Статора синхронной машины с арв
Выражение (6.11)
предполагает увеличение тока возбуждения
до предельного значения, что соответствует
близким КЗ. При удалённых КЗ напряжение
генератора через 1-5 с может достигнуть
номинального
,
после чего АРВ поддерживает ток
возбуждения на достигнутом уровне. При
этом ток КЗ в генераторе, также неизменный
.
При включённом АРВ затухание свободных оков, возникших при КЗ, компенсируется увеличением токов от действия АРВ.
6.7. Системы возбуждения и автоматического регулирования тока возбуждения синхронной машины
Системы возбуждения – это машины и аппараты для получения тока возбуждения и управления им с помощью регулирующих устройств. Системы возбуждения и автоматического регулирования тока возбуждения объединяют в единое целое и называют системой возбуждения (СВ). Системы возбуждения оказывают большое влияние на характер переходных процессов.
Система возбуждения синхронного генератора обычно состоит из возбудителя, подвозбудителя и регулирующих устройств. Упрощённая схема системы возбуждения с электромашинным возбудителем приведена на рис. 6.11. Принципиальные схемы систем возбуждения различаются:
по конструктивному исполнению возбудителя;
по виду возбудителя – с самовозбуждением или независимым возбуждением.
Возбудители также делятся электромашинные (содержащие вращающиеся электрические машины), статические (не содержащие вращающихся электрических машин) и комбинированные.
Рис.6.11. Упрощённая схема системы возбуждения:
ОВГ – обмотка возбуждения генератора; ОВВ – обмотка возбуждения возбудителя; ОВП – обмотка возбуждения подвозбудителя; АРВ – автоматический регулятор возбуждения
В случае возбудителя с самовозбуждением его обмотка возбуждения питается от щёток коллектора самого возбудителя.
В случае электромашинного возбудителя с независимым возбуждением питание его обмотки возбуждения производится от постороннего источника. Таким источником обычно служит подвозбудитель, представляющий собой машину постоянного тока с самовозбуждением.
В настоящее время используются следующие виды регуляторов:
пропорционального действия, изменяющие ток возбуждения пропорционально отклонению какого-либо параметра режима (например, напряжения);
сильного действия, реагирующие не только на величину отклонения, но и на его скорость и ускорение.
АРВ пропорционального действия основывается на двух видах компаундирования синхронных генераторов:
токовом компаундировании, обеспечивающем зависимость тока возбуждения от тока его нагрузки;
фазовом компаундировании, обеспечивающем зависимость тока возбуждения от величины тока нагрузки и его фазового сдвига относительно напряжения генератора.
Одним из простых и эффективных способов обеспечения надёжности работы синхронной машины при авариях является быстрое повышение её тока возбуждения – форсировка возбуждения. Схема электромашинного возбудителя с самовозбуждением представлена на рис.6.12.
При снижении напряжения ниже заданного уровня (0,8-0,9) ниже установленного уровня измерительный элемент (ИЭ) (рис.6.12, а) замыкает цепь контактора (К), который закорачивает реостат цепи возбуждения возбудителя. Это приводит к увеличению тока возбуждения возбудителя, синхронного генератора и увеличению ЭДС на его зажимах.
Рис.6.12. Схема форсировки возбуждения
Важными требованиями, предъявляемыми к системам возбуждения при форсировке являются:
необходимое быстродействие, т.е. высокая скорость нарастания напряжения на обмотке ротора в процессе его подъёма от номинального значения до потолочного;
кратность форсировки возбуждения, определяемая отношением потолочного напряжения на роторе к номинальному.