Что такое система возбуждения генератора?

Что такое система возбуждения генератора?

Система возбуждения генератора Источник питания, который подает ток возбуждения синхронного генератора и его вспомогательное оборудование, в совокупности именуются системой возбуждения. Она, как правило, состоит из двух основных частей: блока питания возбуждения и регулятора возбуждения. Блок питания возбуждения обеспечивает ток возбуждения ротора синхронного генератора; Регулятор возбуждения управляет выходом блока питания возбуждения в соответствии с входным сигналом и заданными критериями регулирования. Автоматический регулятор возбуждения системы возбуждения играет важную роль в повышении устойчивости параллельных блоков энергосистемы. В частности, развитие современных энергосистем приводит к тенденции снижения предела устойчивости блоков, а также способствует непрерывному развитию технологии возбуждения. Система возбуждения синхронного генератора в основном состоит из двух частей: блока питания и регулятора (устройства).

1. Основными функциями системы возбуждения являются:

1) Отрегулируйте ток возбуждения в соответствии с изменением нагрузки генератора, чтобы поддерживать напряжение на клеммах машины на заданном уровне;

2) Управление распределением реактивной мощности между генераторами при параллельной работе;

3) Улучшить статическую устойчивость параллельной работы генераторов;

4) Улучшить переходную устойчивость генераторов, работающих параллельно;

5) При возникновении неисправности внутри генератора магнитное поле отключается, чтобы уменьшить степень потерь из-за неисправности;

6) Реализуйте предел номинального возбуждения и предел малого возбуждения на генераторе в соответствии с требованиями эксплуатации. Система возбуждения синхронного генератора имеет различные формы, в зависимости от режима питания ее можно разделить на две категории: с раздельным возбуждением и самовозбуждающимся типом.

Два. Несколько способов получения тока возбуждения генераторами

1. Режим возбуждения источника питания генератора постоянного тока:

Этот тип генератора возбуждения имеет специальный генератор постоянного тока, специальный генератор постоянного тока называется возбудителем постоянного тока, возбудитель, как правило, коаксиален с генератором, обмотка возбуждения генератора через контактное кольцо, установленное на большом валу, и фиксированную щетку от возбудителя для получения постоянного тока. Этот режим возбуждения имеет преимущества независимого тока возбуждения, надежной работы и снижения потребления электроэнергии на собственное использование и т. д., является основным режимом возбуждения генераторов в последние десятилетия и имеет более зрелый опыт эксплуатации. Недостатком является то, что скорость регулирования возбуждения медленная, а рабочая нагрузка по техническому обслуживанию большая, поэтому он редко используется в блоках мощностью более 10 МВт.

2. Режим возбуждения источника питания возбудителя переменного тока:

Некоторые современные генераторы высокой мощности используют возбудитель переменного тока для обеспечения тока возбуждения. Возбудитель переменного тока также установлен на главном валу генератора, и его выходной переменный ток протекает через выпрямитель для подачи возбуждения ротора генератора, в это время режим возбуждения генератора относится к другому режиму возбуждения, и из-за статического выпрямительного устройства он также известен как статическое возбуждение, вторичный возбудитель переменного тока обеспечивает ток возбуждения. Вторичный возбудитель переменного тока может быть машиной с постоянными магнитами или генератором переменного тока с самовозбуждающимся устройством постоянного напряжения. Для улучшения скорости регулирования возбуждения возбудитель переменного тока обычно использует генератор промежуточной частоты 100-200 Гц, а вторичный возбудитель переменного тока использует генератор промежуточной частоты 400-500 Гц. Обмотка возбуждения постоянного тока и трехфазная обмотка переменного тока этого генератора намотаны в пазу статора, ротор только зубцы и пазы без обмотки, как шестерня, поэтому он не имеет щеток, контактных колец и других вращающихся контактных частей, с надежной работой, простой конструкцией, удобным процессом изготовления и другими преимуществами. Недостатком является то, что шум больше, а гармоническая составляющая потенциала переменного тока также больше.

3. Режим возбуждения без возбудителя:

В режиме возбуждения не устанавливается специальный возбудитель, а мощность возбуждения получается от самого генератора, а затем сам генератор возбуждается после выпрямления, что называется самовозбуждающимся статическим возбуждением. Самовозбуждающееся статическое возбуждение можно разделить на два способа: самошунтирующее возбуждение и самокомпаундное возбуждение. Режим самошунтирующего возбуждения получает ток возбуждения через выпрямительный трансформатор, подключенный к выходу генератора, и подает возбуждение генератора после выпрямления. Этот режим возбуждения имеет преимущества простого соединения, меньшего количества оборудования, меньших инвестиций и меньших работ по техническому обслуживанию. Режим самокомпаундного возбуждения не только не имеет выпрямительного трансформатора, но также имеет мощный трансформатор тока, включенный последовательно в контур статора генератора. Функция трансформатора заключается в обеспечении большего тока возбуждения генератора при возникновении короткого замыкания, чтобы компенсировать дефицит выходной мощности выпрямительного трансформатора. Этот режим возбуждения имеет два источника возбуждающей мощности: источник напряжения, получаемый выпрямительным трансформатором, и источник тока, получаемый последовательным трансформатором.

III. Характеристики генератора и тока возбуждения

1, регулировка напряжения

Автоматическую систему регулирования возбуждения можно рассматривать как систему управления с отрицательной обратной связью, где регулируемой величиной является напряжение. Реактивный ток нагрузки является основной причиной падения напряжения на клеммах генератора. При постоянном токе возбуждения напряжение на клеммах генератора будет уменьшаться с увеличением реактивного тока. Однако для удовлетворения требований пользователей к качеству электроэнергии напряжение на клеммах генератора должно оставаться в основном неизменным, и способ достижения этого требования заключается в регулировке тока возбуждения генератора с изменением реактивного тока.

2. Регулирование реактивной мощности:

Когда генератор работает параллельно с системой, его можно рассматривать как работающий с шиной источника питания бесконечной мощности. Чтобы изменить ток возбуждения генератора, также изменяются индуцированный потенциал и ток статора, а также реактивный ток генератора. Когда генератор работает параллельно с системой бесконечной мощности, ток возбуждения генератора должен быть отрегулирован, чтобы изменить реактивную мощность генератора. В это время измененный ток возбуждения генератора не является тем, что обычно называют «регулированием напряжения», а только изменяет реактивную мощность, подаваемую в систему.

3. Распределение реактивной нагрузки:

Параллельно работающие генераторы распределяют реактивный ток пропорционально своей номинальной мощности. Генераторы большой мощности должны нести большую реактивную нагрузку, в то время как генераторы меньшей мощности должны обеспечивать меньшую реактивную нагрузку. Для реализации автоматического распределения реактивной нагрузки ток возбуждения генератора может быть изменен с помощью устройства возбуждения автоматического регулирования высокого напряжения, чтобы поддерживать напряжение на клеммах неизменным, а наклон характеристики регулирования напряжения генератора может быть отрегулирован для реализации разумного распределения реактивной нагрузки параллельно работающего генератора.

Метод автоматической регулировки тока возбуждения

При изменении тока возбуждения генератора, как правило, это не осуществляется непосредственно в его роторном контуре, потому что ток в контуре очень большой, его нелегко напрямую регулировать, и обычно используемый метод заключается в изменении тока возбуждения возбудителя для достижения цели регулировки тока ротора генератора. Обычные методы включают изменение сопротивления цепи возбуждения возбудителя, изменение дополнительного тока возбуждения возбудителя, изменение угла включения тиристора и т. д. Здесь в основном говорят о методе изменения угла включения тиристора, он соответствует изменению напряжения генератора, тока или коэффициента мощности, и соответственно изменяют угол включения тиристорного выпрямителя, поэтому ток возбуждения генератора изменится. Это устройство, как правило, состоит из транзисторов, тиристорных электронных компонентов, с чувствительным, быстрым, без зоны отказа, большой выходной мощностью, малыми размерами и легким весом и другими преимуществами. В случае аварии перенапряжение генератора может быть эффективно подавлено, а магнитное поле может быть быстро устранено. Автоматическое регулирующее устройство возбуждения обычно состоит из измерительного блока, синхронизирующего блока, усилительного блока, регулирующего блока, стабилизирующего блока, ограничивающего блока и некоторых вспомогательных блоков. Измеренный сигнал (такой как напряжение, ток и т. д.) сравнивается с заданным значением после преобразования измерительным блоком, а затем результат сравнения (отклонение) усиливается блоком предварительного усиления и блоком усиления мощности и используется для управления углом включения тиристора для достижения цели регулировки тока возбуждения генератора. Функция блока синхронизации заключается в синхронизации выходного импульса запуска части сдвига фаз с источником питания переменного тока возбуждения тиристорного выпрямителя для обеспечения правильного срабатывания управляемого кремния. Функция блока дифференциальной регулировки заключается в том, чтобы заставить генераторы работать параллельно для распределения реактивной нагрузки стабильно и разумно. Блок стабильности - это блок, введенный для повышения устойчивости энергосистемы. Блок стабилизации системы возбуждения используется для повышения устойчивости системы возбуждения. Ограничительный блок предназначен для предотвращения работы генератора в условиях перевозбуждения или недовозбуждения. Следует отметить, что не все виды автоматических регулирующих устройств возбуждения имеют указанные выше блоки, а блоки регулирующего устройства связаны с конкретными задачами, которые они выполняют.

Для получения дополнительных вопросов о генераторной установке, пожалуйста, позвоните в команду Beidou Power. Более десяти лет профессионального опыта производства и продаж оборудования для генерации электроэнергии, более профессиональная команда инженеров, чтобы обслуживать вас, выбирайте Beidou Power, будьте уверены, добро пожаловать на заводскую инспекцию на месте.