Меню

Агп генератора когда срабатывает

Автоматическое гашение магнитного поля синхронных генераторов и компенсаторов

При внезапном отключении генератора или компенсатора необходимо быстро уменьшить магнитный поток, что приведет к уменьшению ЭДС генератора. Чем быстрее будет погашено магнитное поле, тем меньше последствия короткого замыкания в генераторе. Для гашения магнитного поля применяют три метода: 1) замыкание обмотки ротора на гасительное сопротивление; 2) включение в цепь обмотки ротора дугогасительной решетки автомата; 3) противовключение возбудителя.

В первом методе обмотка ротора замыкается на активное сопротивление, а затем отключается от источника питания. Электромагнитная энергия, заключенная в обмотке возбуждения, выделяется в разрядном резисторе, вызывая постепенное затухание магнитного поля. Время гашения составляет несколько секунд. В мощных генераторах такая длительность гашения поля может привести к значительным повреждениям в обмотках генератора, поэтому более широкое распространение получили автоматы с дугогасительной решеткой (см. рис. 4.22). АГП включается в цепь обмотки ротора.

На рис. 2.12 показана схема электрических цепей при гашении поля генератора автоматическим выключателем с дугогасительной решеткой.

При коротком замыкании (КЗ) в генераторе срабатывает реле защиты KL и отключает генератор от внешней сети, воздействуя на электромагнит отключения YAТ выключателя, а также подает импульс на отключение АГП. При отключении выключателя сначала размыкаются рабочие контакты 2, а затем дугогасительные 1. Возникшая дуга затягивается магнитным дутьем в дугогасительную решетку и разбивается на ряд последовательных коротких дуг, существование которых поддерживается имеющимся запасом энергии магнитного поля обмотки возбуждения ротора. Отключившимся контактом 3 выключателя вводится сопротивление Ra в цепь возбуждения возбудителя, что снижает ток последнего, а это влечет уменьшение напряжения, подаваемого на обмотку ротора, и, следовательно, уменьшение тока в роторе и энергии магнитного поля. Время гашения поля в этой схеме равно 0,5 – 1 с.

При гашении небольшого тока дуга в промежутках между пластинами горит неустойчиво и может погаснуть в одном из промежутков, вызывая разрыв цепи и перенапряжение в обмотке возбуждения. Для того чтобы подход тока к нулевому значению был плавным, решетка автоматического выключателя шунтируется специальным набором сопротивлений 5 (см. рис. 2.12).

Рис. 2.12. Схема гашения поля генератора автоматом с дугогасительной решеткой:

1, 2, 3 – контакты АГП; 4 – решетка из медных пластин;

5 – шунтирующее сопротивление

Для генераторов с тиристорным возбуждением (см. рис. 2.10) возможно гашение поля путем перевода тиристоров в инверторный режим. В этом случае энергия магнитного поля обмотки возбуждения LG отдается возбудителю GE. Обычно используется форсировочная группа тиристоров VD2, так как более высокое напряжение этой группы позволяет быстрее погасить магнитное поле.

В цепях возбуждения генераторов мощностью более 100 МВт применяется двухполюсная схема автоматического гашения магнитного поля, при которой в каждый полюс цепи возбуждения включается отдельный АГП.

Источник

Гашение магнитного поля генератора

Синхронные генераторы имеют устройство гашения магнитного поля (ручное или автоматическое) для быстрого уменьшения ЭДС, следовательно, и тока статора при внутренних повреждениях в них. При внутренних коротких замыканиях отключение генератора от шин недостаточно, так как при вращающемся возбужденном генераторе поддерживается ток короткого замыкания, опасный для обмоток и стали статора, т.е. возможно возникновение явления «пожара» в железе генератора. Лишь снизив магнитный поток генератора до величины, близкой к нулю, можно прекратить прохождение тока короткого замыкания.

Читайте также:  Трассоискатель кабельных линий с генератором mastech

Гашение магнитного поля, осуществляемое с достаточной быстротой, является единственным способом, позволяющим ограничить размеры повреждения электрических машин при внутренних коротких замыканиях. Гашение поля также необходимо в условиях нормальной эксплуатации при остановке генератора.

Автоматические устройства, выполняющие указанную операцию, называются автоматами гашения поля (АГП).

Простейшим способом гашения поля является отключение обмотки возбуждения. Однако при этом, вследствие большой индуктивности цепи, на выводах обмотки возбуждения возникает перенапряжение, способное привести к пробою изоляции.

Применяют следующие способы гашения магнитного поля:

— замыканием обмотки возбуждения на постоянное активное сопротивление;

— замыканием обмотки возбуждения накоротко;

— включением в цепь обмотки возбуждения добавочного сопротивления;

— включением в цепь обмотки возбуждения дугогасительной решетки.

Гашение поля генераторов с машинными возбудителями с помощью постоянного активного сопротивления

Гашение поля достигается путем замыкания обмотки возбуждения генератора на гасительное сопротивление с последующим отключением ее от возбудителя.

Схема ручного гашения поля приведена на рисунке 1.9.

Рисунок 1.9 – Схема ручного гашения поля генератора

Рисунок 1.10 – Схема автоматического гашения поля генератора

В схеме автоматического гашения поля (рис.1.9) в цепи обмотки возбуждения LG1 имеется автомат гашения поля АГП и гасительное сопротивление RГ. В режиме нормальной работы обмотка возбуждения генератора через замкнутые контакты 1 подключена к возбудителю G2, а контакты 2 разомкнуты и гасительное сопротивление отключено.

При срабатывании АГП сначала замыкаются контакты 2 и с некоторой выдержкой времени размыкаются контакты 1.

Замыкание обмотки возбуждения генератора на сопротивление вызывает быстрое снижение ЭДС до остаточного напряжения и быстрое гашение магнитного поля генератора.

Ток возбуждения не спадает мгновенно до нуля, а продолжает некоторое время протекать в контуре за счет электромагнитной энергии, запасенной в индуктивностях цепи. Чем больше активное сопротивление в контуре, тем быстрее затухает ток возбуждения.

Для контура возбуждения генератора можно записать уравнение

,

где Lв –индуктивность обмотки возбуждения LG1;

iв – мгновенное значение тока возбуждения;

rв – сопротивление обмотки возбуждения LG1;

rг – сопротивление гасительного сопротивления Rг.

Решение дифференциального уравнения имеет вид

где Uв0 – начальное значение напряжения возбуждения;

– начальное значение тока возбуждения;

– постоянная времени гашения поля.

Т.о. ток возбуждения затухает по экспоненциальному закону и для увеличения скорости гашения поля необходимо увеличить гасительное сопротивление rг.Однако напряжение на обмотке возбуждения не должно превосходить допустимую величину Umax по условию прочности изоляции. В момент размыкания контактов 1 АГП ток Iв0 пройдет через сопротивление rг и напряжение на обмотке возбуждения будет равно .

Необходимо, чтобы выполнялось условие

, или .

Максимальное допустимое напряжение на обмотке возбуждения определяется по испытательному напряжению:

.

Напряжение на обмотке возбуждения генератора

меняет свой знак на противоположный и во время процесса гашения поля затухает согласно соотношению

.

Рисунок 1.11 – Характеристики гашения поля с помощью гасительного сопротивления

Наибольшее напряжение имеет место в начальный момент гашения поля. Это обусловлено тем, что при изменении магнитного потока обмотки в ней индуктируется ЭДС самоиндукции, вызывая перенапряжение на кольцах ротора, причем тем больше, чем больше величина гасительного сопротивления. На процесс гашения магнитного поля влияет успокоительная обмотка ротора, так как энергия магнитного поля рассеивается не только в обмотке возбуждения и гасительном сопротивлении, но и в успокоительной обмотке и даже в самом теле ротора.

Читайте также:  Как заменить ремень генератора ваз 2112 с гуром

Для высоковольтных генераторов процесс гашения заканчивается, когда ЭДС статора снизится до величины менее 500 В, при которой происходит естественное погасание дуги в месте повреждения статора генератора. В низковольтных генераторах этот процесс определяется остаточным намагничиванием.

Гасительное сопротивление выбирается в 4 –5 раз больше сопротивления обмотки возбуждения в горячем состоянии и рассчитывается на длительный ток, равный 5% от номинального тока ротора генератора. При таких значениях сопротивления в цепи ротора скорость гашения поля оказывается достаточной при допустимых значениях перенапряжения на кольцах ротора. Полное время гашения поля обычно составляет 0,3 –0,6 с при Еост ≈ 5÷10 В.

Дата добавления: 2015-11-04 ; просмотров: 5758 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Автоматическое гашение поля генераторов (АГП).

При внутренних коротких замыканиях в генераторах необходимо не только отключить их от внешней сети, но и быстро пога­сить магнитное поле возбуждения, что приведет к уменьшению ЭДС гене­ратора и погасанию дуги.

Короткие замыкания внутри генератора обычно происходят через элек­трическую дугу,что приводит к повреждению обмоток статора и активной стали. В таком случае быстрое гаше­ние поля генератора необходимо, чтобы ограничить размеры аварии и предотвратить выгорание обмотки и стали статора.

Для гашения поля необходимо отключить обмотку ротора генератора от возбудителя. Однако при этом вследствие большой индуктивности об­мотки ротора на ее зажимах могут возникнуть большие перенапряжения, способные вызвать пробой изоляции. Поэтому гашение поля нужно выпол­нять так, чтобы, одновременно с отключением возбудителя происходило быстрое поглощение энергии магнитного поля обмотки рото­ра генератора.

Рис. 100. Схема электрических цепей при гашении поля генератора автома­том с дугогасящей решеткой.

G – генератор;

GE— возбудитель;

LG – обмотка возбуждения генератора;

LGE– обмотка возбуждения возбудителя;

АГП – автомат гашения поля;

YAT – электромагнит отключения выключателя;

К L – контакты реле защиты при коротком замыкании;

R Д — добавочное сопротивление.

1 – дугогасительные контакты; 2 — рабочие контакты; 3 – контакты отключения добавочного сопротивления R Д ; 4 – дугогасительная решётка АГП из медных пластин; 5 – крепёж решёток;

В настоящее время наибольшее распространение получил более дей­ственный способ гашения магнитного поля генератора при помощи АГП с дугогасительной решеткой (рис.100).

При коротком замыкании в генераторе реле защиты К L срабатывает и своими контактами подаёт оперативный ток на электромагнит отключения Y АТ выключателя, а также подает оперативный ток на катушку АГП. При этом контакты 1, 2, АГП размыкаются и происходит гашение поля.

Контакты 3 АГП вводят в цепь возбуждения возбудителя добавочное сопротивление, снижая этим ток возбуждения возбудителя.

АГП снабжен решеткой из медных пластин 4 при расстоянии между ними 1,5 — 3 мм.

При отключении АГП сначала размыкаются рабочие контакты 2, а затем дугогасительные 1, причем дуга, возникающая на них, затягивается с помощью магнитного дутья в дугогасительную решетку и разбивается на ряд последовательных коротких дуг, которые затем легко гасятся.

Контрольные вопросы к теме «Автоматическая система возбуждения синхронных генераторов».

1.Как зависит напряжение генератора от тока возбуждения? Поясните, используя формулы.

3. Что называется возбудителем?

Читайте также:  Запчасти для генератора хендай солярис

5. Что называется системой возбуждения?

6. Какой ток используется для возбуждения генераторов, переменный или постоянный и почему?

7. Для чего предназначена система АРВ?

8. Нагрузка на генератор увеличилась. Как изменится напряжение на шинах генератора и каким образом можно восстановить его? Для объяснения используйте формулу ЭДС генератора.

9. Нагрузка на генератор уменьшилась. Как изменится напряжение на шинах генератора и каким образом можно восстановить его? Для объяснения используйте формулу ЭДС генератора.

10.Для чего нужна форсировка возбуждения?

11.При каком напряжении на шинах синхронного генератора срабатывает форсировка?

12.В чём заключается принципиальное отличие электромашинной системы возбуждения синхронного генератора от системы самовозбуждения?

13.Напряжение генератора снизилось до 70% Uном, как на это среагирует форсировка возбуждения и почему? Какие действия в схеме она произведёт?

14.Напряжение генератора снизилось до 90% Uном, как на это среагирует форсировка возбуждения и почему? Какие действия в схеме она произведёт?

15.Как защищён синхронный генератор от КЗ в обмотке статора?

16.Почему системы самовозбуждения менее надёжны, чем электромашинные системы независимого возбуждения?

17.Какую роль играет добавочное сопротивление Rд в цепи возбуждения генератора с системой АГП?

18. Как изменится напряжение синхронного генератора при уменьшении сопротивления реостата в цепи обмотке возбуждения возбудителя? Пояснить, используя формулы.

19.Почему при КЗ в обмотке статора нужно гасить магнитное поле возбуждения?

20.Как происходит гашение поля в схеме АГП?

21. Какие свойства дугогасительной решётки АГП используются для гашения дуги?

22.Почему для мощных синхронных генераторов более 300 мВт применяется высокочастотная система возбуждения на тиристорных преобразователях, а не генераторы постоянного тока?

23.В каких случаях срабатывает блок УБФ мощного генератора с высокочастотной системой возбуждения и каков результат его действия?

24.Как изменится ток возбуждения синхронного генератора с системой самовозбуждения при увеличении тока нагрузки генератора и почему?

М.А. Беркович, В.А. Гладышев, В.А. Семёнов. «Автоматика энергосистем». Москва, ЭНЕРГОАТОМИЗДАТ, 1991 г. Гл. 7, §§7.1-7.9.

Тема 7.2. Назначение и виды автоматического регулирования (АРВ).

Назначение АРВ.

Функции автоматического регулирования возбуждения (АРВ) генераторов:

1. Поддержание напряжения на выводах генератора на

2. Распределение реактивной нагрузки между параллельно

3. Повышение устойчивости параллельно работающих

Все АРВ, реагирующие на знак и величину отклоне­ния регулируемого параметра (напряжение или ток) на­зываются регуляторами пропорциональ­ного действия.

Основным назначением автоматических регуляторов воз­буждения (АРВ) является быстрое и значительное увели­чение (форсировка) возбуждения генераторов и синхрон­ных компенсаторов до наибольшей величины, которую обеспечивают системы возбуждения при нарушениях нор­мального режима, сопровождающихся понижением напря­жения или увеличением тока.

Реагируя на небольшие отклонения регулируемого на­пряжения (порядка ±0,5% и меньше), АРВ повышают предел статической устойчивости электростан­ций, т. е. увеличивают ту предельную мощность, которая может быть передана в энергосистему при медленном возрастании нагрузки.

В нормальном режиме АРВ облегчают работу персонала по распределению реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами и по поддержанию требуемого уровня напряжения на шинах электростанций.

По принципу действия АРВ делят на 2группы:

1. Электрические АРВ. Реагируют на отклонение

напряжения или тока генератора от заданного значения и

подают дополнительный выпрямленный ток в обмотку

возбуждения возбудителя от внешних источников питания;

3. АРВ с выпрямительными системами возбуждения:

высокочастотная, тиристорная, бесщеточная.

Источник

Adblock
detector