Устройство тиристорное возбудительное: Возбудитель тиристорный синхронных двигателей ВТСД

Тиристорное возбудительное устройство — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Тиристорное возбудительное устройство позволяет осуществлять автоматическое регулирование тока возбуждения, автоматический пуск синхронного двигателя с подачей возбуждения в функции тока статора или времени, форсировку по напряжению возбуждения при номинальном напряжении источника питания, форсировку возбуждения при падении напряжения сети более 15 — 20 % от номинального.
 [1]

Тиристорные возбудительные устройства ТВУ2 ( возбудительные устройства серий ТВ-400 и ТЕ8 принципиально мало отличаются от ТВУ2) для возбуждения — и управления синхронными двигателями в основном состоят из тиристорного преобразователя, согласующего трансформатора и комплекта аппаратов защиты, измерения и управления. Все оборудование и аппараты управления ( кроме согласующего трансформатора) размещаются в металлическом шкафу двухстороннего обслуживания. Согласующий трансформатор устанавливается отдельно. Функции управления, регулирования и защиты тиристорного возбудительного устройства ТВУ2 осуществляет электронная система управления ( ЭСУ), состоящая из целого ряда отдельных блоков. Система электронного управления выполняет следующие функции: автоматическую подачу возбуждения при пуске синхронного двигателя в функции скольжения; формирование и подачу импульсов зажигания на управляющие электроды силовых тиристоров преобразователя; автоматическое или ручное регулирование возбуждения синхронного двигателя; защиту синхронного двигателя от длительного хода, а пускового сопротивления от перегрева; защиту ротора от длительной перегрузки по току; защиту от внешних и внутренних коротких замыканий тиристорного преобразователя; ограничение тока возбуждения по максимуму, а напряжения по минимуму; обеспечение режима инвертирования при отключении двигателя; управление током возбуждения в функции напряжения и тока статора двигателя.
 [2]

Комплектные тиристорные возбудительные устройства предназначены для возбуждения синхронных двигателей ( рис. 7 — 74) Тиристорные устройства рассчитаны для питания и управления постоянным током обмотки возбуждения синхронных двигателей, применяются как для прямого, так и для реакторного пуска двигателей, изготовляются от 14 7 до 79 кВт на выпрямленный ток 320 А и выпрямленное напряжение 46 — 247 В.
 [4]

Тиристорное возбудительное устройство ТВУ-65-320 осуществляет: автоматическое включение обмотки ротора на гасительное сопротивление во время пуска электродвигателя в асинхронном режиме, автоматическое отключение гасительного сопротивления после втягивания двигателя в синхронизм, питание постоянным током и автоматическое регулирование тока возбуждения двигателя, гашение поля путем перевода выпрямителя в инверторный режим при отключении двигателя от сети, при нормальных и аварийных снятиях напряжения, форсировку возбуждения при посадках напряжения.
 [5]

Тиристорное возбудительное устройство ТВУ-Ь 5 — 320 предназначено для питания постоянным током обмотки возбудителя синхронного двигателя СДСЗ-4500-1500 и для автоматического управления процессом возбуждения.
 [7]

В нашей стране разработаны тиристорные возбудительные устройства ( ТВУ) с системами управления и АРВ синхронных двигателей различного назначения.
 [9]

В настоящее время вместо вращающихся возбудителей применяют тиристорные возбудительные устройства, для которых это требование отпадает.
 [10]

Схема синхронного с бесщеточным возбудителем.  [11]

Завод Электромашина ( г. Харьков) выпускает тиристорные возбудительные устройства серии ТВУ на номинальный ток 320 А и напряжения от 46 до 247 В. Эти устройства выполняют примерно те же функции, что и устройства серии К.
 [12]

Возбуждение осуществляется одним из следующих устройств: тиристорным возбудительным устройством серии ТВУ-2; бесщеточным возбудительным устройством серии БВУ и электромашинным возбудителем серии ВТ.
 [13]

Для питания обмотки возбуждения в современных синхронных машинах применяют тиристорные возбудительные устройства.
 [14]

Страницы:  

   1

   2

Тиристорные возбудители синхронных двигателей: устройство и режимы работы

Электронные устройства управления возбуждением широко применяются в промышленности. Они необходимы для подачи напряжения на обмотку возбуждения и управления. Предусмотрены для регулировки в автоматическом режиме токов возбуждения при прямом или реакторном пуске от частотного преобразователя или сети. Реализует стабильную работу в режиме синхронной и аварийной работы мощных синхронных электродвигателей. Достоинствами таких систем являются простота управления, компактность, интеграция в системы электронного регулирования в автоматических системах управления, где применяется дистанционное изменение параметров. Далее мы подробно расскажем о том, что такое тиристорные возбудители, каких видов они бывают и как работают.

• Описание и схема установки
• Режимы работы
• Автоматический режим
• Ручной режим управления
• Аварийный режим
• Какие бывают и где применяются

Описание и схема установки

Тиристорные возбудители экономичны, не сложны в эксплуатации и наладке. Выполнены в виде отдельно стоящего шкафа.

Ниже приведена схема и описание электронной установки с тиристорным управлением, из которой понятно из чего состоит прибор:

Конструкция прибора представляет:

• Управляемый выпрямитель, обеспечивающий питанием обмотки возбуждения синхронного двигателя. Представляет блок тиристоров с системой импульсно-фазового управления.
• Реактор, представляющий входной трансформатор.
• Модуль гашения поля.
• Система тестирования.
• Блок измерения, контролирующий уровень тока на выходе напряжения возбудителя и тока статора.
• Модуль защиты и блок сигнализации. Обеспечивает защиту индикации неисправности систем автоматического регулирования и диагностики.

Поставляется совместно с релейно-контактным узлом управления запуска двигателя. Имеет цифровую или аналоговую систему управления.

Тиристорный возбудитель позволяет:

1. Подать напряжение на обмотки возбуждения в нерабочем состоянии электродвигателя, для тестового режима.
2. В режиме прямого пуска подает напряжение на обмотки возбуждения, для поддержания функции тока статора, и тока скольжения.
3. При реакторном пуске подача возбуждения после включения шунтирующего выключателя.
4. Плавный (асинхронный) пуск с устройством высоковольтного плавного пуска.
5. Обеспечивает синхронный запуск с применением высоковольтного частотного преобразователя.

Электронный возбудитель контролирует и поддерживает нормальную работу. При этом он обеспечивает безопасность оборудования, для чего нужен блок защиты:

• Защищает выходные цепи при превышении тока возбуждения от первоначально установленной величины.
• Производит защиту входных цепей при превышении сетевых токов предварительно заданный.
• Повреждения изолирующего контура.
• Аварийного отключения.
• От ошибки чередования фаз.
• Отсутствия силового напряжения.
• Ошибки синхронизации двигателя с параметрами сети.
• При аварийной ситуации электронного блока напряжения.
• Длительного запуска, отличного от заданного. Длительность пуска задается программным путем. Время превышения пуска считается ошибкой.
• Оповещение об асинхронном ходе.
• От внешних аварийных ситуаций.
• Производится защита от ошибок управления.

Если в комплектации возбудителя предусмотрена защита от снижения сопротивления изоляции внешнего контура, комплектуется дополнительно:

• Узлом постоянного контроля параметров сопротивления изоляции с отображением на дисплее.
• Наличием сухого контакта в случае уменьшения сопротивления изоляции, менее двух, постоянных значений, которые задаются наладчиками.

Наличие блока управления позволяет удерживать в пределах допуска напряжение в статоре, а также коэффициент производительности или возбуждения в автоматическом режиме. Характеристики задаются во время пуско-наладочных работ или дистанционно.

Внешний вид и внутренняя конструкция представлена на фото:

Режимы работы

Устройство обеспечивает три режима работы, автоматический, ручной и аварийный. Возможно изменение режимов во время функционирования двигателя. Переход от одного к другому не сопровождается бросками тока. Ниже познакомимся, как работает устройство.

Автоматический режим

Поддержание заданных параметров происходит с помощью блока координации возбуждения – АРВ. Параметры задаются с помощью кнопок на пульте или дистанционно.

АРВ поддерживает заданные параметры:

• Напряжение сети.
• Коэффициент мощности электродвигателя (cosⱷ).
• Стабильную работу двигателя при возрастании нагрузки, превышающей максимальную.
• Регулирует напряжение статора при уменьшении нагрузки меньше номинальной.

Ручной режим управления

Устройство позволяет изменять параметры в ручном режиме, заданные оператором с инженерного пульта.

В этом случае блок обеспечивает:

• Прямой запуск с автоматической подачей возбуждения на катушки синхронного двигателя, как функцией тока статора и скольжения.
• Реакторный запуск. В автоматическом режиме регулируется тока статора.
• Стабилизация тока возбуждения при резких изменениях нагрузки.
• Поддержание тока стабилизации в пределах 5% при изменении питающего напряжения на величину 70-110% от номинального. При изменениях температурного режима обмоток.
• Возможность плавной регулировки тока. В случае необходимости, который можно оперативно подстроить.
• Защита ротора от длительных перегрузок.
• Быстрое гашение поля ротора при длительном провале напряжения. При этом должен быть подан сигнал гашения.
• Увеличение напряжения на 1,75 от номинального. При нормальном напряжении сети, питающей возбудитель.
• Ограничение напряжения по минимальным значениям.
• Ограничение тока по максимальным значениям.

Аварийный режим

Предназначен для работы двигателя в аварийном режиме. Аналоговый возбудитель выполняет регулировку токов от нуля до величины форсирования. Имеется подстройка в заданных пределах.

В нем имеется модуль, защищающий цепи при:

• Коротком замыкании цепей электронного преобразователя.
• Отключение возбуждения у работающего электродвигателя.
• Продолжительного асинхронного хода.
• Возникновение пробоя изоляции на землю.
• Превышающих заданные значения перегрузок.
• Многократных запусках двигателя.
• Отказа группы контактов в модуле выключателей.
• Пониженного напряжения статора.
• Изменение направления мощности.
• Повышенного напряжения в обмотках возбуждения.
• При перегреве пускового резистора.

Электронные возбудители ориентированы для подачи напряжения в цепи обмоток возбуждения и регулирования токов возбуждения в автоматическом режиме. Применяются для синхронных электродвигателей большой мощности.

Какие бывают и где применяются

Промышленность выпускает тиристорные возбудители уже много лет. Сейчас выпускаются модернизированные устройства с компьютерным управлением.

Устройства предназначены для запитывания обмоток возбуждения. С автоматическим регулированием тока при прямом, реакторном, частотном и плавном запусках.

В таблице представлены типы возбудителей с характеристиками:

Область применения достаточно широка, применяются на ГЭС, электротехнической, металлургической, нефтехимической, химической и пищевой промышленности.

Системы возбуждения Hipase и Thyne

Система возбуждения синхронного генератора позволяет подавать энергию, вырабатываемую двигателем (турбиной), в электрическую сеть. В результате при выборе систем высокий приоритет отдается надежности и доступности оборудования возбуждения.

Это относится, в частности, к:

• обеспечивает независимую подачу регулируемого постоянного тока для ротора
• позволяет синхронизировать посредством точного управления напряжением
• поддержка работы сети за счет управления реактивной мощностью
• повышение доступности блоков и сети за счет интеллектуальных ограничителей и дополнительных автоматических регуляторов.

ХИПАСЭ-Э

HIPASE-E — автоматический регулятор напряжения (АРН) со всеми ограничителями, дополнительными регуляторами и вентильным управлением для всех синхронных однофазных и трехфазных генераторов, используемых в широком диапазоне частот. АРН имеет модульную структуру и использует многолетний опыт регулятора напряжения GMR3 компании ANDRITZ Hydro. Проверенные функции управления и регулирования были использованы в дальнейшем и модифицированы в соответствии с последними требованиями производства электроэнергии.

Ограничители и дополнительные регуляторы могут быть включены пользователем в соответствии с требованиями установки.
Прикладная плата HIPASE-E включает в себя регулятор тока возбуждения и генерацию импульсов запуска для SCR. Для аналоговой и цифровой обработки сигналов предусмотрены соответствующие платы аналогового и цифрового интерфейса.

В компактном корпусе (половина размера 19 дюймов) можно обрабатывать до 36 цифровых входов и выходов. Для сложных приложений, использующих большее количество входных и выходных сигналов, полноразмерный 19-дюймовый”жилье используется.

ANDRITZ Hydro предлагает четыре типа систем возбуждения THYNE:

• THYNE1 (для небольших генераторов с возбудителями или без них, ток возбуждения до 25 А)
• THYNE 400 (для генераторов с возбудителями, ток возбуждения до 400 А) )
• THYNE 500 (статическое возбуждение для генераторов с контактными кольцами, ток возбуждения до 4000 А)
• THYNE 600 (статическое возбуждение для генераторов с контактными кольцами, ток возбуждения до 10000 А)

Компактное возбуждение THYNE1

Система THYNE означает:

• Сложные технологии и ноу-хау
• Десятилетия исследований и опыт в разработке систем возбуждения
• Высочайшая доступность и эффективность лет
• 0 Долгий срок службы около
• 0 и многое другое
• Надежность и высокая наработка на отказ
• Комплексное обслуживание, многолетняя гарантия на запасные части и курсы обучения дополняют наш объем поставки.

Комплексные услуги, многолетняя гарантия на запасные части и курсы обучения дополняют наш объем поставки.

В настоящее время роторные возбудители все чаще заменяются тиристорными системами возбуждения. Если сохранение пилотных возбудителей экономически оправдано и не предъявляются высокие требования к динамике регулирования и повышению КПД, то можно повысить эксплуатационные характеристики за счет замены существующего регулятора напряжения современным цифровым многофункциональным автоматическим регулятором. Статическая система возбуждения питается через трансформатор возбуждения от источника питания. Если источником является сам статор генератора, мы имеем в виду «систему возбуждения шунтирующего поля». Если трансформатор возбуждения подключен к внешнему источнику питания, например, к генератору переменного тока, установленному на валу ротора, или к вспомогательному источнику питания установки, он называется «системой возбуждения с внешним питанием». Выходное напряжение трансформатора возбуждения выпрямляется и регулируется тиристорным мостом, а через щетки ротора питает обмотку возбуждения.

Еще одной возможностью является использование вращающегося возбудителя, который может быть либо бесщеточным возбудителем переменного тока с маховиками, либо, особенно на старых установках, возбудителем постоянного тока. Диоды маховика установлены на общем валу генератора и вращающегося возбудителя и подают постоянный ток на ротор. Шестиимпульсный тиристорный блок, управляемый регулятором напряжения, регулирует возбуждающее поле.

Система возбуждения генератора – заземление Bondhon

Электрика | 8 комментариев

Системы возбуждения

Системы возбуждения можно определить как систему, которая подает ток возбуждения на обмотку ротора генератора. Хорошо спроектированные системы возбуждения обеспечивают надежность работы, стабильность и быструю переходную характеристику.

Система, которая используется для подачи обязательного тока возбуждения на обмотку ротора синхронной машины, такая система называется системой возбуждения ассоциированной степени. Другими словами, система возбуждения очерчена как система, которая используется для сборки потока путем пропускания тока внутри катушки. Наиболее востребованными системами возбуждения АС являются надежность при любых условиях эксплуатации, простота управления, простота обслуживания, устойчивость и быстродействие переходных процессов.

Типы системы возбуждения

Система возбуждения в основном подразделяется на три типа. Они

1. Система возбуждения переменного тока
   • Система возбуждения ротора
   • Бесщеточная система возбуждения
2. Система статического возбуждения
3. Система возбуждения постоянного тока

Их типы подробно описаны ниже.

1. Система возбуждения переменного тока

Система возбуждения переменного тока состоит из вспомогательного генератора и моста тиристорного выпрямителя, непосредственно соединенного с валом генератора. самый возбудитель может быть либо самовозбужденным, либо индивидуально возбужденным. Систему возбуждения переменного тока также можно разделить на 2 класса, которые подробно описаны ниже.

а. Система возбуждения с вращающимся тиристором

Система возбуждения с ротором показана на рисунке ниже. Вращающаяся часть обведена пунктирной линией. этот метод состоит из возбудителя переменного тока, стационарного поля и вращающейся катушки. Выход возбудителя корректируется двухполупериодной тиристорной мостовой выпрямительной схемой и подается на самую катушку генератора.

Катушка генератора дополнительно обеспечена через другую цепь выпрямителя. Напряжение возбудителя часто создается за счет изменения остаточного потока. предложение объекта и управление выпрямителем генерируют управляемый сигнал запуска. Сигнал напряжения генератора усредняется и напрямую сравнивается с настройкой напряжения оператором в режиме работы автомобиля. в ручном режиме работы ток возбуждения генератора сравнивается с отдельной ручной регулировкой напряжения.

б. Бесщеточная система возбуждения

Эта система показана на рисунке ниже. Вращающаяся часть окружена параллелограммом из ломаных линий. Бесщеточная система возбуждения состоит из вспомогательного генератора, выпрямителя, основного возбудителя и генератора со статическим магнитом. больше всего и, следовательно, пилотный возбудитель приводится в движение самым большим валом. самый возбудитель содержит стационарное поле и вращающуюся катушку, непосредственно соединенную через выпрямители химических элементов с сектором большинства генераторов переменного тока.

Пилотный возбудитель заключается в том, что вал приводит в движение генератор со статическими магнитами, имеющий вращающиеся постоянные магниты, прикрепленные к валу, и трехфазную стационарную катушку, которая питает поле самого возбудителя через выпрямители с химическими элементами в пределах поля самого генератора. Пилотный возбудитель может быть генератором статических магнитов с приводом от вала, имеющим вращающиеся постоянные магниты, прикрепленные к валу, и 3-фазную стационарную катушку, которая питает основной возбудитель через 3-фазные двухполупериодные тиристорные мосты, управляемые частью.

2. Система статического возбуждения

В этой системе доступность обеспечивается самим генератором через 3-фазный трансформатор, соединенный по схеме звезда/треугольник. первое электрическое устройство подключено к шине генератора, а их вторичная подает питание на выпрямитель и дополнительно подает питание на цепь обратной связи сети и альтернативные электрические приборы.

Эта система отличается ужасно малой задержкой и обеспечивает прекрасные динамические характеристики. этот метод позволил сократить статьи бюджета за счет устранения потерь на обмотку возбудителя и обслуживания обмотки.

3. Система возбуждения постоянного тока

Система возбуждения постоянного тока имеет 2 возбудителя – основной возбудитель и вспомогательный возбудитель. Выход возбудителя регулируется автоматическим трансформатором AN (AVR) в зависимости от напряжения на выходных клеммах генератора. этот ввод электрического устройства в АРН обеспечивает ограничение тока генератора во время неисправности.