4.49M

Category:

electronics

Системы возбуждения

1. Системы возбуждения

Общие требования к системам возбуждения:
• обеспечивать надежное питание обмотки возбуждения
синхронного генератора в нормальных и аварийных
режимах;
• допускать регулирование тока и напряжения
возбуждения в заданных пределах;
• обеспечивать быстродействующее автоматическое
регулирование возбуждения с высокими кратностями
форсирования в аварийных режимах;
• осуществлять быстрое развозбуждение генератора и в
случае необходимости производить гашение поля.

2. Системы возбуждения

3. Системы возбуждения

4. Системы возбуждения

Рис. 1. Электромашинная система возбуждения с генератором постоянного
тока: а - с самовозбуждением возбудителя; б - с подвозбудителем:
1 - синхронный генератор; 2 - обмотка возбуждения генератора; 3 - автомат гашения поля; 4 - дугогасительная решетка; 5 - возбудитель; 6 - обмотка возбуждения
возбудителя; 7 – подвозбудитель.

5. Системы возбуждения

Рис. 2. Высокочастотная система
полупроводниковыми выпрямителями:
возбуждения
с
неуправляемыми
1 - синхронный генератор; 2 - обмотка возбуждения генератора (ОВГ); 3 - автомат гашения поля (АГП); 4 - выпрямительное устстройство; 5 - высокочастотный возбудитель; 6,7 – последовательная (ОПВ) и независимые (ОНВ) обмотки возбуждения высокочастотного возбудителя (ВЧВ); 8 - высокочастотный подвозбудитель (ПВ); 9 — выпрямитель (В); 10, 11 — магнитные усилители (МУ) бескон-

6. Системы возбуждения

Рис. 3. Бесконтактная
система возбуждения:
а — принципиальная схема;
б — схема взаимного расположения оборудования на валу
генератора

7. Системы возбуждения

СВ
Б.В.Д.
ДТИ
ТГ
+
−
КБ
КИ
ДСИ
БЗИ
ДНИ
+
ДТР
РЗР
−
БОС
ТП
АРВ СДП1
ВТ (ОСЗП-133/24)
СГ – синхронный генератор
возбудителя;
ДТИ – датчик токовых импульсов;
ДСИ – датчик синхроимпульсов;
ДНИ – датчик начальных
импульсов;
Б.В.Д. – блок вращающихся
диодов;
КБКИ – комплект бесконтактного контроля ветвей
Б.В.Д.;
ДТР – датчик тока ротора;
БЗИ – блок защиты и
измерений напряжения;
БОС – блок обратной связи;
Рис. 4.1. Принципиальная схема бесщеточной СВ с вращающимися диодами на валу.

8. Системы возбуждения

СБД-430-7800-2У3:
• СБД – система возбуждения бесщеточная диодная,
• первое число (430) – выпрямленное напряжение в В,
• второе число (7800) – выпрямленный ток в А,
• 2 – кратность форсировки возбуждения по току и
напряжению.

9. Системы возбуждения

Система возбуждения обеспечивает следующие режимы работы
турбогенератора:
• Начальное возбуждение и режим холостого хода (х.х.);
• Включение в сеть любым методом синхронизации;
• Работу в энергосистеме, определяемую диаграммой мощности;
• Автоматическое ограничение минимального возбуждения;
• Допустимые по техусловиям генератора перегрузки;
• Форсирование возбуждения, развозбуждение при переходных и
аварийных режимах работы;
• Автоматический запрет форсировки возбуждения при определенных
неисправностях вращающегося выпрямителя;
• Гашение поля генератора, нормальные и аварийные остановы.

10. Системы возбуждения

TV3
~100 В
SF54
SF53
TU (ОСЗП-133/24)
~380 В
SF6
0
SF5
6
Т
A
9
А
ИП
Р
Схема управления
возбуждением
SF51
SF5
7
Uупр
БП
И
.
AV
QS3
QS4
U1
U2
AV1 (СУТ1)
(АРВ-СДП1)
TAS1÷
4 GE1
R
QS5
(КБКИ1200)
ДТИ4÷
5
VS
2
VS1
ТГ5
QS
1
АН
ACH2
TAS5÷
8 GE2
=220 В
SF5
2
SF5 БПИ
8
AV2 (СУТ-2)
3LM07
ДТИ1÷
3
SF55
SF50
T
S1
,
T
S2
R2
QS
2
VD
Q
LE1
KM
LE2
R1
С
FV1
FV2
Q1
KA1
0,5Ом
R3…R1
1
Схема бесщеточной системы возбуждения типа СБД-430-7800.
3ЕЕ05

11. Системы возбуждения

Состав системы возбуждения :
• Возбудитель типа БВД-4000-3000, состоящий из двух синхронных генераторов
обращенного исполнения ВГТ-2100-150 с диодным вращающимся выпрямителем на валу.
• Тиристорный преобразователь ТП возбудителя типа ТЕ8-320/46Д с системой
управления тиристорами СУТ.
•Выпрямительный трансформатор возбудителя TU типа ОСЗП-133/24.
•Автоматический регулятор возбуждения AV типа АРВ СДП1.
•Комплект контроля целостности ветвей блока вращающихся диодов (БВД.) типа
КБКИ-1200.
•Щит возбуждения – шкафы ШСВ-66, ШСВ-67.
•Панель реле возбуждения ПРВ.
•Комплект сопротивлений R3 ÷ R11 в цепи обмотки ротора ТГ.
•Датчики тока ротора генератора ДТИ – 6 шт.

12. Системы возбуждения

Таблица 7.1. Технические данные БВД-4000-3000
№ Наименование параметров
Значение
1 Номинальная мощность, (кВт)
4000
2 Номинальный выпрямленный ток (А)
7800
3 Номинальное выпрямленное напряжение (В)
430
4 Номинальный ток возбуждения возбудителя (А)
260
5 Выпрямленный ток при форсировке, (А)
15600
6 Количество диодов Д-105-630 в Б.В.Д., (шт.)
144
7 Количество предохранителей типа ПП-71, (шт.)
72

13. Системы возбуждения

Обмотка возбуждения
возбудителя (индукторная)
Обмотка якоря возбудителя
(роторная)
Разъем токопровода
Рис. 4.1. Торцевая часть генератора возбудителя в месте разъема ВГТ-2 и ВГТ-1.

14. Системы возбуждения

+
−
R–C цепь
Защитные предохранители
Якорная обмотка
Вращающиеся вентили
Рис.4.2. Схема одного модуля блока вращающихся диодов (вентильного кольца).

15. Системы возбуждения

Вращающиеся вентили
R–C цепь

16. Системы возбуждения

Рис. 4.4. Выпрямительный трансформатор типа ОСЗП-133/24.

17. Системы возбуждения

3
Системы возбуждения
Таблица 4.2. Технические данные трансформатора ОСЗП-133.
№
Наименование параметра
п/п
Значение
1
Номинальное напряжение сетевой обмотки, кВ
2
Номинальное напряжение вентильной обмотки, В
220
3
Номинальная мощность, кВА
133
4
Номинальный ток вентильной обмотки, А
515
5
Частота питающей сети, Гц
50
6
Схема (группа) соединений
Y0⁄∆(11)
7
Охлаждение воздушное естественное
13,8 (24/ )

18. Системы возбуждения

Плечо моста
БФ
БП
БС
БПИ
БУ
БПЧ
Предохранители
Рис. 7.10. Шкаф моста тиристорного преобразователя.

19. Системы возбуждения

Системы
АРВ
пропорционального
действия
осуществляют
регулирование
возбуждения
по
отклонению напряжения ∆U. Закон регулирования
регуляторов пропорционального действия:
ΔIf = k∙ΔU,
где: ΔIf – изменение тока возбуждения генератора;
k – коэффициент пропорциональности.

20. Системы возбуждения

21. Системы возбуждения

Регуляторы сильного действия реагируют не только на отклонение
напряжения ΔU , но и на скорости отклонения Iр′, U′, f ′.
Закон регулирования АРВ СД:
ΔIf = k1∙ΔU + k2∙Δf + k3∙U′ + k4∙f ′ + k5∙Iр′,
где: ΔU – разность напряжения задатчика и напряжения статора;
U′ – скорость изменения (производная по времени) напряжения статора;
ΔIf – изменение тока возбуждения, вызванное разностью напряжений ΔU;
Δf – отклонение частоты напряжения статора;
f ′ – скорость изменения (производная по времени) частоты напряжения
статора;
Iр′ – скорость изменения (производная по времени) тока ротора;
ki – коэффициенты пропорциональности.

22. Системы возбуждения

Основные технические данные и характеристики
возбудителя БВД-4600-1500-АУЗ
Наименование параметра
Значение
Мощность постоянного тока, кВт
4000
Напряжение (форсировка 15с), В
940
Напряжение (длительно), В
518
Ток (длительно) , А
7750
Ток ротора (расчетный) , А
7000
Ток возбуждения (длительно) , А
210
Частота вращения
1500
Напряжение возбуждения
40
Масса якоря возбудителя
26750
Полная масса возбудителя
68650
Номинальные данные охлаждающих сред возбудителя
Температура охлаждающего воздуха, °С
от +5 до +40
Температура охлаждающей воды, °С
от +15 до +33
Температура входящего масла, °С
от +40 до +45
Допустимые значения температур отдельных частей возбудителя
Наибольшая температура обмотки возбуждения, °С
150
Наибольшая температура корпуса роторного предохранителя, °С
120
Наибольшая температура вентилей вращающегося выпрямителя, °С
100

23. Системы возбуждения

Индуктор возбудителя
(нижняя половина)
Водопроводы системы
охлаждения возбудителя
Бочка якоря с обмоткой
(шесть фаз)
Вращающийся
выпрямитель
Колодцы
воздухоохладителя
Диодные группы

24. Системы возбуждения

Рис. 7.8. Фото оборудования системы возбуждения СБД-470-7000-2УХЛ4 турбогенератора
Запорожской АЭС в сборе

25. Системы возбуждения

Рис. 7.10. Схема обмоток ротора с вращающимся выпрямителем

26. Системы возбуждения

Нижняя половина индуктора возбудителя
Верхняя половина индуктора возбудителя
Рис. 7.11. Фото элементов оборудования возбудителя БВД-46001500У3 в разобранном виде

27. Системы возбуждения

Вращающийся выпрямитель возбудителя
Обмотка ротора возбудителя
Рис. 7.11. Фото элементов оборудования возбудителя БВД-46001500У3 в разобранном виде