3.3.3.3.3. Ограничение минимального тока возбуждения

_{Способ регулирования тока ротора при ТВ позволяет генератору работать в режиме потребления реактивной энергии. Этот режим становится возможным в связи с генерированием реактивной мощности длинными линиями электропередачи высокого и сверхвысокого напряжения. В режиме потребления реактивной энергии происходит снижение возбуждения генератора и, как следствие, недопустимый нагрев генератора и снижение статической устойчивости электропередачи. Отсюда вытекает требование к установке на генераторах с ТВ ограничителя минимального тока возбуждения.}

_{Ток возбуждения генератора в режиме потребления реактивной мощности снижается до величин, меньших тока холостого хода I рот. хх.}

_{Из приведенных на Рис. 3.3.3.7. векторных диаграмм двух режимов генератора, режима выдачи активной и реактивной мощности (а) и режима выдачи активной и потребления реактивной мощности (б) можно сравнить параметры генератора в этих режимах.}

_{Режим (а) +P, +Q Режим (б) +P, -Q}

_{ЭДС генератора – Ed1 ЭДС генератора – Ed2}

_{Ток возбуждения - Iв1 Ток возбуждения - Iв2}

_{Внутренний угол генератора δ1 Внутренний угол генератора δ2}

1. _{Из сравнения видно, что в режиме потребления реактивной мощности значительно снижается ЭДС генератора Ed2< Ed1, а, следовательно, и ток возбуждения Iв2 < Iв1., причем ток Iв2 меньше значения тока холостого хода генератора. Следствием этого будет уменьшение магнитного потока в воздушном зазоре генератора и вытеснение его на лобовые части машины. Магнитный поток нагревает лобовую часть обмотки и все металлические части, примыкающие к ней, и этот перегрев может достигать опасной для обмотки статора величины.}

2. _{В режиме потребления увеличен, по сравнению с обычным режимом внутренний угол генератора δ2> δ1, которым определяется устойчивость связи статор – ротор. Это может вызвать нарушение статической устойчивости генератора, электропередачи, привести к синхронным качаниям в энергосистеме и даже её разделению на несколько частей.}

_{Для предупреждения ненормальных режимов, возникающих при уменьшении Iрот, использован ограничитель минимального возбуждения (ОМВ), который допускает режим потребления генератором реактивной мощности Q до пределов, когда этот режим становится опасным, после чего вводит ограничение тока возбуждения снизу.}

_{Уставкой ограничителя минимального возбуждения является характеристика зависимости QГЕН = f(PГЕН) для режима потребления реактивной мощности, которая выбирается по двум условиям:}

1. _{Она должна быть выше заводской характеристики мощности генератора, допустимой по нагреву в режиме потребления Q.}

2. _{Она должна быть выше характеристики мощности, допустимой по условию сохранения устойчивости электропередачи.}

_{Характеристика ОМВ задается в координатах относительных значений P͙ и Q͙ и принимается на 10% выше наиболее высокой из двух характеристик.}

_{Здесь, на Рис. 3.3.3.8:}

_{1 – заводская характеристика ограничения режимов генератора,}

_{2 – характеристика ограничения по условию сохранения статической}

_{устойчивости,}

_{3 – характеристика ОМВ.}

_{Характеристика ограничения тока возбуждения, а, следовательно, потребления реактивной мощности, зависит от активной нагрузки генератора. При Р =0 потребление реактивной мощности допускается примерно на уровне значения Qном. в режиме выдачи реактивной мощности. С ростом активной нагрузки допустимое Qпотр. уменьшается, и при Р = Рном. приближается к нулю.}

_{Характеристика ОМВ в координатах относительных значений P͙ и Q͙ является уставкой ограничителя ОМВ.}