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.
Комплектная конденсаторная установка 750НЛ, 380 В, мощностью 750 квар. [3] |
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.
Зависимость синхронного момента М — / ( п при прямом пуске с механизмом электродвигателя СДСЗ-4500-1500. [6] |
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]
Структурная схема АРВ синхронного двигателя с подчиненным регулированием. [8] |
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
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]
Структурная схема тиристорного возбудителя устройства синхронного двигателя ( питание от сети 380 В. [15] |
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:
- Подать напряжение на обмотки возбуждения в нерабочем состоянии электродвигателя, для тестового режима.
- В режиме прямого пуска подает напряжение на обмотки возбуждения, для поддержания функции тока статора, и тока скольжения.
- При реакторном пуске подача возбуждения после включения шунтирующего выключателя.
- Плавный (асинхронный) пуск с устройством высоковольтного плавного пуска.
- 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.
Тиристорные возбудители для синхронных двигателей серии ТЭС
Применение
Питание роторов синхронных двигателей для привода компрессоров, газо- и воздуходувок, вентиляторов, прокатных станов, насосов, шаровых мельниц и других подобных нагрузок.
Используется в
– деревообрабатывающей и целлюлозно-бумажной промышленности;
– металлургия;
– производство цемента;
– нефтегазовая промышленность и др.
Возбудители обеспечивают:
- оптимальный пуск синхронного двигателя в зависимости от скольжения и фазы тока ротора;
- стабилизация заданного тока возбуждения;
- автоматическое регулирование тока возбуждения в зависимости от тока статора и cos φ;
- ограничение минимального и максимального допустимого тока ротора;
- быстрое форсирование тока ротора при перепадах напряжения;
- гашение роторного поля при отключении выключателя или отключении блока нагрузки от сети электропитания;
- автоматический контроль сопротивления изоляции ротора с подачей предупредительного сигнала на внешнюю цепь; В возбудителях
- предусмотрено дополнительное регулирование тока возбуждения по полному, активному или реактивному току (мощности), а также по внутреннему углу синхронного двигателя.
Схема принципиальная
Система регулирования позволяет гибко настраивать систему возбуждения под требования реального объекта, обеспечивает связь с системой верхнего уровня. Установка параметров при настройке возбудителя возможна как непосредственно с пульта управления возбудителя, так и с компьютера. Осциллограммы в процессе запуска также можно получить с помощью компьютера.
Основные спецификации
Обозначение символов | РАЗРЕШЕНИЕ ПЕРЕКТОРЫЕ ТОЧКА, A | Оценка. Прямое напряжение, V | Управляемое напряжение, V | 36 | 68 |
---|---|---|---|---|
TES–200/48 | 200 | 48 | 110 | |
TES–250/48 | 250 | 48 | 110 | |
TES–320/48 | 320 | 48 | 110 | |
ТЭС-320/75 | 320 | 75 | 155 | |
TES–320/115 | 320 | 115 | 235 | |
TES–320/150 | 320 | 150 | 320 | |
TES–400/48 | 400 | 48 | 110 | |
TES–400/75 | 400 | 75 | 155 | |
TES–400/115 | 400 | 115 | 235 | |
TES–400/230 | 400 | 230 | 500 | |
TES–630/75 | 630 | 75 | 155 | |
TES–630/115 | 630 | 115 | Назад в разделe-cigre > Publication > Напряжение обмотки ротора турбогенератора с тиристорным возбудителемSELECT DISTINCT PLACE FROM V_PUB WHERE PLACE NOT NULL AND PLACE » ORDER BY PLACE;Заказать публикацииСпонсируемый контентВаша учетная записьLoginPasswordPasdword WorkotTencreate Ваша учетная записьElectra Electra Digital 2022 Ref. : ELT_325 2029299 CIGRE SC. и англ. CSE 026 Ref.: CSE026 2022 Технические брошюры Имитационные модели электромагнитных переходных процессов для крупномасштабных исследований влияния системы в энергосистемах с высоким проникновением генерации, подключенной к инвертору | 0 Ref.: 81 902 2022 Технические брошюры Примеры номиналов силовых кабелей для проверки средств расчета Ссылка: 880 2022 Материалы сессии Session 2022 — SC C2 Пакет Ref.: Session_2022_C2 2022 Материалы сеанса SESSION 2022 — SC C1. — Пакет SC B5 Ref.: SESSION_2022_B5 2022 Материалы сессии Session 2022 — Пакет SC B4 Ref.: 0005 2022 Материалы сеанса Session 2022 — SC B3 Package Ref.: Session_2022_B3 2022 . Electra ELECTRA Digital Декабрь 2022 г. |