О ГАШЕНИИ ПОЛЯ ГЕНЕРАТОРА, ОСНАЩЕННОГО СИСТЕМОЙ ТИРИСТОР-НОГО ВОЗБУЖДЕНИЯ ч2
7 сентября 2010Другим способом гашения поля является рассеивание энергии ов на дугогасительной решетке выключателя. Более 50 лет назад в нашей стране при решении задачи гашения поля гидрогенераторов волжских гэс на заводе «электросила» был разработан автоматический выключатель со специальной дугогасительной решеткой, получивший название автомата гашения поля (агп), напряжение на котором при горении дуги в решетке снижается незначительно при изменении тока в широком диапазоне. Применение АГП позволяет получить малое время гашения поля, так как напряжение на ОВ поддерживается на максимально допустимом уровне [1, 2]. В последующем без достаточного обоснования АГП стал устанавливаться и в СВ турбогенераторов.
АГП – надежный, но достаточно дорогой аппарат, его выпуск монополизирован, а освоениепроизводствадругими
предприятиями слишком дорого. Поэтому появилась тенденция отказа от АГП и применениябыстродействующих
выключателей для разрыва цепи возбуждения с последующим гашением поля на резисторе самосинхронизации [4]. Однако из-за того, что сразу после возникновения КЗ ток ОВ значительно нарастает, а напряжение на ОВ не должно превышать допустимое по условиям прочности изоляции значение, то подключаемое сопротивление должно быть небольшим [3]. Это приводит к затягиванию процесса гашения поля, так как постоянная времени контура возбуждения оказывается большой.
Следует заметить, что при этом для быстрого отключения контура возбуждения, включающего значительную индуктивность, требуется выключатель либо с большим количествомпоследовательно
установленных полюсов, либо с развитой системой дугогашения. Это же необходимо для создания напряжения на ОВ, при котором удастся ток быстро перевести в гасительное сопротивление. Но все это ведет к увеличению стоимости УГП.
При использовании в УГП медленно действующеговыключателяможно
подключатьзначительнобольшее
гасительное сопротивление и быстрее гасить поле генератора, так как ток ОВ успеет значительно снизиться, перед тем как выключатель сработает. Это позволит быстрее гасить поле генератора при близких КЗ.
Получить малое время гашения поля можно, заменив АГП автоматическим выключателем с включенными параллельно его контактам варисторами. Энергоемкость серийных варисторов, применяемых в ОПН сегодня, не достаточна для рассеивания энергии, накопленной в магнитном поле генератора, и поэтому приходится идти на большое количество параллельных ветвей. Это существенно усложняет конструкцию УГП, увеличивает его габариты и стоимость. Созданные специально для УГП варисторы, обладающие большой энергоемкостью, сегодня дороги, так как производство не серийно. Кроме того, выключатель, применяемый в таком УГП, должен обладать развитой дугогасительной системой либо большим количеством последовательно соединенных полюсов для того, чтобы поднять напряжение на варисторах до уровня их ввода в работу. Это также увеличивает стоимость такого УГП.
Таким образом, актуален поиск решений, позволяющих на современной элементной базе создать такое УГП, которое позволяет быстро гасить поле синхронных машин и будет иметь приемлемую стоимость.
Предложенный в [5] новый способ гашения поля, позволяет преодолеть недостаткиизвестныхустройств,
реализующих вышеописанные способы. УГП, реализующее этот способ отличается от известных тем, что обратное напряжение на ОВ по мере снижения тока возбуждения формируется путем ступенчатого увеличения активногосопротивлениярезистора,
вводимого в контур возбуждения. Это позволяетподдерживатьзначение
напряжения на ОВ близким к допустимому по условиям работы изоляции, а также использовать для гашения поля элементы типовойсхемыСВ(резистор
самосинхронизации, тиристорный разрядник, выключатель). Это приводит к существенному снижению стоимости такого УГП. Напряжение на ОВ и ток возбуждения при гашении поля таким способом (число ступеней сопротивления УГП равно четырем) приведены на рис. 1 и рис. 2 соответственно.
Рис. 1. Напряжение на ОВ в режиме гашения поля
Рис. 2. Ток возбуждения в режиме гашения поля
ЛИТЕРАТУРА:
1.Брон О.Б. автоматы гашения магнитного поля. - М. - Л.: госэнергоиздат, 1961. - 138 с. -(библиотека по автоматике. Вып. 34).
2. Гольдштейн М.Е., Крекер Е.Я., Проку-дин А.В. схемы цепей постоянного тока системы самовозбуждения синхронного генератора // вестник юургу. Серия энергетика. – 2004. - № 4. - с. 97-100.
3. Поляк н.а. выбор величины сопротивления в схеме гашения поля генератора// электрические станции. - 1938. - № 4. - с. 9-15.
4. Синепольский в.а., шелепов а.с. системы возбуждения производства ооо «скб эцм»// электрические станции. 2006.-№ 7.- с. 60-62.
5. Крекер е.я., гольдштейн м.е., андреев а.н. патент на изобретение № 2282925. Способ и устройство гашения магнитного поля обмотки возбуждения синхронной машины (варианты).
6. Гольдштейн м.е., крекер е.я. тиристор-ное устройство гашения поля с управляемой вольт-амперной характеристикой// известия академии инженерных наук им. А.м. прохорова. – 2005. Том 15. С. 235-238.