1369
.pdfмоткой возбуждения постоянного тока и установки на общей раме с двигателем машинного возбудителя.
Промышленность СССР выпускает синхронные двигатели се рии СТД на напряжения 6 и 10 кВ, 3000 об/мин мощностью до 12500 кВт, которые применяются и для привода центробежных нагнетателей. В частности, для мощности 4000 кВт применяется двигатель СТД-4000-2. Все перечисленные двигатели имеют ис полнение, продуваемое под избыточным давлением, у них ротор вращается в двух стояковых подшипниках скольжения. У асин-
Рис. 106. Центробежный нагнетатель и редуктор:
/ — зубчатая |
муфта двигателя; 2 — корпус редуктора; |
3 — зубчатая |
муфта нагнетателя: |
||||
4 — вкладыш |
переднего подшипника; 5 — вал |
ротора |
нагнетателя; |
6 — опорно-упорный |
|||
подшипник; |
7 — улитка; 8 — всасывающий |
патрубок; |
9 — нагнетательный |
патрубок |
|||
хронных |
двигателей вал |
рассчитан на |
присоединение |
к нему |
|||
с одного конца редуктора, |
а с другого конца — тахогенератора. |
||||||
Последний представляет собой машину постоянного тока мощ ностью 0,9 кВт и служит для измерения и контроля частоты вращения ротора двигателя.
У синхронных двигателей серии СДСЗ и СТМ с одной сто роны вала присоединяется редуктор, а с другой — электромашинный возбудитель. Вентиляция двигателей АЗ и СДСЗ осу ществляется по разомкнутому, а иногда — по замкнутому циклу.
Двигатели |
СТМ и СТД вентилируются по замкнутому циклу |
с водяным |
охлаждением циркулирующего воздуха. |
Статор двигателя СТМ (рис. 10-7) снабжен патрубком, че рез который подается вода при давлении 0,05—0,1 МПа для ту шения пожара в случае возникновения его в двигателе. Двига тели СТД-4000-2 (рис. 108) могут снабжаться возбудителями четырех видов: тристорным выпрямительным устройством ТВУ-2, бесщеточным возбудителем БВУ-1, машинным возбуди-
263
телем В Т, |
сидящ им на общем валу с основным двигателем , |
отдельным |
двигатель-генератором П В -92. |
Главные |
приводные электродвигатели К С устанавливаю т |
вне помещения нагнетателей, которое является взры воопасным
помещением |
класса |
В -Ia . Н агнетательны й |
цех |
отделяется от |
||||||||||
м аш инного зала |
перегородкой |
(рис. |
109). О днако |
не исклю ча |
||||||||||
ется возм ож ность установки электродвигателей |
и компрессоров |
|||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 26 |
||
|
Основные технические данные электродвигателей |
|
|
|||||||||||
|
|
для привода центробежных нагнетателей |
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
Номи |
Номи |
|
Частота |
|
|
Крат |
Крат |
||||
|
|
|
нальное |
|
|
|||||||||
Двигатель |
нальная |
напря |
|
враще |
К. П. |
д. |
|
ность |
ность |
|||||
|
мощ |
жение |
|
ния, |
|
пусково |
пускового |
|||||||
|
|
|
ность, |
статора, |
|
об/мин |
|
|
го тока |
момента |
||||
|
|
|
кВт |
|
В |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
АЗ-4500-1500 |
|
4 500 |
6000 |
|
1480 |
|
0,95— |
|
4,8 |
0,85 |
||||
СДСЗ-4500-1500 |
4 500 |
6000 |
|
1500 |
|
0,96 |
|
5,2 |
1,8 |
|||||
|
|
0,96 |
|
|||||||||||
СТМ-4000-2 |
|
4 000 |
6000 |
|
3000 |
|
0,969 |
|
7,6 |
2,4 |
||||
СТД-4000-2 |
|
4 000 |
6000 |
|
3000 |
|
0,975 |
|
7,22 |
2,07 |
||||
|
10 000 |
|
|
0,974 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СТД-5000-2 |
|
5 000 |
6000 |
|
3000 |
|
0,976 |
|
6,69 |
1,92 |
||||
|
10 000 |
|
|
0,975 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СТД-6300-2 |
|
6 300 |
6000 |
|
3000 |
|
0,975 |
|
6,28 |
1,62 |
||||
|
10 000 |
|
|
0,976 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СТД-8000-2 |
|
8 000 |
6000 |
|
3000 |
|
0,979 |
|
6,93 |
1,76 |
||||
|
10 000 |
|
|
0,977 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СТД-10000-2 |
|
10 000 |
6000 |
|
3000 |
|
0,978 |
8,1 |
2,06 |
|||||
|
10 000 |
|
|
0,979 |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
СТД-12500-2 |
|
12 500 |
6000 |
|
3000 |
|
0,979 |
|
8,86 |
2,24 |
||||
|
10 000 |
|
|
0,978 |
|
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
П р и м е ч а н и е . |
Для |
двигателя АЗ-4500-1500 cos фн =0,87; для остальных |
двига |
|||||||||||
телей cos(pH= 0 .9 |
(опережающий). |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||
в общем |
зале при использовании взры возащ ищ енны х |
маш ин. |
||||||||||||
В качестве таких |
маш ин м огут сл уж и ть электродвигатели серии |
|||||||||||||
С Т Д П , выпускаемые |
пром ы ш ленностью |
для |
тех |
ж е н ап ряж е |
||||||||||
ний, мощностей, что и двигатели |
С ТД |
(см. 16 и 43). |
|
|
||||||||||
П у с к |
асинхронны х |
электродвигателей |
АЗ-4500-1500 |
и |
син |
|||||||||
хронны х |
двигателей |
С Д С З и |
С Т Д осущ ествляется при |
полном |
||||||||||
напряж ении |
сети. Д ля |
электродвигателей С ТМ -4000-2 |
на |
КС |
||||||||||
применяется |
асинхронны й пуск |
при |
пониж енном |
напряж ении, |
||||||||||
для чего использую тся автотрансф орматоры или |
реакторы . Воз |
|||||||||||||
можен и |
прям ой |
пуск. П усковой |
обм отки на роторе двигатель |
|||||||||||
не имеет, |
ее |
ф ункции |
выполняет |
массивный |
ротор. Н ачальны й |
|||||||||
264
Рис. |
109. |
Р азр ез ком прессор |
||||
ного |
цеха |
компрессорной |
стан |
|||
ции |
магистрального |
газопро |
||||
|
|
|
|
вода: |
|
|
1 — кран с |
пневмоприводом: |
2 — |
||||
центробежный |
нагнетатель: 3 — ре |
|||||
дуктор; |
4 — |
газоотделнтель; |
5 — |
|||
аккумулятор |
|
масла: |
6 — синхрон |
|||
ный электродвигатель; |
7 — возбуди |
|||||
тель; |
8 — воздухоохладитель |
|||||
Асинхронные двигатели типа АЗ привода центробежных на гнетателей снабжаются максимальной токовой защитой от пе регрузок и коротких замыканий, токовой защитой от однофаз ных замыканий на землю при силе тока замыкания на землю, превышающей 10 А, защитой минимального напряжения, а ино гда и дифференциальной токовой защитой от внутренних по вреждений. В тех случаях, когда допустим и предусматривается самозапуск, защиту минимального напряжения не устанавли вают.
Для электродвигателя СТМ-4000-2 предусматривают сле дующие электрические релейные защиты: максимальную токо вую от перегрузок и коротких замыканий; дифференциальную токовую от внутренних повреждений; минимального напряже ния от снижения напряжения ниже 0,6 номинального на время, превышающее 1 с; токовую от однофазных замыканий на землю при силе тока замыкания на землю, превышающей 10 А; от пре кращения протекания тока возбуждения.
Кроме электромашинной системы возбуждения синхронных двигателей на КС применяют тиристорные (ТВУ) и бесщеточ ные (БВУ) возбудительные устройства.
В схеме ТВУ (рис. 111) синхронного двигателя СД, содер жащей элементы питания, управления, регулирования и их функциональные связи, питание тиристорного возбудителя осу ществляется от сети 380 В через автомат АВ1 и согласующий трансформатор ТСВ с повышенным ик (8% ); кроме того, от сети 380 В через контактор К и автомат АП2 питаются асин-
268
хронный двигатель АД вентилятора, охлаждающего тиристоры, и блок питания БП электронных схем управления, регулирова ния и защиты. Возбудитель выполнен по трехфазной нулевой схеме преобразования на напряжение возбуждения до 100 В и по трехфазной мостовой схеме преобразования на напряжение возбудителя выше 100 В.
Конструкция преобразователя блочная (блок-тиристор) на силовых втычных разъемах. Элементы управления выполнены на штепсельных разъемах. Для защиты от коммутационных пе ренапряжений тиристоры шунтированы RC-цепочками. Зашита преобразователя от перенапряжений, возникающих при комму тациях в первичной цепи трансформатора, осуществляется RC-фильтром Ф, присоединенным через выпрямитель ко вто ричной обмотке трансформатора.
Перед пуском синхронного двигателя вручную включаются автоматы АВ1 и АВ2, после чего все операции в цепях возбуж дения производятся автоматически. От блок-контактов масля ного выключателя МВ приводится в действие пусковая схема СП и включается контактор К. В процессе разгона СД тири сторный возбудитель ТВ заперт, и ток ротора замыкается через пусковой резистор R n, включаемый тиристорами Т1 и Т2. При
269
спадании тока в обмотке статора С Д на подсинхронной скоро сти пусковая схема разреш ает подачу импульсов на тиристоры .
Одновременно |
с |
подачей |
уп ра вл яю щ их |
импульсов |
вступает |
||||||||||||||
в работу |
блок |
защ иты пускового резистора |
Б З П , воздействую |
||||||||||||||||
щ ий |
|
на |
ф азо'импульсное |
устройство |
Ф И У, |
в |
результате чего |
||||||||||||
в кривой |
вы прям ленного |
напряж ения |
появляю тся провалы , сле |
||||||||||||||||
дую щ ие с частотой 3— 4 Гц . В |
случае норм ального |
ф ункциони |
|||||||||||||||||
рования |
схемы отклю чения |
пускового |
резистора и |
Б З П ти р и |
|||||||||||||||
сторы T I и Т2 после вхож дения |
С Д |
в синхронизм закры ваю тся, |
|||||||||||||||||
цепь |
|
обм отки |
дросселя насы щ ения |
Д Н |
обесточивается |
и Б З П |
|||||||||||||
прекращ ает работу. Если |
асинхронны й хо д |
затягивается |
или |
||||||||||||||||
после |
вхож дения |
в |
синхронизм тиристор |
Т1 не закроется, то |
|||||||||||||||
Б З П |
|
с |
вы держ кой |
времени |
даст |
им пульс |
на |
сигнальное |
|||||||||||
табло или на |
отклю чение М В . |
Тиристор ТЗ |
предназначен |
для |
|||||||||||||||
сниж ения перенапряж ений на |
роторе |
в |
начальны й |
момент |
|||||||||||||||
пуска. |
|
|
|
|
|
|
|
С Д возбуж дение м ож но из |
|||||||||||
В |
норм альны х реж им ах работы |
||||||||||||||||||
менять ручны м регулятором или автом атическим |
А Р В |
по |
од |
||||||||||||||||
ном у |
из |
вы бранны х |
законов. Д атчикам и |
А Р В сл у ж а т |
тра нс |
||||||||||||||
ф орматоры напряж ения |
ТН и |
тока |
|
Г Г . Ф орсировка |
возбуж де |
||||||||||||||
ния |
С Д осущ ествляется при сниж ении н апряж ения в сети 6 к В |
||||||||||||||||||
на |
15— 20 % |
воздействием |
управляю щ его |
|
устройства |
У У |
на |
||||||||||||
ф азо-импульсное |
устройство Ф И У к а к |
при |
ручном |
регулирова |
|||||||||||||||
нии, |
|
т а к |
и с |
А Р В . |
Д лительность |
ф орсировки |
ограничивается |
||||||||||||
блоком |
ограничения |
ф орсировки Б О Ф |
в |
заданны х |
пределах. |
||||||||||||||
Е сли |
но |
истечении |
заданного |
времени |
напряж ение |
на |
д в и га |
||||||||||||
теле не восстановилось, Б О Ф через устройство управления воз
вращ ает тиристорны й вы прям итель в ном инальны й реж им . |
|
|||||||||
Д атчиком тока ротора |
с л у ж и т м а гн итн ы й |
усилитель ТП Т. |
||||||||
Гаш ение |
поля |
С Д осущ ествляется переводом преобразова |
||||||||
теля в инверторны й реж им п ри |
норм альны х |
и аварийны х |
о т |
|||||||
клю чениях |
двигателя . Б л о к -ко н та кты |
М В вкл ю ча ю т |
схем у |
га |
||||||
ш ения СГ„ |
которая через |
У У сдвигает |
им пульсы управления |
|||||||
тиристоров. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Д л я |
защ иты |
тиристоров возбудителя |
Т В . |
о т вн утре нн их и |
||||||
внеш них |
ко р о тки х зам ы каний прижата схем а, которая о тк л ю |
|||||||||
чает шмнулышое |
устройство, к а к |
тол ько |
т о к |
во вторичной |
об |
|||||
м отке силового |
трансф орм атора |
превы сит величину |
уставки . |
|||||||
О дновременно подается ш ш а л на отклю чение м асляного |
вы |
|||||||||
клю чателя |
и блока п итания БШ. Н а |
вхо д блока за ш и ты Б З К |
||||||||
подаю тся н апряж ения, снимаемые с |
ш ун то в |
Ш„ вклю ченны х |
||||||||
в к а ж д у ю |
ф азу |
вторичной обм отки |
силового |
трансф орм атора |
||||||
Т С В .. Р е ж им работы Б Ж |
ШЙЙФСПГ |
Тр)Ж1ППЕр)ЮМ1Й ЖаДЙ«ШКТП&]р.. 1В |
|
|||||||
^ ш п г^ш ш п э |
задэмшшишщеш |
эдемеюлга ищршшпг тгз^шшшдаэдш |
||||||||
диод ДЖ. П еревод тр и гге р а в исходное |
состояние осущ ествля |
|||||||||
ется только путем сн ятия н апряж ения со схем ы защ иты . |
|
|||||||||
Резервным здемеш юм |
за щ иты является автом ат |
АШИ., |
й с - |
|||||||
нолшшвлшйым органом всех защ ит, |
действующих на |
о тклю че |
||||||||
ние ШШ„ елуж ш г выходное реле защ иты (в схеме не показан©)).
2Ш
Все сигналы , поступаю щ ие от блоков защ ит, управления и от А Р В , сум м ирую тся в управляю щ ем устройстве УУ, в которое от блока уставок Б У введены напряж ения, определяю щ ие м ак симальные и м инимальные угл ы регулирования, а та кж е угол регулирования п ри'инвертировании . П остоянное напряж ение из
управляю щ его устройства подается |
в схему |
ф азо-импульсного |
||||
устройства |
ФИУ. |
|
|
|
|
|
В |
схеме управления и защ иты синхронного электродвигателя |
|||||
(рис. |
112) |
вы соковольтны й вы клю чатель Л В |
снабж ен электро |
|||
м агнитны м |
приводом . О бм отка |
возбуж дения |
возбудителя О В В |
|||
питается от униф ицированного |
регулятора |
возбуж дения Р В С Д |
||||
и - от |
трансф орматора напряж ения |
Н О М , |
|
подклю ченного ко |
||
входу |
вы прям ителя ВП 1. Р В С Д питается |
от трансф орматора |
||||
тока |
ТТЗ и ТТ4 и от трансф орматора напряж ения Н ТМ И . Э тот |
|||||
регулятор автом атически поддерж ивает заданное значение ко
эффициента мощ ности при |
лю б ы х |
нагр узках |
и обеспечивает |
|||||||
ком паундирование, |
т. |
е. ф орсировку |
возбуж дения |
при |
росте |
|||||
силы тока статора. |
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Переменное напряж ение частотой 400 Гц, снимаемое с якоря |
||||||||||
возбудителя В, |
после |
вы прям ления |
мостовым |
выпрямителем |
||||||
ВМ подается на обм отку возбуж дения двигателя |
О В Д . Т ири |
|||||||||
сторны й |
клю ч |
Т К |
обеспечивает ограничение |
перенапряж ений |
||||||
в обм отке О В Д в |
переходны х реж им ах, а та кж е гаш ение поля |
|||||||||
при отклю чении |
О В В . Ротор |
возбудителя В , вы прям итель В М |
||||||||
и тиристорны й |
клю ч |
Т К находятся |
на |
одном |
валу с ротором |
|||||
двигателя Д . П р и |
пуске двигателя в результате действия цепей |
|||||||||
управления пуском |
возбуж дается контактор К Т В и своими кон |
|||||||||
такта м и |
вклю чает |
на |
питание электром агнит |
вклю чения |
при |
|||||
вода Э В . В клю чается вы клю чатель Л В . Д вигатель разгоняется в асинхронном режим е. П р и сниж ении пускового тока до силы ,
соответствую щ ей подсинхронной скорости, |
токовое реле Р П Т |
зам ы кает свой ко н та кт в цепи реле РП 1. В |
результате возбуж |
дается реле Р П 1, обесточивается реле Р П 2 и с вы держ кой вре мени вклю чается контактор К Ш , ко н та кт которого К П 1-2 по дает питание в о бм отку возбуж дения возбудителя О В В .
П осле втягиван ия |
двигателя в синхронизм реле Р М разры |
вает своим контактом |
цепь реле времени Р В . Е сли ж е шгуск за |
тянулся и асинхронны й реж им продолж ается длительно, то реле времени Р В своим контактом возбуж дает реле Р П $, последнее своим ко нтактом РП З-1 подает питание на отклю чаю щ ий элек тро м а гни т Э О привода вы клю чателя, а контактом Р Ш -2 замы кает цепь обм отки ко нтакто ра гаш ения поля КП2.. П оследний
своим контактом К П 2 -2 |
отклю чает ннтаиие обм отки ОВВ.. О д |
||||
новременно |
контактом |
Р П З -З отклю чается |
и контактор |
КШ .. |
|
А н ал огично |
схема действует при |
вы падании |
двигателя из |
син |
|
хронизм а. |
|
|
|
|
|
Реле Р М |
имеет две о б м о тки — |
токо вую Р М Т и напряж ения |
|||
РМ Н . О но |
реагирует на направление реактивной мощ ности, |
||||
которая в асинхронном |
реж им е |
поступает |
из питаю щ ей |
сети |
|
Ш
в двигатель. Кроме форсировки, обеспечиваемой регулятором РВСД, создается дополнительно форсировка при снижении на пряжения, осуществляемая реле форсировки РФ и контактором форсировки КФ, шунтирующим своим контактом резистор R4 в цепи питания обмотки возбуждения ОВВ. Резистор R3 слу жит для настройки регулятора РВСД. Оба резистора R3 и R4 регулируют возбуждение. Защита от пробоя вентилей цепи
Рис. 112. Схема управления и защиты синхронного электродвигателя СТД-4000-2 с бесщеточным возбудительным устройством
возбуждения обеспечивается реле РН2, включенным последова тельно с конденсатором С. При пробое вентилей в обмотке этого реле появляется переменный ток. Оно срабатывает и своим контактом возбуждает катушку реле РП4, которое контактом РП4-1 включает электромагнит отключения ЭО привода вы ключателя ЛВ.
Одновременно контактом РП4-2 включается контактор КП2 и контакт КП2-2 отключает обмотку возбуждения возбудителя ОВВ. Таким же образом отключаются ЛВ и ОВВ при действии: защиты от понижения напряжения (выходное реле РП5, дей ствующее на реле РН1)\ дифференциальной токовой защиты
272