O que é um sistema de excitação gerador

O que é um sistema de excitação gerador?

Sistema de excitação do gerador A fonte de alimentação que fornece a corrente de excitação do gerador síncrono e seu equipamento auxiliar são coletivamente referidos como o sistema de excitação. Geralmente é composto por duas partes principais: unidade de potência de excitação e regulador de excitação. A unidade de energia de excitação fornece corrente de excitação ao rotor do gerador síncrono; O regulador de excitação controla a saída da unidade de energia de excitação de acordo com o sinal de entrada e os critérios de regulamentação fornecidos. O regulador de excitação automático do sistema de excitação desempenha um papel importante na melhoria da estabilidade das unidades paralelas do sistema de energia. Em particular, o desenvolvimento de sistemas modernos de energia leva à tendência de reduzir o limite de estabilidade das unidades e também promove o desenvolvimento contínuo da tecnologia de excitação. O sistema de excitação do gerador síncrono consiste principalmente em duas partes: unidade de energia e regulador (dispositivo).

1. As principais funções do sistema de excitação são:

1) Ajuste a corrente de excitação de acordo com a alteração da carga do gerador para manter a tensão do terminal da máquina como o valor fornecido;

2) Controle a distribuição de energia reativa entre geradores em operação paralela;

3) melhorar a estabilidade estática da operação paralela de geradores;

4) melhorar a estabilidade transitória dos geradores em paralelo;

5) Quando há uma falha dentro do gerador, o campo magnético é removido para reduzir o grau de perda de falha;

6) Implementar limite de excitação nominal e pequeno limite de excitação para o gerador de acordo com os requisitos de operação. O sistema de excitação do gerador síncrono possui uma variedade de formas, de acordo com o modo de fonte de alimentação pode ser dividido em um tipo de excitação separado e categorias auto-excitadas do tipo dois.

Dois. Várias maneiras de os geradores obterem a corrente de excitação

1. Modo de excitação da fonte de alimentação do gerador DC:

Esse tipo de gerador de excitação possui um gerador especial de CC, o gerador especial de CC é chamado de excitador de CC, o excitador geralmente é coaxial com o gerador, o enrolamento de excitação do gerador através do anel deslizante instalado no eixo grande e uma escova fixa do excitador para obter corrente CC. Esse modo de excitação tem as vantagens da corrente de excitação independente, operação confiável e redução do consumo de eletricidade de uso próprio, etc., é o principal modo de excitação de geradores nas últimas décadas e tem mais experiência de operação madura. A desvantagem é que a velocidade da regulação da excitação é lenta e a carga de trabalho de manutenção é grande, por isso raramente é usada em unidades acima de 10MW.

2. Modo de excitação da fonte de alimentação do excitador CA:

Alguns geradores modernos de alta capacidade usam o excitador CA para fornecer corrente de excitação. O excitador CA também é instalado no eixo principal do gerador, e sua saída alternando a corrente flui através do retificador para fornecer a excitação do rotor do gerador; neste momento, o modo de excitação do gerador pertence ao outro modo de excitação e, devido ao dispositivo de retificador estático, também é conhecida como excitação estática, o excitação secundário do CA fornece corrente de excitação. O excitador secundário CA pode ser uma máquina de ímã permanente ou um alternador com um dispositivo de tensão constante auto-excitado. Para melhorar a velocidade da regulação da excitação, o excitador CA geralmente usa um gerador de frequência intermediário de 100-200Hz, e o excitador secundário CA usa um gerador de frequência intermediário de 400-500Hz. O enrolamento da excitação de CC e o enrolamento CA trifásico deste gerador são enrolados no slot do estator, o rotor apenas dentes e slots sem enrolamento, como uma engrenagem, portanto, não possui escova, anel de deslizamento e outras peças de contato rotativas, com trabalho confiável, estrutura simples, processo de fabricação conveniente e outras vantagens. A desvantagem é que o ruído é maior e o componente harmônico do potencial CA também é maior.

3. Modo de excitação sem excitador:

Nenhum excitador especial é configurado no modo de excitação e a potência de excitação é obtida do próprio gerador, e o próprio gerador é excitado após a retificação, que é chamada de excitação estática auto-excitada. A excitação estática auto-excitada pode ser dividida de duas maneiras: excitação de auto-escala e excitação auto-composta. Modo de excitação de auto-escala Ele obtém corrente de excitação através do transformador de retificador conectado à tomada do gerador e fornece a excitação do gerador após a retificação. Este modo de excitação tem as vantagens de junção simples, menos equipamento, menos investimento e menos trabalho de manutenção. O modo de excitação auto-composto não apenas não possui transformador de retificador, mas também possui um transformador de corrente de alta potência em série no loop do estacionamento do gerador. A função do transformador é fornecer uma corrente de excitação maior ao gerador quando ocorre um curto -circuito, de modo a compensar a deficiência da saída do transformador do retificador. Este modo emocionante possui duas fontes de energia emocionantes, a fonte de energia de tensão obtida pelo transformador do retificador e a fonte atual obtida pelo transformador da série.

Iii. Características relacionadas ao gerador e excitação

1, regulação de tensão

O sistema de excitação regulador automático pode ser considerado como um sistema de controle de feedback negativo com tensão como a quantidade regulamentada. A corrente de carga reativa é a principal razão para a queda da tensão do terminal do gerador. Quando a corrente de excitação é constante, a tensão do terminal do gerador diminui com o aumento da corrente reativa. No entanto, para atender aos requisitos dos usuários da qualidade da energia, a tensão do terminal do gerador deve permanecer basicamente inalterada, e a maneira de obter esse requisito é ajustar a corrente de excitação do gerador com a mudança de corrente reativa.

2, regulação reativa de energia:

Quando o gerador é executado em paralelo com o sistema, ele pode ser considerado como execução com a barra de ônibus da fonte de alimentação de capacidade infinita. Para alterar a corrente de excitação do gerador, o potencial induzido e a corrente do estator também mudam e a corrente reativa do gerador também muda. Quando o gerador é executado em paralelo com o sistema de capacidade infinita, a corrente de excitação do gerador deve ser ajustada para alterar a potência reativa do gerador. No momento, a corrente de excitação do gerador alterada não é o que geralmente é chamado de "regulação da tensão", mas apenas altera a energia reativa alimentada no sistema.

3, distribuição de carga reativa:

Os geradores que executam em paralelo distribuem a corrente reativa proporcionalmente de acordo com sua capacidade nominal. Geradores de grande capacidade devem suportar uma carga mais reativa, enquanto os geradores de capacidade menores devem fornecer menos carga reativa. Para realizar a distribuição automática da carga reativa, a corrente de excitação do gerador pode ser alterada pelo dispositivo de excitação da regulação automática de alta tensão para manter a tensão do terminal inalterada e a inclinação da característica de regulação da tensão do gerador pode ser ajustada para realizar a distribuição razoável da carga reativa da geração em execução paralela.

Método de ajustar automaticamente a corrente de excitação

Ao alterar a corrente de excitação do gerador, ela geralmente não é realizada diretamente em seu loop de rotor, porque a corrente no loop é muito grande, não é fácil ajustar diretamente e o método geralmente usado é alterar a corrente de excitação do excitador para obter o objetivo de ajustar a corrente do rotor do gerador. Os métodos comuns incluem a alteração da resistência do circuito de excitação do excitador, alterando a corrente de excitação adicional do excitador, alterando o ângulo do tiristor, etc. Aqui falam principalmente sobre o método de alteração da alteração do tiristor sobre o ângulo, é de acordo com a tensão do gerador, a alteração de corrente ou o fator de energia e o ângulo de ângulo. Este dispositivo é geralmente composto de transistores, componentes eletrônicos do tiristor, com zona sensível, rápida, sem falha, potência de saída grande, tamanho pequeno e peso leve e outras vantagens. No caso de acidente, a sobretensão do gerador pode ser efetivamente suprimida e o campo magnético pode ser eliminado rapidamente. O dispositivo de excitação de regulação automática geralmente é composto de unidade de medição, unidade de sincronização, unidade de amplificação, unidade de ajuste, unidade estabilizadora, unidade de limitação e algumas unidades auxiliares. O sinal medido (como tensão, corrente etc.) é comparado com o valor fornecido após ser transformado pela unidade de medição e, em seguida, o resultado da comparação (desvio) é amplificado pela unidade de pré-amplificação e pela unidade de amplificação de potência e é usada para controlar o ângulo do tiristor para alcançar o objetivo de ajustar a corrente de excitação do gerador. A função da unidade de sincronização é sincronizar a saída do pulso do gatilho da parte de mudança de fase com a fonte de alimentação de excitação CA do retificador do tiristor para garantir o acionamento correto do silício controlado. A função da unidade de ajuste diferencial é fazer com que os geradores funcionassem em paralelo para distribuir a carga reativa de forma estável e razoavelmente. A unidade de estabilidade é uma unidade introduzida para melhorar a estabilidade do sistema de energia. A unidade de estabilização do sistema de excitação é usada para melhorar a estabilidade do sistema de excitação. A unidade limitadora foi projetada para impedir que o gerador opere sob condições superexcitadas ou subexcitadas. Deve-se ressaltar que nem todo tipo de dispositivo de excitação regulador automático possui as unidades mencionadas acima, e as unidades de um dispositivo regulador estão relacionadas às tarefas específicas que realizam.

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