1 Электромашинные системы возбуждения

Электромашинная система возбуждения с возбудителем постоянного тока характеризуется большими постоянными времени, небольшими потолками по напряжению и соответственно небольшими скоростями подъема возбуждения. 

Электромашинные системы возбуждения, где источником энергии является генератор постоянного тока (возбудитель), использовались в течение длительного времени для большинства генераторов. Обычно они находились на одном валу с генератором и приводились во вращение той же турбиной, что и сам генератор. Такая система называется прямой. В случае, если возбудитель приводится во вращение отдельным двигателем, систему принято называть косвенной. В генераторостроении применяют, как правило, прямую систему возбуждения, имеющую меньшую стоимость и большую надежность.

Электромашинные системы возбуждения приведены на рисунке 1, выпускавшиеся заводами более 30 лет назад и находящиеся до сих пор в эксплуатации, могут быть заменены на современные полупроводниковые статические системы с любым набором заданных функций.

КК – контактные кольца; Rсс, КСС – сопротивление и контактор самосинхронизации; РВ – резервный возбудитель; АГП – автомат гашения поля; АГПВ – автомат гашения поля возбудителя; Rр – регулировочный реостат; Rд, Rгасв – резисторы добавочный и гасительный в цепи ОВВ; ДОВВ – добавочная обмотка возбуждения возбудителя

Рисунок 1 – Система независимого возбуждения с возбудителем постоянного тока

2 Системы тиристорного независимого возбуждения

Системы тиристорные независимые (СТН) предназначены для питания обмотки возбуждения крупных турбогенераторов и гидрогенераторов выпрямленным регулируемым током, применяемые при выработке электроэнергии на ГЭС и других генерирующих станциях изображены на рисунке 2.

В – возбудитель переменного тока; ОВВ – обмотка возбуждения возбудителя; ВРГ, ВФГ – тиристорные вентили рабочей и форсировочной групп; ВВВ – тиристорные вентили выпрямителя возбудителя;

СУВРГ, СУВФГ, СУВВВ – системы управления вентилями

соответствующих групп; ВТВ – выпрямительный трансформатор

возбудителя; ТСНВ – трансформатор собственных нужд выпрямителей Рисунок 2 – Система тиристорная независимая с возбудителем переменного тока и двумя группами тиристоров, в сочетании со схемой резервного возбуждения от двухмашинного агрегата асинхронного возбудителя постоянного тока

В отличие от систем самовозбуждения (СТС), в СТН тиристорные выпрямители главного генератора получают питание от независимого источника напряжения переменного тока промышленной частоты – от вспомогательного синхронного генератора, вращающемся на одном валу с главным генератором. Вспомогательный генератор переменного тока возбуждения построен по схеме самовозбуждения. СТН обладает важным преимуществом – её параметры не зависят от процессов, протекающих в энергосистеме. Благодаря наличию вспомогательного генератора, сохраняется независимость возбуждения от длительности и удаленности КЗ и других возмущений в энергосистеме, и высокая скорость нарастания напряжения возбуждения: не более 25 мс до достижения максимального значения при уменьшении напряжения прямой последовательности в точке регулирования на 5 %. В системе СТН обеспечивается быстрое снятие возбуждения за счет изменения полярности напряжения возбуждения: время развозбуждения от максимального потельного до отрицательного минимального напряжения возбуждения не превышает 100 мс. В системе СТН выпрямленное номинальное напряжение может составлять 700 В, а выпрямленный номинальный ток – до 5500 А. Кратности форсировки по напряжению и току составляют не менее двух единиц, а длительность форсировки – от 20 до 50 с. Точность поддержания напряжения генератора – не хуже ±0,5 % и до ±1 %.

Система охлаждения тиристорного выпрямителя в системах СТН может быть принудительно воздушной, естественной воздушной или водяной.