Sistemul de excitație al unui generator este unul dintre cele mai cruciale sisteme dintr -un generator și întregul sistem de putere și este adesea denumit inima generatorului. Astăzi, vom oferi o explicație cuprinzătoare și detaliată din trei aspecte: principiul, modul de lucru și funcția.
I. Principiul de bază
Conceptul de bază: electricitatea generează magnetism, iar magnetismul generează electricitate.
2. Baza generarii de energie: Generatorul funcționează pe baza legii lui Faraday a inducției electromagnetice - Un conductor închis care se deplasează printr -un câmp magnetic și tăierea liniilor magnetice de forță va genera un curent electric.
3. Sursa câmpului magnetic: este necesar un câmp magnetic puternic. Acest câmp magnetic este generat de o înfășurare de excitație (adică înfășurarea rotorului) care poartă curent direct. Acest curent direct este denumit curent de excitație.
4. Cheie de control: Prin reglarea mărimii curentului de excitație, rezistența câmpului magnetic poate fi controlată, determinând astfel ieșirea de tensiune de către generator și cantitatea de putere reactivă pe care o generează.
Creșterea curentului de excitație → întărește câmpul magnetic → crește potențialul electric în generator → tind să ridice tensiunea și ieșirea mai multă putere reactivă inductivă.
Reducerea curentului de excitație → slăbirea câmpului magnetic → Scăderea potențialului electric în generator → tendința de a scădea tensiunea, ieșirea puterii reactive mai puțin inductive (chiar și absorbirea puterii reactive).
Prin urmare, sarcina fundamentală a sistemului de excitație este de a oferi un curent de excitație director controlabil pentru rotorul generatorului.
Ii. Metoda de lucru (compoziția și procesul sistemului)
1. Sistemul de excitație modern adoptă în principal sistemul de excitare Self -. Graficul de principiu de lucru este arătat după cum urmează:
2. Componentele de bază implicate în procesul de mai sus și funcțiile lor sunt următoarele:
1) Transformat de excitație: primește energie de la capătul mașinii, îndeplinind funcțiile de reducere a tensiunii și izolarea electrică, protejând astfel echipamente de tensiune scăzute -, cum ar fi podul redresor.
2) Podul redresor tiristor: convertește curentul alternativ în curent direct controlabil. Prin schimbarea unghiului de declanșare, mărimea tensiunii de ieșire a curentului direct poate fi ajustată fără probleme, controlând astfel precis curentul de excitație.
3) Regulator automat de tensiune (AVR): creierul sistemului. Monitorizează continuu tensiunea terminală a generatorului și o compară cu o valoare setată. Odată detectată o abatere (cum ar fi o scădere a tensiunii din cauza unei creșteri a sarcinii), emite imediat o instrucțiune pentru a schimba unghiul de declanșare al tiristorilor, crește curentul de excitație și readucerea tensiunii la valoarea stabilită. Aceasta este o viteză ridicată -, continuu închis - proces de control al buclei.
4) Suprimarea magnetizării și Dispozitiv de protecție la supratensiune a rotorului: păzitorul sistemului.
5) Eliminarea magnetizării: în cazul defecțiunilor interne sau oprirea generatorului, este necesar să eliminați rapid și în siguranță câmpul magnetic rotor. Acest lucru se realizează prin transferul energiei magnetice la rezistența de eliminare a magnetizării pentru disipare și este cea mai eficientă măsură pentru protejarea generatorului.
6) Protecția supratensiunii: preveni deteriorarea izolației în circuitul rotorului cauzată de creșterea sistemului, funcționarea asincronă etc., care pot genera tensiuni mari.
Alte metode: Pe lângă sistemul mainstream -, există și sistemul tradițional, dar încă în folosință de excitație de la sistemul excitat separat (care este alimentat de o mașină de excitație independentă) și sistemul de excitație fără perie (care folosește diode rotative pentru rectificare și nu necesită perii de carbon sau inele de alunecare).
Iii. Funcții principale
Sistemul de excitație este mult mai mult decât asigurarea curentului direct. De asemenea, îndeplinește alte funcții importante:
1.. Controlul și reglarea tensiunii
Aceasta este cea mai fundamentală funcție. Prin reglarea automată a AVR, tensiunea la terminalul generatorului este menținută la nivel nominal, asigurând calitatea energiei electrice și nu este afectată de modificările sarcinii.
2. Controlul și distribuția puterii reactive
Când operați în modul de conectare la grilă, reglarea curentului de excitație poate controla puterea reactivă trimisă sau absorbită de generator la grilă.
Stimularea excitației: ieșirea puterii reactive inductive la grilă pentru a sprijini tensiunea grilei.
Demagnetizarea: reducerea puterii reactive sau chiar absorbția puterii reactive inductive din rețea (operația asimetrică) pentru a reduce tensiunea de sistem excesiv de mare.
Acest lucru este crucial pentru menținerea stabilității tensiunii și a echilibrului reactiv al puterii rețelei.
3. Îmbunătățirea stabilității paralel a funcționării generatoarelor sincrone
Stabilitatea statică: Un sistem de excitație puternic și receptiv (cum ar fi utilizarea stabilizatorului sistemului de putere PSS) poate suprima eficient micile oscilații în sistem și poate crește limita de putere a liniilor de transmisie.
Stabilitatea tranzitorie: Când în grilă apare o defecțiune gravă, cum ar fi un scurtcircuit, tensiunea scade brusc.
Sistemul de excitație va efectua excitație forțată, crescând instantaneu tensiunea de excitație la valoarea sa maximă, injectând o cantitate mare de putere reactivă în sistem, contribuind la restabilirea tensiunii rețelei și la menținerea generatorului de a pierde sincronizarea.
4. Funcția de protecție
Prin întreruperea magnetizării și protecția supratensiunii, se asigura că siguranța corpului rotorului generatorului este asigurată.
Iv. Rezumat
1. Principiul: Controlează curentul de excitație pentru a regla rezistența câmpului magnetic și, în final, ajustați tensiunea de ieșire și puterea reactivă a generatorului.
2. Mod de lucru: de obicei adoptă un sistem excitat de sine -: alimentat de transformatorul de excitație, rectificat de tiristori și controlat automat de AVR pentru a obține o reglare precisă și rapidă.
3. Funcții
1) Reglarea tensiunii: mențineți stabilitatea tensiunii.
2) Reglarea puterii reactive: controlați fluxul de putere reactiv în rețeaua de alimentare.
3) Întreținerea stabilității: îmbunătățiți stabilitatea statică și tranzitorie a sistemului.
4) Protecția siguranței: magnetizarea stingerii și protecția supratensiunii.
Se poate spune că fără un sistem ridicat de excitație de performanță -, generatoare sincrone moderne mari nu ar putea fi conectate în mod fiabil și stabil la rețeaua electrică și nu ne -am putea bucura de calitate ridicată - și electricitate extrem de fiabilă.