ระบบกระตุ้นไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคืออะไร

ระบบกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าคืออะไร?

ระบบกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้า แหล่งจ่ายไฟที่จ่ายกระแสกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสและอุปกรณ์เสริมเรียกรวมกันว่าระบบกระตุ้น โดยทั่วไปประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ชุดจ่ายไฟกระตุ้นและตัวควบคุมการกระตุ้น ชุดจ่ายไฟกระตุ้นจ่ายกระแสกระตุ้นไปยังโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส ตัวควบคุมการกระตุ้นควบคุมเอาต์พุตของชุดจ่ายไฟกระตุ้นตามสัญญาณอินพุตและเกณฑ์การควบคุมที่กำหนด ตัวควบคุมการกระตุ้นอัตโนมัติของระบบกระตุ้นมีบทบาทสำคัญในการปรับปรุงเสถียรภาพของหน่วยขนานของระบบไฟฟ้า โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การพัฒนาระบบไฟฟ้าสมัยใหม่ส่งผลให้เกิดแนวโน้มในการลดขีดจำกัดความเสถียรของหน่วย และยังส่งเสริมการพัฒนาเทคโนโลยีการกระตุ้นอย่างต่อเนื่อง ระบบกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสประกอบด้วยสองส่วนหลัก: ชุดจ่ายไฟและตัวควบคุม (อุปกรณ์)

1. หน้าที่หลักของระบบกระตุ้นมีดังนี้:

1) ปรับกระแสการกระตุ้นตามการเปลี่ยนแปลงของโหลดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อรักษาแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเครื่องตามค่าที่กำหนด

2) ควบคุมการจ่ายกำลังไฟฟ้าปฏิกิริยาระหว่างเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานแบบขนาน

3) ปรับปรุงเสถียรภาพคงที่ของการทำงานแบบขนานของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

4) ปรับปรุงเสถียรภาพชั่วคราวของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานแบบขนาน

5) เมื่อเกิดความล้มเหลวภายในเครื่องกำเนิดไฟฟ้า สนามแม่เหล็กจะถูกลบออกเพื่อลดระดับการสูญเสียจากความล้มเหลว

6) การใช้งานขีดจำกัดการกระตุ้นที่กำหนดและขีดจำกัดการกระตุ้นขนาดเล็กบนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามข้อกำหนดการทำงาน ระบบการกระตุ้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัสมีรูปแบบต่างๆ มากมาย โดยสามารถแบ่งได้เป็นประเภทการกระตุ้นแยกกันและประเภทการกระตุ้นด้วยตนเอง 2 ประเภทตามโหมดแหล่งจ่ายไฟ

2. มีหลายวิธีให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้รับกระแสกระตุ้น

1. โหมดการกระตุ้นของแหล่งจ่ายไฟเครื่องกำเนิดไฟฟ้า DC:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบกระตุ้นประเภทนี้มีเครื่องกำเนิดไฟฟ้า DC พิเศษ เครื่องกำเนิดไฟฟ้า DC พิเศษเรียกว่าตัวกระตุ้น DC ตัวกระตุ้นโดยทั่วไปจะเป็นแบบโคแอกเซียลกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โดยตัวกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะพันรอบวงแหวนสลิปที่ติดตั้งบนเพลาขนาดใหญ่และแปรงที่ยึดแน่นจากตัวกระตุ้นเพื่อรับกระแสไฟฟ้า DC โหมดกระตุ้นนี้มีข้อดีคือกระแสกระตุ้นอิสระ การทำงานที่เชื่อถือได้ และลดการใช้ไฟฟ้าสำหรับใช้เอง เป็นต้น เป็นโหมดกระตุ้นหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา และมีประสบการณ์การทำงานที่เป็นผู้ใหญ่มากขึ้น ข้อเสียคือความเร็วในการควบคุมการกระตุ้นนั้นช้าและปริมาณงานบำรุงรักษามีมาก จึงไม่ค่อยได้ใช้ในหน่วยที่สูงกว่า 10MW

2. โหมดการกระตุ้นของแหล่งจ่ายไฟ AC:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้ากำลังสูงบางรุ่นในปัจจุบันใช้ตัวกระตุ้นไฟฟ้ากระแสสลับเพื่อให้กระแสไฟฟ้ากระตุ้น ตัวกระตุ้นไฟฟ้ากระแสสลับยังติดตั้งอยู่บนเพลาหลักของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกระแสไฟฟ้าสลับขาออกจะไหลผ่านเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าเพื่อจ่ายกระแสไฟฟ้ากระตุ้นให้กับโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในเวลานี้ โหมดการกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะอยู่ในโหมดการกระตุ้นอื่น และเนื่องจากอุปกรณ์แปลงกระแสไฟฟ้าแบบคงที่ จึงเรียกอีกอย่างว่าการกระตุ้นแบบคงที่ ตัวกระตุ้นไฟฟ้ากระแสสลับรอง AC จึงให้กระแสไฟฟ้ากระตุ้น ตัวกระตุ้นไฟฟ้ากระแสสลับรอง AC อาจเป็นเครื่องแม่เหล็กถาวรหรือเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีอุปกรณ์แรงดันคงที่ที่กระตุ้นตัวเอง เพื่อปรับปรุงความเร็วในการควบคุมการกระตุ้น ตัวกระตุ้นไฟฟ้ากระแสสลับมักใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าความถี่กลาง 100-200Hz และตัวกระตุ้นไฟฟ้ากระแสสลับรอง AC จะใช้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าความถี่กลาง 400-500Hz ขดลวดกระตุ้น DC และขดลวด AC สามเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเครื่องนี้พันอยู่ในช่องสเตเตอร์ โรเตอร์มีเพียงฟันและช่องโดยไม่มีขดลวดเหมือนเฟือง ดังนั้นจึงไม่มีแปรง วงแหวนสลิป และชิ้นส่วนสัมผัสแบบหมุนอื่นๆ มีการทำงานที่เชื่อถือได้ โครงสร้างเรียบง่าย กระบวนการผลิตที่สะดวก และข้อดีอื่นๆ ข้อเสียคือเสียงรบกวนจะมากขึ้น และองค์ประกอบฮาร์มอนิกของศักย์ไฟฟ้ากระแสสลับก็จะมากขึ้นเช่นกัน

3. โหมดการกระตุ้นโดยไม่มีตัวกระตุ้น:

โหมดการกระตุ้นไม่มีการตั้งค่าตัวกระตุ้นพิเศษและกำลังกระตุ้นจะได้รับจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเองจากนั้นเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเองจะถูกกระตุ้นหลังจากการแก้ไขซึ่งเรียกว่าการกระตุ้นแบบคงที่ที่กระตุ้นด้วยตนเอง การกระตุ้นแบบคงที่ที่กระตุ้นด้วยตนเองสามารถแบ่งออกเป็นสองวิธี: การกระตุ้นแบบแยกส่วนด้วยตนเองและการกระตุ้นแบบผสมด้วยตนเอง โหมดการกระตุ้นแบบแยกส่วนด้วยตนเองนั้นจะได้รับกระแสกระตุ้นผ่านหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับที่เชื่อมต่อกับทางออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและจ่ายกระแสกระตุ้นให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหลังจากการแก้ไข โหมดการกระตุ้นนี้มีข้อดีคือมีจุดต่อที่ง่าย อุปกรณ์น้อยลง การลงทุนน้อยลง และงานบำรุงรักษาน้อยลง โหมดการกระตุ้นแบบผสมด้วยตนเองไม่เพียงแต่ไม่มีหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ แต่ยังมีหม้อแปลงกระแสไฟฟ้ากำลังสูงที่เชื่อมต่อแบบอนุกรมในวงจรสเตเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หน้าที่ของหม้อแปลงคือการจ่ายกระแสกระตุ้นที่มากขึ้นให้กับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเมื่อเกิดไฟฟ้าลัดวงจรเพื่อชดเชยการขาดดุลของเอาต์พุตของหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับ โหมดที่น่าตื่นเต้นนี้มีแหล่งพลังงานที่น่าตื่นเต้นสองแหล่ง ได้แก่ แหล่งพลังงานแรงดันไฟฟ้าที่ได้จากหม้อแปลงไฟฟ้ากระแสสลับและแหล่งพลังงานกระแสไฟฟ้าที่ได้จากหม้อแปลงซีรีส์

III. ลักษณะเฉพาะที่เกี่ยวข้องกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าและกระแสกระตุ้น

1. การควบคุมแรงดันไฟฟ้า

ระบบกระตุ้นควบคุมอัตโนมัติสามารถถือเป็นระบบควบคุมป้อนกลับเชิงลบที่มีแรงดันไฟฟ้าเป็นปริมาณที่ควบคุม กระแสโหลดปฏิกิริยาเป็นสาเหตุหลักของการลดลงของแรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อกระแสกระตุ้นคงที่ แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะลดลงเมื่อกระแสปฏิกิริยาเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตาม เพื่อตอบสนองความต้องการของผู้ใช้เกี่ยวกับคุณภาพไฟฟ้า แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าควรคงเดิมโดยพื้นฐาน และวิธีการบรรลุข้อกำหนดนี้คือการปรับกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าตามการเปลี่ยนแปลงของกระแสปฏิกิริยา

2. การควบคุมกำลังปฏิกิริยา:

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานขนานกับระบบ อาจถือได้ว่าทำงานด้วยบัสบาร์ของแหล่งจ่ายไฟความจุไม่จำกัด เพื่อเปลี่ยนกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ศักยภาพเหนี่ยวนำและกระแสสเตเตอร์จะเปลี่ยนไป และกระแสรีแอ็กทีฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าก็เปลี่ยนไปด้วย เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานขนานกับระบบความจุไม่จำกัด กระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะต้องได้รับการปรับเพื่อเปลี่ยนกำลังรีแอ็กทีฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ในเวลานี้ กระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เปลี่ยนแปลงไม่ใช่สิ่งที่เรียกกันทั่วไปว่า "การควบคุมแรงดันไฟฟ้า" แต่เพียงเปลี่ยนกำลังรีแอ็กทีฟที่ป้อนเข้าไปในระบบเท่านั้น

3. การกระจายโหลดแบบตอบสนอง:

เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานขนานกันจะกระจายกระแสปฏิกิริยาตามสัดส่วนของความจุที่กำหนด เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความจุขนาดใหญ่ควรรับภาระปฏิกิริยาได้มากกว่า ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่มีความจุขนาดเล็กควรรับภาระปฏิกิริยาได้น้อยกว่า เพื่อให้เกิดการกระจายภาระปฏิกิริยาโดยอัตโนมัติ กระแสไฟฟ้ากระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้โดยอุปกรณ์กระตุ้นของการควบคุมแรงดันไฟฟ้าสูงอัตโนมัติเพื่อให้แรงดันไฟฟ้าที่ขั้วไม่เปลี่ยนแปลง และสามารถปรับความเอียงของลักษณะการควบคุมแรงดันไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเพื่อให้เกิดการกระจายภาระปฏิกิริยาของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ทำงานขนานกันอย่างเหมาะสม

วิธีการปรับกระแสกระตุ้นอัตโนมัติ

ในการเปลี่ยนกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าโดยทั่วไปจะไม่ดำเนินการโดยตรงในลูปโรเตอร์เนื่องจากกระแสในลูปมีขนาดใหญ่มากจึงไม่ง่ายที่จะปรับโดยตรงและวิธีที่มักใช้คือการเปลี่ยนกระแสกระตุ้นของตัวกระตุ้นเพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับกระแสโรเตอร์ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า วิธีการทั่วไป ได้แก่ การเปลี่ยนความต้านทานของวงจรกระตุ้นของตัวกระตุ้น การเปลี่ยนกระแสกระตุ้นเพิ่มเติมของตัวกระตุ้น การเปลี่ยนมุมบนของไทริสเตอร์ ฯลฯ ที่นี่ส่วนใหญ่พูดถึงวิธีการเปลี่ยนมุมบนของไทริสเตอร์ โดยจะเปลี่ยนแปลงตามแรงดันไฟของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า กระแสหรือปัจจัยกำลัง และเปลี่ยนมุมบนของวงจรเรียงกระแสไทริสเตอร์ตามลำดับ ดังนั้นกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจะเปลี่ยนแปลง โดยทั่วไปอุปกรณ์นี้ประกอบด้วยทรานซิสเตอร์ส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ของไทริสเตอร์ที่มีโซนที่ละเอียดอ่อนรวดเร็วไม่มีความล้มเหลวกำลังขับขนาดใหญ่ขนาดเล็กและน้ำหนักเบาและข้อดีอื่น ๆ ในกรณีเกิดอุบัติเหตุสามารถระงับแรงดันไฟฟ้าเกินของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าได้อย่างมีประสิทธิภาพและสามารถกำจัดสนามแม่เหล็กได้อย่างรวดเร็ว อุปกรณ์กระตุ้นการควบคุมอัตโนมัติโดยทั่วไปประกอบด้วยหน่วยวัด หน่วยซิงโครไนซ์ หน่วยขยาย หน่วยปรับ หน่วยรักษาเสถียรภาพ หน่วยจำกัด และหน่วยเสริมบางส่วน สัญญาณที่วัดได้ (เช่น แรงดันไฟฟ้า กระแสไฟฟ้า ฯลฯ) จะถูกเปรียบเทียบกับค่าที่กำหนดหลังจากถูกแปลงโดยหน่วยวัด จากนั้นผลลัพธ์การเปรียบเทียบ (ค่าเบี่ยงเบน) จะถูกขยายโดยหน่วยขยายล่วงหน้าและหน่วยขยายกำลัง และใช้เพื่อควบคุมมุมบนของไทริสเตอร์เพื่อให้บรรลุวัตถุประสงค์ในการปรับกระแสกระตุ้นของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า หน้าที่ของหน่วยซิงโครไนซ์คือการซิงโครไนซ์เอาต์พุตพัลส์ทริกเกอร์ของส่วนเลื่อนเฟสกับแหล่งจ่ายไฟกระตุ้นกระแสสลับของเครื่องแปลงกระแสไฟฟ้าไทริสเตอร์เพื่อให้แน่ใจว่าทริกเกอร์ซิลิกอนที่ควบคุมถูกต้อง หน้าที่ของหน่วยปรับความแตกต่างคือการทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานแบบขนานเพื่อกระจายโหลดปฏิกิริยาอย่างเสถียรและเหมาะสม หน่วยรักษาเสถียรภาพเป็นหน่วยที่นำมาใช้เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของระบบไฟฟ้า หน่วยรักษาเสถียรภาพของระบบกระตุ้นใช้เพื่อปรับปรุงเสถียรภาพของระบบกระตุ้น หน่วยจำกัดได้รับการออกแบบมาเพื่อป้องกันไม่ให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานภายใต้สภาวะการกระตุ้นมากเกินไปหรือไม่เพียงพอ จำเป็นต้องชี้ให้เห็นว่าอุปกรณ์กระตุ้นควบคุมอัตโนมัติทุกประเภทไม่ได้มีหน่วยที่กล่าวถึงข้างต้น และหน่วยของอุปกรณ์ควบคุมจะเกี่ยวข้องกับงานเฉพาะที่อุปกรณ์เหล่านี้ดำเนินการ

หากต้องการสอบถามเพิ่มเติมเกี่ยวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า โปรดติดต่อทีมงาน Beidou Power เรามีประสบการณ์ด้านการผลิตและการขายอุปกรณ์ผลิตไฟฟ้าระดับมืออาชีพมากกว่าสิบปี มีทีมวิศวกรมืออาชีพคอยให้บริการคุณ การเลือก Beidou Power เป็นทางเลือกที่คุณวางใจได้ เรายินดีต้อนรับการตรวจสอบโรงงานในสถานที่