О ГАШЕНИИ ПОЛЯ ГЕНЕРАТОРА, ОСНАЩЕННОГО СИСТЕМОЙ ТИРИСТОР-НОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ
2 сентября 2010Крекер Е. Я., Гольдштейн М.Е. Южно-Уральский государственный университет, Россия, г.Челябинск, пр. им. В.И. Ленина, 76
Гашение поля синхронного генератора – это операция, заключающаяся в снижении магнитного потока машины до величины, близкой к нулю. Эта операция проводится как при плановых, так и при аварийных отключениях генератора от сети. Особые требования предъявляются к гашению поля при повреждении изоляции в зоне действия дифференциальной защиты генератора. В этом случае для снижения ущерба от повреждения магнитный поток должен быть снижен до минимальной величины за короткое время. Кроме того, машина при близком коротком замыкании (кз) испытывает динамический удар, и силы, возникающие при этом, стремятся отогнуть лобовые части статорной обмотки, что может привести к дополнительному повреждению изоляции этих частей и дорогостоящему ремонту. Для ограничения объема ущерба при авариях такого рода были разработаны специальные способы и устройства гашения поля (угп) [1].
Как правило, для гашения поля используют контур возбуждения генератора, так как напряжение на обмотке возбуждения (ов) является единственным параметром, который одновременно влияет на время гашения поля и, в то же время, является доступным для воздействия на него в различных ситуациях, связанных с гашением поля. На ов при гашении поля создается отрицательное напряжение, под действием которого ток возбуждения машины снижается до нуля. Чем выше значение этого напряжения, тем быстрее гасится поле. Основными способами гашения поля
являются перевод преобразователя системы возбуждения (св) в режим инвертирования (в тиристорных св), гашение поля при помощи дугогасительной решетки, гашение поля рассеиванием энергии на нелинейном сопротивлении и гашение поля рассеиванием энергии на активном линейном сопротивлении [1, 2].
В тиристорных системах самовозбуждения перевод преобразователя в режим инвертирования при близких кз оказывается неэффективным, так как из-за низкого напряжения на выводах генератора и, как следствие, на его возбудителе, затрудняется, либо вообще не возможно инвертирование [2].
Тиристорные системы независимого возбуждения позволяют гасить поле генератора при близких кз. Однако при этом процесс идет медленно, так как проходит при напряжении на выводах ов не превышающем потолочное для системы возбуждения (св), которое обычно значительно меньше допустимого по условиям работы изоляции ов. В то же время в ряде других способов возможно гашение поля при больших напряжениях близких к предельно допустимым.
Следует заметить, что ток ов при близком кз первоначально значительно увеличивается по сравнению с предшествующим режимом, что позволяет при инвертировании в начале выводить значительную энергию поля генератора. Однако в дальнейшем при инвертировании количество выводимой энергии из ов существенно уменьшается, так как ток возбуждения быстро снизившись в последующем медленно затухает [3]. Так как перевод в ре - жим инвертирования осуществляется гораздо быстрее, чем вводятся в работу другие угп, то целесообразно в системах независимого возбуждения начинать процесс гашения поля с перевода тиристорного преобразователя в режим инвертирования, а продолжать его на другом угп, которое позволит поднять отрицательное напряжение на ов до значения, допустимого по условиям прочности изоляции и, тем самым, увеличить выводимую мощность.