Типы систем возбуждения электрических генераторов
Все выпускаемые сегодня синхронные генераторы снабжаются полупроводниковыми системами напряжения. Современные производители изготавливают такие технические устройства с определенными эксплуатационно-техническими характеристиками и объединяют выпускаемую продукцию в отдельные серии.
Отечественные компании-изготовители при разработке новых моделей руководствуются установленными в нашей стране техническими условиями. В зарубежных странах в проектировании и изготовлении технической продукции используется иной подход. Используемая зарубежными производителями документация никакого подтверждения по поводу ее соответствия ТУ не содержит.
Ниже приведены краткие описания различных систем возбуждения генераторов, позволяющие понять, какими именно характеристиками обладают синхронные генераторы с определенной системой и каким отечественным нормативным документам эти устройства соответствуют.
Система возбуждения SHUNT
Данная система возбуждения имеет довольно простую конструкции и является оптимальным вариантом для базового использования. Система возбуждения SHUNT не гарантирует поддержания напряжения на выводах генераторного устройства при работе в условиях короткого замыкания или повышенных перегрузок.
Она соответствует нормативам «ГОСТ Р 52776-2007. Вращающиеся электрические машины». Главным требованием этого ГОСТ является устойчивость в течение 120 секунд к непродолжительной перегрузке по выходному току составляющей 150% номинального тока. Эти требования намного более жесткие, че те, которые используется при конструкции современных синхронных генераторов стандартов EH 60034-1 и МЭК 34-1.
Использование данной системы возбуждения обладает следующими преимуществами:
- питание и изменение автоматического регулятора напряжения осуществляется от силовых шин генераторного устройства;
- автоматический регулятор возбуждения осуществляет генерацию и регулировку тока возбуждения соответственно выходному напряжению генераторного устройства.
Система возбуждения PMG
Система возбуждения PMG наделяет синхронный генератор высокой перегрузочной способностью и возможностью противостоять короткому замыканию, при котором в течение 10 секунд сила тока составляет 300% от номинальной. Эксплуатационные характеристики PMG выше, чем аналогичные параметры у системы возбуждения SHUNT. Данная система возбуждения соответствует более высоким требованиям и нормативам выдвигаемым ГОСТ Р 53471-2009.
Основные преимущества использования PMG:
- Питание установленного автоматического регулятора возбуждения поступает от подвозбудителя на постоянных магнитах. Подвозбудитель располагается в задней части генераторного устройства, на дополнительной части вала. Система PMG обеспечивает постоянное напряжение, которое совершенно не зависит от того, какое выходное напряжение имеется у синхронного генератора.
- Напряжение измеряется на выходных клеммах генераторного устройства. Благодаря этому, автоматический регулятор напряжения обеспечивает ток возбуждения, на который оказывает влияние нагрузка, зависящая от параметров выходного напряжения.
Система возбуждения AREP
Система возбуждения AREP представляет собой синтез системы возбуждения SHUNT и компаундной системы возбуждения. Поэтому она обладает свойствами и преимуществами обеих этих систем. Синхронный генератор, снабженный системой возбуждения AREP, представляет собой полиморфное синхронное генераторное устройство, которое управляется возбуждением. Автоматический регулятор напряжения в таком генераторе получает электропитание от двух дополнительных независимых обмоток, которые установлены вместе со статорной обмоткой, являющейся основной.
Использование системы возбуждения AREP наделяет генератор способностью выдерживать высокие перегрузки и противостоять короткому замыканию. Электрический генератор с системой возбуждения AREP обладает более компактным корпусом, чем модель, в которой используется система возбуждения PMG, и идеально подходит для использования в сложных условиях.
Использование системы возбуждения AREP позволяет воспользоваться следующими преимуществами:
- напряжение Н1 (первой дополнительной обмотки) пропорционально выходному напряжению генераторного устройства (характеристика шунт/shunt);
- Н3 (вторая дополнительная обмотка) имеет напряжение выдаваемому генераторной установкой электротоку. Данный показатель зависит от нагрузки, которая была приложена к синхронному генератору (командная характеристика – эффект бустера);
- совокупное напряжение пары дополнительных обмоток обеспечивает питание AVR. Данная цепь питания не зависит от того напряжения, величину которого определяют на выводных клеммах синхронного генераторной устройства.
Последние статьи на схожую тему
