Возбуждение тиристорное: HydroMuseum – Тиристорная система возбуждения

Тиристорное возбуждение — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Cтраница 1

Тиристорное возбуждение не имеет указанных выше недостатков ионного возбуждения и более надежно в эксплуатации.
 [1]

На СК с тиристорным возбуждением применяются РСД.
 [3]

Для генераторов с тиристорным возбуждением применяется обычно гашение поля противовключением возбудителя. При этом тиристоры переводятся в инверторный режим.
 [4]

При ионном или тиристорном возбуждении гашение поля осуществляют путем перевода выпрямительной установки в инверторный режим. При этом условия гашения поля могут быть созданы близкими к оптимальным.
 [5]

Наиболее перспективным является применение тиристорного возбуждения генераторов и двигателей ( система Г — Д с ТВ) для экскаваторов с ковшами емкостью 8 м3 и более, где устанавливаются электродвигатели мощностью от 500 до нескольких тысяч киловатт. В настоящее время система Г — Д с ТВ применяется на экскаваторах ЭКГ-125, ЭШ-15 / 90 А.
 [7]

На синхронных двигателях с тиристорным возбуждением схема ресинхронизации не требуется, так как тиристорный возбудитель получает питание с тех же сборных шин, что и двигатели. Гашение поля происходит вследствие исчезновения напряжения на общих сборных шинах. Защита минимального напряжения электродвигателей, участвующих в самозапуске, отстраивается по времени. Выбирается выдержка времени 4 — 9 с, за это время самозапуск заканчивается. Перспективно применение группового самозапуска, благодаря которому повышается надежность работы всей технологической линии.
 [8]

АГП), при тиристорном возбуждении — переводом тиристоров в инверторный режим, при бесшл-точном возбуждении — переводом в инверторный режим тиристоров в цепи возбуждения возбудителя Тип системы возбуждения оказывает также прямое или косвенное в и — яние на выполнение защит генераторов. При тиристорной системе с самовозбуждением при отсутствии специальных последовательных трехфазных трансформаторов, включаемых в фазы со стороны выводов к нейтрали генератора, требуется принятие мер к обеспечению работы защит с выдержками времени при КЗ на выводах генератора или даже за повышающим трансформатором блока, когда питание цепей возбуждения нарушается.
 [9]

Предусмотреть вентиляцию и отопление в помещении тиристорного возбуждения, чтобы в любое время года поддерживать в нем температуру в диапазоне 15 — 35 С.
 [10]

Гашение поля противовключением возбудителя применяется обычно для генераторов с тиристорным возбуждением. При этом вентили переводятся в инверторный режим. Напряжение на них меняет свой знак, что вызывает быстрый спад тока в обмотке ротора до нуля.
 [12]

Гашение поля противовключением возбудителя применяется обычно для генераторов с тиристорным возбуждением. При этом ( рис. 2.22) отключается автомат гашения поля и главные вентили переводятся в инвер-торный режим. Магнитное поле подвозбудителя гасится после гашения поля главного генератора за счет инвертирования выпрямителей, питающих его обмотку возбуждения. Время гашения поля основного генератора может быть очень малым, но принимается таким как и в предыдущем случае, чтобы избежать чрезмерных перенапряжений в обмотке возбуждения.
 [14]

Страницы:  

   1

   2

   3

Тиристорные возбудители серии ВТЕ-320, Группа Русэлт

Тиристорный возбудитель ВТЕ- 320 предназначен для питания обмотки возбуждения, управления и автоматического регулирования тока возбуждения синхронных электродвигателей при прямом (реакторном) пуске от сети или в составе частотно-регулируемых электроприводов.

Оборудование разработано для работы и защиты крупных синхронных электродвигателей типа СТД, СДГ и СДГМ и других двигателей с щеточным механизмом, мощностью до 12500кВт в синхронном, переходных и аварийных режимах.

Производится ЗАО «Электромаш» по техническим условиям ТУ 3416-048-55978767-16

Тиристорный возбудитель ВТЕ-320 обеспечивает:

• Подачу возбуждения при остановленном электродвигателе в режиме опробования
• 
  Прямой пуск с подачей возбуждения, как в функции тока статора, так и в функции скольжения
• 
  Реакторный пуск с подачей возбуждения после включения шунтирующего выключателя
• 
  Пуск с высоковольтным устройством плавного пуска (асинхронный пуск)
• 
  Пуск с высоковольтным преобразователем частоты (синхронный пуск).

Конструкция Тиристорного возбудителя

Тиристорный возбудитель ВТЕ 320 состоит из двух конструктивных единиц: шкафа возбудителя и силового согласующего трансформатора, защищенного исполнения.

Шкаф возбудителя представляет собой металлический шкаф двухстороннего обслуживания, в составе которого входят: основной и форсировочный (для 11ЦЭ) тиристорные преобразователи, пусковое сопротивление с тиристорным ключом, микропроцессорный блок БУВ-5 и элементы управления и контроля. Установленные приборы измерения контролируют основные параметры системы управления, тока и напряжения возбуждения, тока статора двигателя и значение коэффициента реактивной мощности «cos φ».

Тиристорный возбудитель ВТЕ обладает естественной воздушной системой охлаждения, для чего в дверях, боковых панелей и крыше шкафа предусмотрены вентиляционные отверстия, что обеспечивает дополнительную гарантию безопасности.

Система управления и контроля

Структурным элементом управления возбудителя является БУВ-5 – это специализированное микропроцессорное устройство предназначенное для управления тиристорными возбудителями синхронных электродвигателей с щёточной системой возбуждения. БУВ-5 управляет процессом подачи и стабилизации тока возбуждения, обеспечивает защиту обмотки возбуждения, тиристорного преобразователя и синхронного электродвигателя. Работа блока определяется алгоритмом программы и основывается на обработке данных поступающих от аналоговых и дискретных входов.

Возбудитель может управляться в двух режимах: местном и дистанционном. Местное управление осуществляется с передней панели возбудителя. Дистанционное управление осуществляется с персонального компьютера по протоколу RS-485/Modbus.

Система защиты, сигнализации и диагностики обеспечивает возможность определения режима работы возбудителя через светодиодную индикацию параметров. Одновременно доступны для индикации 17 параметров (для типа 11Ц и 11ЦЭ) 24 параметра (для типа 11ЦЭР). Все параметры возбудителя доступны для просмотра на ПК

КАК ЭТО РАБОТАЕТ

Через согласующий трансформатор тиристорного возбудителя синхронного электродвигателя подается трехфазное переменное напряжение. Выпрямление трехфазного переменного тока промышленной частоты в постоянный ток, обеспечивается при помощи тиристоров, включенных на вторичной стороне преобразовательного трансформатора. На обмотку статора подключается источник трехфазного переменного тока. В обмотку возбуждения ротора подается от регулятора возбуждения постоянный ток. Благодаря взаимодействию вращающегося магнитного поля, созданного трехфазной обмоткой статора, и поля, созданного обмоткой возбуждения, возникает электромагнитный момент, приводящий ротор во вращение.

Питание возбудителя

Силовой согласующий трансформатор серии ТСЗВ выполняет преобразование электроэнергии в обычном и форсировочном режиме для питания обмотки возбуждения синхронного электродвигателя. Трансформаторы поставляются в защитных кожухах со степенью защиты в стандартном исполнении IР20. Схема и группа соединения У/У-0. Класс нагревостойкости изоляции для умеренного климата «F».

Для возбудителей типа 11ЦЭ и 11ЦЭР применяются трансформаторы ТСЗП-ВЭ с отпайками на вторичных обмотках, обеспечивающих по отдельности работу форсировочной и основной группы тиристоров.

Возможно использование трансформаторов других типов с аналогичными параметрами.

Питание управляющих оперативных цепей возбудителя типа 11ЦЭР осуществляется от двух источников питания ~220 и =220 В. В случае пропадания внешнего питания, работа системы управления возбудителя продолжается от бесперебойного источника питания.

Тиристорный возбудитель типа 11ЦЭР отличается от 11ЦЭ:

Системой резервирования, средствами отображения данных, и возможностью подключения к АСУ ТП.

Основной и резервный блоки управления БУВ-5.

Источник бесперебойного питания для питания системы управления

Сенсорный дисплей для отображения режимов работы возбудителя и редактирования установок параметров.

РЕЖИМЫ РАБОТЫ

В возбудителе предусмотрены автоматический, ручной и аварийный режимы управления током возбуждения. При необходимости, в процессе работы допускается переключение с ручного на автоматический режим и обратно, при этом изменение режима работы происходит без бросков тока.

Ручной режим управления.

При работе в режиме ручного управления ток возбуждения поддерживается на уровне постоянного значения, при этом обеспечивается:

Прямой пуск синхронного электродвигателя с автоматической подачей возбуждения, как в функции тока статора, так и в функции скольжения	Реакторный пуск с автоматической подачей возбуждения с функции тока статора
Стабилизация заданного тока возбуждения при значительных ударных нагрузках электродвигателя	Стабилизация заданного тока возбуждения с точностью не ниже 5% при колебании напряжения питающей сети в пределах 70-110% от номинального и изменения температуры обмотки возбуждения
Ограничение напряжения возбуждения по минимуму (в пределах 0…0,5 номинального значения)	Ограничение тока возбуждения по максимуму (в пределах 0,80. ..1,75 номинального значения)
Форсированное гашение поля ротора при отключении двигателя, перерывах питания электродвигателя и наличии дополнительного сигнала на гашение поля	Форсировка по напряжению 1,75 номинального значения при номинальном напряжении сети, питающей возбудитель
Плавная регулировка тока возбуждения от 0,3 до 1,4 А номинального, с возможностью подстройки пределов регулирования	Защита ротора от длительной перегрузки по току

Автоматический режим управления.

При работе в режиме автоматического управления вводится в работу автоматический регулятор возбуждения — АРВ. Значения тока возбуждения и регулятора возбуждения корректируется через кнопки управления на панели шкафа, а также дистанционно. Дополнительно в автоматическом управлении обеспечивается регулирование:

Аварийный режим управления.

При работе в режиме аварийного управления аналоговый возбудитель синхронного электродвигателя обеспечивает регулировку тока возбуждения от нуля до форсировочного значения с возможностью подстройки пределов регулирования. Возбудитель содержит следующие системы защиты:

Что такое система возбуждения? Определение и типы системы возбуждения

Определение: Система, которая используется для подачи необходимого тока возбуждения на обмотку ротора синхронной машины, такая система называется системой возбуждения. Другими словами, система возбуждения определяется как система, которая используется для создания потока за счет пропускания тока в обмотке возбуждения. Основным требованием к системе возбуждения является надежность при любых условиях эксплуатации, простота управления, простота обслуживания, устойчивость и быстрая переходная характеристика.

Необходимая мощность возбуждения зависит от тока нагрузки, коэффициента мощности нагрузки и скорости машины. Большее возбуждение требуется в системе, когда ток нагрузки велик, скорость меньше, а коэффициент мощности системы становится отстающим.

Система возбуждения представляет собой единый блок, в котором каждый генератор переменного тока имеет свой возбудитель в виде генератора. Централизованная система возбуждения имеет два или более возбудителя, питающих шину. Централизованная система очень дешевая, но сбой в системе негативно влияет на генераторы в силовой установке.

Система возбуждения в основном подразделяется на три типа. Они

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

Их типы подробно описаны ниже.

1. Система возбуждения постоянного тока

Система возбуждения постоянного тока имеет два возбудителя – основной возбудитель и вспомогательный возбудитель. Выход возбудителя регулируется автоматическим регулятором напряжения (AVR) для управления выходным напряжением на клеммах генератора. Вход трансформатора тока в АРН обеспечивает ограничение тока генератора при неисправности.

Когда выключатель возбуждения разомкнут, резистор разряда возбуждения подключается к обмотке возбуждения, чтобы рассеять запасенную энергию в обмотке возбуждения, обладающей высокой индуктивностью.

Главный и вспомогательный возбудители могут приводиться в движение либо главным валом, либо отдельно двигателем. Обычно предпочтение отдается возбудителям с прямым приводом, так как они сохраняют работу единичной системы и возбуждение не возбуждается внешними помехами.

Номинальное напряжение главного возбудителя составляет около 400 В, а его мощность составляет около 0,5% от мощности генератора переменного тока. Неисправности в возбудителях турбогенератора довольно часты из-за их высокой скорости, поэтому в качестве резервного возбудителя предусмотрены отдельные возбудители с приводом от двигателя.

2. Система возбуждения переменного тока

Система возбуждения переменного тока состоит из генератора переменного тока и тиристорного выпрямительного моста, непосредственно соединенного с главным валом генератора переменного тока. Основной возбудитель может иметь самовозбуждение или отдельное возбуждение. Систему возбуждения переменного тока можно разделить на две категории, которые подробно объясняются ниже.

а. Система возбуждения с вращающимся тиристором

Система возбуждения с ротором показана на рисунке ниже. Вращающаяся часть обведена пунктирной линией. Эта система состоит из возбудителя переменного тока, стационарного поля и вращающегося якоря. Выход возбудителя выпрямляется двухполупериодной тиристорной мостовой выпрямительной схемой и подается на основную обмотку возбуждения генератора переменного тока.

Обмотка возбуждения генератора также питается через другую цепь выпрямителя. Напряжение возбуждения может быть создано за счет его остаточного потока. Блок питания и управление выпрямителем формируют управляемый сигнал запуска. Сигнал напряжения генератора усредняется и напрямую сравнивается с настройкой напряжения оператором в автоматическом режиме работы. 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 обведена пунктирным прямоугольником. Бесщеточная система возбуждения состоит из генератора переменного тока, выпрямителя, основного возбудителя и генератора переменного тока с постоянными магнитами. Основной и вспомогательный возбудители приводятся в движение главным валом. Главный возбудитель имеет стационарное поле и вращающийся якорь, непосредственно подключенный через кремниевые выпрямители к полю главных генераторов переменного тока.

Пилотный возбудитель представляет собой генератор с постоянными магнитами с приводом от вала, имеющий вращающиеся постоянные магниты, прикрепленные к валу, и трехфазный стационарный якорь, который питает поле основного возбудителя через кремниевые выпрямители в поле основного генератора переменного тока. Пилотный возбудитель представляет собой генератор с постоянными магнитами, приводимый в действие валом, с вращающимися постоянными магнитами, прикрепленными к валу, и трехфазным неподвижным якорем, который питает основной возбудитель через трехфазные двухполупериодные тиристорные мосты с фазовым управлением.

Система исключает использование коммутатора, коллектора и щеток, имеет короткую постоянную времени и время отклика менее 0,1 секунды. Короткая постоянная времени имеет преимущество в улучшении динамических характеристик слабых сигналов и облегчает применение дополнительных стабилизирующих сигналов энергосистемы.

3. Система статического возбуждения

В этой системе питание подается от самого генератора переменного тока через трехфазный понижающий трансформатор, соединенный по схеме звезда/треугольник. Первичная часть трансформатора подключена к шине генератора переменного тока, а их вторичная обмотка подает питание на выпрямитель, а также подает питание на цепь управления сетью и другое электрооборудование.

Эта система имеет очень малое время отклика и обеспечивает отличные динамические характеристики. Эта система снизила эксплуатационные расходы за счет устранения потерь на обмотку возбудителя и обслуживания обмотки.

Система управления возбуждением | Газовая энергия GE

Особенности системы

Охвачено большинство размеров и типов генераторов

Решения GE для возбуждения EX2100e основаны на более чем 50-летнем отраслевом опыте и установленной базе из более чем 10 000 единиц в 70 странах для газовых, паровых и гидроэнергетических установок.

Встроенная система управления Mark VIe

Система управления возбуждением EX2100e компании GE представляет собой программную систему управления генератором, применимую для паровых (включая атомные), газовых и гидрогенераторов. EX2100e имеет конфигурации как для новых установок, так и для модернизации существующих систем. Аппаратное и программное обеспечение управления EX2100e является неотъемлемой частью линейки продуктов управления Mark* VIe.

Полная интеграция между системами возбуждения, управления турбиной, статическим пускателем, распределенными системами управления (DCS) и человеко-машинным интерфейсом (HMI), не требующая сторонних интерфейсов или шлюзов.

Для автономных приложений модернизации возможна тесная интеграция с системами управления предприятием с помощью нескольких протоколов, включая Modbus/TCP или аппаратно.

Представление данных в осмысленном контексте

ControlST интегрирует важные данные по всему предприятию, включая данные из внешних систем, которые в противном случае были бы недоступны, и представляет их в осмысленном контексте, снижая системные затраты.

Вооружившись нужной информацией в нужное время, инженеры могут более эффективно анализировать тенденции процессов и настраивать управляющее программное обеспечение, операторы могут быстрее реагировать на сигналы тревоги и сбои в работе, а группы технического обслуживания могут точно определять проблемные области, оперативно реагировать и поддерживать процессы в рабочем состоянии. .

Комплект программного обеспечения ControlST включает несколько высокопроизводительных инструментов:

• WorkstationST* HMI и коммуникационное программное обеспечение Historian
• Программное обеспечение ToolboxST* для настройки и диагностики процессов, SIL, возбуждения и преобразования энергии
• TrenderST* предоставляет интегрированные данные в реальном времени и исторические данные в сочетании с SOE и сигнальными точками
• AlarmViewer обеспечивает управление тревогами в соответствии с ISA 18.2
• Другие пакеты для эффективной общезаводской связи, мониторинга и управления активами

* Обозначает товарный знак General Electric Company и/или ее дочерних компаний. Все остальные товарные знаки являются собственностью их соответствующих владельцев.

Регуляторы для вращающихся возбудителей

Семейство продуктов Ex2100e включает симплексные и резервированные системы автоматического регулятора напряжения, обычно используемые для меньших токов возбуждения. Это решение было специально разработано для генераторов всех размеров и включает в себя все необходимые средства контроля, ограничения и защиты, чтобы обеспечить безопасную работу генератора. Этот гибкий продукт возбуждения можно адаптировать для модернизации большинства конфигураций.

Статические системы возбуждения

Для более высоких токов возбуждения тиристорные системы статического возбуждения EX2100e доступны в нескольких конфигурациях, чтобы обеспечить гибкость и экономичное соответствие требованиям по току возбуждения. Его архитектура управления имеет симплексную конфигурацию или конфигурацию с резервированием (тройное модульное резервирование) в сочетании с резервированием преобразователя (горячее резервирование, n-1, n-2) для обеспечения максимальной доступности.

Модернизация органов управления генератора

Для оптимальной модернизации GE предлагает цифровую входную часть (DFE) в качестве секции управления системой возбуждения, используемой для модернизации существующих систем возбуждения с использованием новейших технологий управления, сохраняя при этом существующие секции преобразования энергии, сводя к минимуму затраты и время простоя.

Панель управления генератором

Системы возбуждения также могут быть объединены с синхронизатором и защитой генератора для обеспечения полного контроля генератора.

Высокопроизводительные, интуитивно понятные программные инструменты

В EX2100e используется программный пакет ControlST*. Программное обеспечение ControlST* содержит несколько высокопроизводительных инструментов, облегчающих использование как оператором, так и обслуживающим персоналом.

К ним относятся:

• Приложение ToolboxST* для настройки и диагностики
• WorkstationST* для управления функциями HMI и Historian
• Графический интерфейс пользователя CIMPLICITY*

Бесшовная интеграция обеспечивает прямое подключение параметров на экранах оператора к соответствующей истории аварийных сигналов, тенденциям, логическим схемам, окнам просмотра и браузерам.