Системата за възбуждане на генератор е една от най -важните системи в генератор и цялата система за захранване и често се нарича сърцето на генератора. Днес ще предоставим цялостно и подробно обяснение от три аспекта: принцип, работен режим и функция.
I. Основен принцип
Основна концепция: Електричеството генерира магнетизъм, а магнетизмът генерира електричество.
2. Основата на генерирането на енергия: генераторът работи въз основа на закона на Фарадей за електромагнитна индукция - Затворен проводник, движещ се през магнитно поле и изрязването на магнитните линии на силите, ще генерира електрически ток.
3. Източник на магнитното поле: Необходимо е силно магнитно поле. Това магнитно поле се генерира от намотка за възбуждане (т.е. намотката на ротора), която носи директен ток. Този директен ток се нарича ток на възбуждане.
4. Ключ към контрола: Чрез регулиране на величината на тока на възбуждане може да се контролира силата на магнитното поле, като по този начин се определя изхода на напрежението от генератора и количеството на реактивната мощност, която генерира.
Увеличете тока на възбуждане → Укрепване на магнитното поле → Увеличете електрическия потенциал в генератора → Склонни да повишат напрежението и изхода по -индуктивна реактивна мощност.
Намаляване на тока на възбуждане → отслабване на магнитното поле → Намаляване на електрическия потенциал в генератора → Тенденцията за понижаване на напрежението, извежда по -малко индуктивна реактивна мощност (дори абсорбираща реактивна мощност).
Следователно, основната задача на системата за възбуждане е да осигури контролируем ток на възбуждане с директен ток за ротора на генератора.
Ii. Метод на работа (състав и процес на системата)
1. Съвременната система за възбуждане възприема главно статичното себе си - възбудена система. Блок -схемата на принципа на работа е показана по следния начин:
2. Основните компоненти, участващи в горния процес и техните функции, са както следва:
1) Трансформатор за възбуждане: Получава енергия от края на машината, обслужвайки функциите за намаляване на напрежението и електрическа изолация, като по този начин защитава ниското - оборудване на напрежението, като моста на изправител.
2) Мост на токоизправител на тиристор: Преобразува променлив ток в контролируем директен ток. Чрез промяна на ъгъла на спусъка, величината на изходното напрежение на директния ток може да бъде гладко регулирана, като по този начин се контролира точно токът на възбуждане.
3) Автоматичен регулатор на напрежението (AVR): мозъкът на системата. Той непрекъснато следи терминалното напрежение на генератора и го сравнява със зададена стойност. След като се открие отклонение (като намаляване на напрежението поради увеличаване на натоварването), той незабавно издава инструкция за промяна на ъгъла на спусъка на тиристорите, увеличаване на тока на възбуждане и връщане на напрежението обратно към зададената стойност. Това е висока скорост -, непрекъснат затворен - процес на контрол на цикъла.
4) Устройство за потискане на магнетизацията и защита на пренапрежението на ротора: настойникът на системата.
5) Елиминиране на намагнитване: В случай на вътрешни разломи или изключване на генератора е необходимо бързо и безопасно да се елиминира магнитното поле на ротора. Това се постига чрез прехвърляне на магнитната енергия към резистора за елиминиране на намагнетизация за разсейване и е най -ефективната мярка за защита на генератора.
6) Защита на пренапрежение: Предотвратяване на повреда на изолацията във веригата на ротора, причинена от скоби на системата, асинхронна работа и др., Които могат да генерират високи напрежения.
Други методи: Освен основното самостоятелно - възбудена система, има и традиционната, но все още се използват възбуждане от отделно възбудена система (която се захранва от независима машина за възбуждане) и безчетка за възбуждане (която използва въртящи се диоди за коригиране и не изисква въглеродни четки или хлъзгави пръстени).
Iii. Основни функции
Системата за възбуждане е много повече от просто осигуряване на директен ток. Той изпълнява и други важни функции:
1. Контрол и регулиране на напрежението
Това е най -фундаменталната функция. Чрез автоматичното регулиране на AVR напрежението на терминала на генератора се поддържа на номинално ниво, като се гарантира качеството на електрическата енергия и не се влияе от промените в товара.
2. Контрол и разпределение на реактивната мощност
Когато работите в режим на свързване на мрежата, регулирането на тока на възбуждане може да контролира реактивната мощност, изпратена или абсорбирана от генератора към мрежата.
Увеличаване на възбуждането: Извеждане на индуктивна реактивна мощност в мрежата за поддържане на напрежението на мрежата.
Демагнетизиране: Намаляване на реактивната мощност или дори абсорбира индуктивната реактивна мощност от мрежата (асиметрична работа) за намаляване на прекомерно високото напрежение на системата.
Това е от решаващо значение за поддържане на стабилността на напрежението и реактивния баланс на мощността на мрежата.
3. Подобряване на стабилността на паралелната работа на синхронните генератори
Статична стабилност: Мощна и отзивчива система за възбуждане (като използване на стабилизатор на PSS Power System) може ефективно да потисне малки трептения в системата и да увеличи границата на мощността на преносните линии.
Преходна стабилност: Когато в мрежата възникне сериозна повреда като късо съединение, напрежението намалява рязко.
Системата за възбуждане ще извърши принудително възбуждане, като незабавно повишава напрежението на възбуждане до максималната му стойност, инжектирайки голямо количество реактивна мощност в системата, като помага за възстановяване на напрежението на мрежата и поддържане на генератора от загуба на синхронизация.
4. Функция за защита
Чрез прекъсване на намагнитването и защита на пренапрежението се гарантира безопасността на тялото на ротора на генератора.
IV. Резюме
1. Принцип: Контролирайте тока на възбуждане, за да регулирате силата на магнитното поле и в крайна сметка регулирайте изходното напрежение и реактивната мощност на генератора.
2. Работен режим: Обикновено възприема самостоятелно - възбудена система: захранвана от трансформатора на възбуждане, поправен от тиристори и автоматично контролиран от AVR, за да се постигне прецизно и бързо регулиране.
3. Функции
1) Регулация на напрежението: Поддържайте стабилността на напрежението.
2) Регулиране на реактивната мощност: Контролирайте реактивния поток на мощността в електрическата мрежа.
3) Поддръжка на стабилността: Подобрете статичната и преходна стабилност на системата.
4) Защита на безопасността: изчезване на намагнитване и защита от пренапрежение.
Може да се каже, че без висока система за възбуждане -, съвременните големи синхронни генератори няма да могат да бъдат надеждно и стабилно свързани към захранващата мрежа и не бихме могли да се насладим на високо - качество и силно надеждно електричество.