Управление возбуждением при электромашинном возбуждении

Электромашинное возбуждение синхронных генераторов разрабатывалось на начальном этапе развития электроэнергетики, и потому степень автоматизации управления электромашинным возбуждением невысокая. Тем не менее, здесь выполняются все основные функции автоматики управления возбуждением:

- подача возбуждения на генератор,

- гашение поля генератора в нормальном и в аварийном режимах генератора,

- форсировка возбуждения,

- расфорсировка возбуждения,

- защита цепей возбуждения от перенапряжения.

Подача возбуждения на генератор производится включением АГП, на обмотку ротора толчком подается напряжение U_{рот. ХХ.} Перед включением оперативный персонал выполняет вручную все операции по подготовке к подаче возбуждения на генератор, в том числе переводит шунтовой реостат ШР в положение «холостой ход». После подачи возбуждения на генераторе устанавливается ток возбуждения, равный Iрот. хх., при котором Uген = Uном.

Управление контактора самосинхронизации КМ сблокировано со схемой управления АГП. (читать со схемой 3.2.1. приложения)

Когда контактор КМ подтянут, замкнуты его контакты, и цепь ротора генератора замкнута на гасительное сопротивление Rс.с.

Величину сопротивления Rс.с. принимают равным (5÷7) Rрот, что составляет единицы Ом. Но ток в Rс.с. может достигать значений I_{рот. ном} и более, поэтому по условиям термостойкости это сопротивление всегда имеет значительные размеры.

Согласно схеме, контактор КМ включается:

1. При случайном или самопроизвольном отключении АГП в рабочем режиме генератора (когда замкнут блок-контакт выключателя генератора Q)..

2. В процессе самосинхронизации, когда невозбужденный генератор (АГП отключено) включается в сеть выключателем Q, блок-контакт Qвключает контактор КМ, а КМ замыкает цепь ротора на Rс.с. Через 0,5сек после включения выключателя Qсхема самосинхронизации подаст импульс на включение АГП генератора. АГП включается, подрывая своим б/контактом цепь удержания КМ, восстанавливая нормальную схему возбуждения генератора.

3. При срабатывании разрядника FVзащиты ротора от перенапряжений. Разрядник срабатывает, если на работающем генераторе оказывается разорванной цепь возбуждения, что приводит к увеличению на роторе напряжения, создаваемом полем статора. Через сработавший разрядник цепь ротора замыкается на гасительное сопротивление Rс.с. Последовательно с разрядником включено реле постоянного тока КА с уставкой срабатывания:

Реле КА сработает и через промежуточное реле KLвключит контактор КМ,

который зашунтирует цепь последовательно включенных FVиКА и подхватит

включенное положение Rс.с. Реле КА отпадет, после него через время 2 сек

отпадет сначала реле KL, а затем контактор КМ. Схема возбуждения вернулась

исходное состояние.

Далее все зависит от величины напряжения на роторе. Если перенапряжения носили

временный характер и напряжение ротора снизится до допустимых значений, работа

защиты на этом заканчивается. Если нет, разрядник сработает снова, и далее будет

продолжать импульсами снижать Uрот. Сигнал «Работа разрядника» сообщит о

случившемся оперативному персоналу, который должен принять необходимые меры.

Форсировка возбуждения обеспечивает быстрый подъём тока ротора от рабочего

значения до 2Iрот. ном.

Форсирование тока ротора выполняет контактор форсировки КФ, который при срабатывании шунтирует переменную часть ШР, тем самым увеличивая ток возбуждения возбудителя в обмотке ОВВШ. Соответственно увеличивается ЭДС Ео возбудителя, поскольку Ео ≡ Iвозб., и начинает нарастать напряжение на роторе Uвозб. Скорость нарастания определяется постоянной времени цепи ротора

где L– индуктивность ротора,

R - активное сопротивление цепи ротора.

Средняя скорость нарастания напряжения возбуждения является нормированным показателем и для электромашинного возбуждения должна составлять 2 ед.возб./сек.

(1 ед.возб. = Uрот. ном).

Форсировка запускается при отпадании двух реле минимального напряжения KV1 и KV2 с уставкой 0,85Uном генератора (Рис 3.2.3.). В цепи включения КФ используются 2 реле напряжения, включенные на разные ТН генератора, для исключения ложной работы форсировки при потере цепей напряжения на одном из ТН генератора. Блок-контакт выключателя генератора вводит форсировку при включении генератора в сеть.

Расфорсировка возбуждениязапускается реле максимального напряжения KV3 с уставкой Uср = 1,2Uном.

Задача расфорсировки – ввести в цепь ОВВШ дополнительное сопротивление Rразвозб., тем самым понизить ток возбуждения возбудителя в случае увеличения Uгенератора. Увеличение Uген. может произойти в случае отключения нагруженного генератора, сопровождающемся либо отказом регулятора частоты, либо сбоем в работе регулятора напряжения генератора.

Гашение поля генератора производится отключением АГП либо вручную оперативным персоналом при нормальных остановках, либо воздействием выходных реле защит генератора. Здесь гашение поля в нормальном и аварийном режимах выполняется одинаково.