Гасене полето на генераторите - Студиопедия
Погасяването на полето е процес, състоящ се в бързо намаляване на магнитния поток на възбуждането на генератора до стойност, близка до нула. В този случай ЕМП на генератора съответно намалява.
Потискането на магнитното поле е от особено значение при аварийни условия, причинени от повреда в самия генератор или на неговите клеми.
Късите съединения вътре в генератора обикновено възникват чрез електрическа дъга - именно това обстоятелство причинява значителни щети на намотките на статора и активната стомана. Това е още по-вероятно, че токътIkz при вътрешна повреда може да бъде по-голям от тока при късо съединение на клемите на генератора. В такъв случай е необходимо бързо гасене на полето на генератора, за да се ограничи размерът на аварията и да се предотврати изгарянето на статорната намотка и стоманата.
По този начин, в случай на вътрешно късо съединение в генераторите, е необходимо не само да ги изключите от външната мрежа, но и бързо да изгасите възбуждащото магнитно поле, което ще доведе до намаляване на ЕМП на генератора и изгасване на дъгата.
За да изгасите полето, е необходимо да изключите намотката на ротора на генератора от възбудителя. Въпреки това, поради високата индуктивност на намотката на ротора, на клемите му могат да възникнат големи пренапрежения, което може да причини разрушаване на изолацията. Следователно полето трябва да бъде погасено по такъв начин, че едновременно с изключването на възбудителя бързо да се абсорбира енергията на магнитното поле на намотката на ротора на генератора, така че пренапрежението на неговите клеми да не надвишава допустимата стойност.
Понастоящем, в зависимост от мощността на генератора и характеристиките на неговата система за възбуждане, се използват три метода за затихване на магнитното поле: затваряне на намотката на ротора до затихващо (активно) съпротивление;включване във веригата на намотката на ротора на дъговата решетка на високоскоростна автоматична машина; възбудител опозиция.
Първите два метода осигуряват осъществяването на необходимото превключване във възбудителните вериги с помощта на специални комутационни устройства, които се наричат полеви пожарогасителни машини (ППГ).
Ориз. 4.3. Машина за гасене на полета. 1 - дъгови контакти; 2 - работни контакти;
3 - контакти, въвеждащи допълнително съпротивление Rd; 4 - решетка; 5 - резистор
Контакти 1 и 2 са затворени при нормална работа на генератора. Когато машината е изключена от контакт 3, във веригата на възбуждане на възбудителя се въвежда допълнително съпротивление Rd, което намалява тока на възбуждане на последния. AGP е оборудван с решетка от медни плочи 4. Разстоянието между плочите е 1,5-3 mm. Резистор 5 е необходим за изравняване на напрежението между дъговите междини.
Когато машината е изключена, първо работните контакти се отварят, а след това дъговите контакти и дъгата, която възниква върху тях, се изтегля в дъгообразния улей с помощта на магнитен взрив и се разделя на серия от последователни къси дъги.
Късата дъга е нелинейно активно съпротивление, спадът на напрежението върху който остава почти постоянен, равен на 25–30 V, въпрекиза промяна на тока в дъгата в широк диапазон. Общият спад на напрежението върху дъгата е:
,
където ( е напрежението на късата дъга; е броят на последователните междини на дъгата в решетката).
Така в момента, в който дъгата навлезе в решетката на автомата, напрежението върху нея незабавно нараства до и практически остава непроменено, докато дъгата не изгасне.
Броят на пластините в решетката е избран така, че да надвишаваUpot - таванното напрежение на възбудителя. В този случай дъгата съществува, докато има резерв от енергия в магнитното поле на намотката на възбуждане на генератора.
Ако пренебрегнем спада на напрежението в активното съпротивление на намотката на ротора, което е приемливо за големи синхронни генератори, тогава преходното уравнение ще приеме следната форма:
Електродвижещата сила на самоиндукция на намотката на възбуждане при промяна на тока е равна на. Той ще определи потенциалната разлика в намотката на ротора. Колкото по-висока е скоростта на промяна на тока, толкова по-голяма е ЕДС. самоиндукция. Съгласно състоянието на електрическата якост на изолацията на намотката на ротора, тази EMF не трябва да надвишава.Тъй като U има практически постоянна стойност по време на процеса на затихване, уравнението, при условие на максималната скорост на затихване на полето по време на целия преходен процес, ще изглежда така:
.
Ориз. 4.4. Естеството на промяната на токовете и напреженията в процеса на закаляване на полето.
В този случай трябва да се има предвид, че по време на периода на охлаждане полето практически не се променя. Следователно, в процеса на гасене на полето на генератора чрез разряд върху дъговия улей, напрежението върху намотката на ротора ще има постоянна стойност, в границата, равна на , Токът в намотката на ротора ще се променя с постоянна скорост, тъй като
Времето за охлаждане на полето, използвайки описаната по-горе схема, е 0,5–1 s.Процесът на промяна на тока в намотката на ротора и напрежението на неговите клеми е показан на фиг. 4.4. В този случай условията на охлаждане на полето са близки до оптималните.
Когато полето, създадено от малък ток, изгасне, дъгата в пролуките между плочите гори нестабилно, особено когато токът се доближава до нула. Поради изгасването на дъгата в една от пролуките, цялата токова верига се прекъсва, което е придружено от пренапрежения във веригата на възбуждане.
За да може токът да се приближи до нулевата стойност да бъде плавен, решетката се шунтира със специален набор от съпротивления 5 (фиг. 4.3). При такава схема дъгата не изгасва наведнъж, а на секции, което спомага за намаляване на пренапреженията.
Понастоящем местните фабрики произвеждат AGP с този дизайн за номинални токове от 300–6000 A.
В табл. 4.2 показва основните параметри на AGP за големи синхронни машини
AGP технически данни
| Настроики | AGP-12 | AGP-30 | AGP-60 |
| Номинално напрежение, V | |||
| Номинален ток, A | |||
| Размери, мм: Височина Ширина Дълбочина | |||
| Тегло, кг |
Гасенето на полето чрез противодействие на възбудителя обикновено се използва за генератори с тиристорно възбуждане. В този случай вентилите се прехвърлят в инверторен режим. Напрежението върху тях променя знака си, което води до бързо намаляване на тока в намотката на ротора до нула.
Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:
Деактивирайте adBlock! и опреснете страницата (F5)наистина е необходимо