persyaratan pengguna pada kualitas daya, tegangan terminal generator pada dasarnya harus tetap tidak berubah, dan cara untuk mencapai persyaratan ini adalah dengan menyesuaikan arus eksitasi generator dengan perubahan arus reaktif.

2, pengaturan daya reaktif:

Ketika generator berjalan secara paralel dengan sistem, generator dapat dianggap berjalan dengan bus bar catu daya berkapasitas tak terbatas. Untuk mengubah arus eksitasi generator, potensial induksi dan arus stator juga berubah, dan arus reaktif generator juga berubah. Ketika generator berjalan secara paralel dengan sistem berkapasitas tak terbatas, arus eksitasi generator harus disesuaikan untuk mengubah daya reaktif generator. Pada saat ini, arus eksitasi generator yang berubah bukanlah apa yang biasanya disebut "pengaturan tegangan", tetapi hanya mengubah daya reaktif yang disalurkan ke sistem.

3, distribusi beban reaktif:

Generator yang beroperasi secara paralel mendistribusikan arus reaktif secara proporsional sesuai dengan kapasitas terukurnya. Generator berkapasitas besar harus menanggung beban reaktif yang lebih besar, sedangkan generator berkapasitas lebih kecil harus menyediakan beban reaktif yang lebih kecil. Untuk mewujudkan distribusi beban reaktif secara otomatis, arus eksitasi generator dapat diubah oleh perangkat eksitasi pengaturan tegangan tinggi otomatis untuk menjaga tegangan terminal tidak berubah, dan kemiringan karakteristik pengaturan tegangan generator dapat disesuaikan untuk mewujudkan distribusi beban reaktif yang wajar dari generator yang beroperasi secara paralel.

Metode penyesuaian arus eksitasi secara otomatis

Dalam mengubah arus eksitasi generator, umumnya tidak dilakukan secara langsung pada loop rotornya, karena arus pada loop tersebut sangat besar, tidak mudah untuk melakukan penyesuaian secara langsung, dan metode yang biasanya digunakan adalah mengubah arus eksitasi dari exciter untuk mencapai tujuan penyesuaian arus rotor generator. Metode yang umum termasuk mengubah resistansi rangkaian eksitasi dari exciter, mengubah arus eksitasi tambahan dari exciter, mengubah sudut on dari thyristor, dll. Di sini terutama berbicara tentang metode mengubah sudut on thyristor, yaitu sesuai dengan perubahan tegangan generator, arus atau faktor daya, dan dengan demikian mengubah sudut on dari penyearah thyristor, sehingga arus eksitasi generator akan berubah. Perangkat ini umumnya terdiri dari transistor, komponen elektronik thyristor, dengan sensitif, cepat, tidak ada zona kegagalan, daya keluaran besar, ukuran kecil dan bobot ringan serta keunggulan lainnya. Jika terjadi kecelakaan, tegangan lebih generator dapat ditekan secara efektif dan medan magnet dapat dengan cepat dihilangkan. Perangkat eksitasi pengatur otomatis biasanya terdiri dari unit pengukuran, unit sinkronisasi, unit penguatan, unit penyesuaian, unit stabilisasi, unit pembatas, dan beberapa unit tambahan. Sinyal terukur (seperti tegangan, arus, dll.) dibandingkan dengan nilai yang diberikan setelah diubah oleh unit pengukuran, dan kemudian hasil perbandingan (deviasi) diperkuat oleh unit pra-penguatan dan unit penguatan daya, dan digunakan untuk mengontrol sudut aktif thyristor untuk mencapai tujuan penyesuaian arus eksitasi generator. Fungsi unit sinkronisasi adalah untuk menyinkronkan keluaran pulsa pemicu bagian pergeseran fasa dengan catu daya eksitasi AC dari penyearah thyristor untuk memastikan pemicu silikon yang dikontrol dengan benar. Fungsi unit penyesuaian diferensial adalah untuk membuat generator berjalan secara paralel untuk mendistribusikan beban reaktif secara stabil dan wajar. Unit stabilitas adalah unit yang diperkenalkan untuk meningkatkan stabilitas sistem daya. Unit stabilisasi sistem eksitasi digunakan untuk meningkatkan stabilitas sistem eksitasi. Unit pembatas dirancang untuk mencegah generator beroperasi dalam kondisi eksitasi berlebih atau kurang eksitasi. Perlu dicatat bahwa tidak semua jenis perangkat eksitasi pengatur otomatis memiliki unit yang disebutkan di atas, dan unit perangkat pengatur terkait dengan tugas spesifik yang dilakukannya.

Untuk pertanyaan lebih lanjut tentang genset, silakan hubungi tim Beidou Power. Lebih dari sepuluh tahun pengalaman profesional dalam produksi dan penjualan peralatan pembangkit listrik, lebih banyak tim teknisi profesional yang siap melayani Anda, pilih Beidou Power karena kami yakin, inspeksi pabrik di tempat akan disambut dengan baik.