Лекция 7 УСТАНОВИВШИЙСЯ РЕЖИМ ТРЕХФАЗНОГО КОРОТКОГО ЗАМЫКАНИЯ

Автоматическое регулирование тока возбуждения синхронной машины и гашение магнитного поля

Назначение автоматического регулятора возбуждения (АРВ) состоит в поддержании на зажимах генератора номинального напряжения при всех возможных режимах его работы. В случае понижения напряжения, обусловленного коротким замыканием, АРВ увеличивает ток возбуждения генератора, а следовательно, и напряжение на всех элементах сети. Следует отметить, что практически все современные синхронные генераторы имеют устройства АРВ. Для облегчения понимания излагаемых далее вопросов подразумевается, что АРВ отключен и (или) величина тока возбуждения постоянна.

АРВ делятся на регуляторы с зоной нечувствительности, осуществляющие прерывистое регулирование, и регуляторы без зоны нечувствительности, осуществляющие непрерывное регулирование. Существуют регуляторы пропорционального действия, изменяющие ток возбуждения пропорционально отклонению какого-либо параметра режима (напряжения), и сильного действия, реагирующие не только на величину отклонения, но и на его скорость и ускорение (регулирование по первой и, соответственно, второй производной отклонения какого- либо параметра режима).

Одним из эффективных способов обеспечения надежности работы синхронной машины при авариях является быстрое повышение ее тока возбуждения — форсировка возбуждения. Важными требованиями, предъявляемыми к системам АРВ, являются: а) необходимое быстродействие — высокая скорость нарастания напряжения на обмотке ротора в процессе его подъема от номинального значения до максимального («потолочного»); б) кратность форсировки возбуждения, определяемая отношением «потолочного» напряжения на роторе к номинальному. Для электромашинных систем она соответствует кратности «потолка» тока ротора. Более современные и эффективные тиристорные системы возбуждения практически безынерционны и при форсировке обеспечивают скачкообразное нарастание напряжения. В них достигается более

пз чем четырехкратный «потолок» возбуждения, что позволяет ускорять нарастание тока ротора до двухкратного значения.

В процессе эксплуатации синхронных машин нередко возникают ситуации, при которых необходимо снять с них возбуждение. В частности, при внутренних повреждениях электрической машины (коротких замыканиях в самой машине или части внешней цепи, заключенной между машиной и соответствующим выключателем) единственным средством уменьшения тока является ее развозбуждение или гашение ее магнитного поля. Сложность этой задачи обусловлена большим запасом электромагнитной энергии обмотки возбуждения. Разрыв цепи возбуждения опасен, так как вызывает большие перенапряжения, которые могут привести к пробою изоляции обмотки. Поэтому гашение поля осуществляют переключением обмотки возбуждения на гасительный резистор — активное сопротивление Rr (на встречно направленную ЭДС), называемое разрядным. Аппарат, осуществляющий эту операцию, называют автоматом гашения поля (АГП).

Ускорение гашения поля производится путем увеличения величины разрядного сопротивления Rr. Однако по условию допустимого повышения напряжения оно должно в 3—5 раз превышать сопротивление ротора Rf. Вместо разрядного сопротивления используется нелинейный резистор, сопротивление которого обратно пропорционально току. При этом процесс протекает по линейному закону, что ускоряет гашение поля. Таким сопротивлением в современных АГП обладает дуга, образующаяся в их деионной (дугогасящей) решетке.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >