Регуляторами напряжения

В силовых агрегатах зарубежных морских буровых установок применяют синхронные генераторы мощностью 1300—3125 кВ-А с частотой вращения 900, 1200 или 1800 об/мин со статической, или бесщеточной, системой возбуждения. Регуляторы возбуждения поддерживают напряжение генератора в пределах ±0,5% номинального значения при раздельной и +2,5% при параллельной работе генераторов.

При малых значениях постоянной времени обмотки возбуждения зону асинхронного самовозбуждения необходимо находить по точному критерию А4 = 0. В случае синхронного самовозбуждения колебания тока и напряжения статора нарастают медленно, поэтому они поддаются управлению автоматическими регуляторами возбуждения. Асинхронное самовозбуждение наиболее опасно для электрических систем, так как колебания обычно нарастают в течение нескольких периодов до максимального значения, а существующие автоматические регуляторы возбуждения не в состоянии подавить этот быстро развивающийся процесс.

С — турбогенератор; LG — обмотка возбуждения турбогенератора; TVI, TV2 — К, R1, Яд—резисторы; VS1, VS2 — преобразователи тиристорные генератора; VS3 системы управления; АРВ-ТГ, АРВ-В — регуляторы возбуждения генератора и рядник магнитный; SI — рубильник; KM/, KM2 — автоматические выключатели GE — генератор вспомогательный (возбудитель); LE — обмотка возбуждения GE; трансформатор выпрямительный; КМ.1—КМ:3 — контакты контактора гашения

Для машин с независимым возбуждением и для машин, работающих с регуляторами тока возбуждения (регуляторы возбуждения генераторов, регуляторы скорости электродвигателя), Um= =\UB, где [/в — напряжение на обмотке возбуждения, которое выбирается в зависимости от ти,па регулятора напряжения.

элементы управления — регулирующие и изменяющие состояние системы (регуляторы возбуждения синхронных машин, регуляторы частоты, реле, выключатели и т. п.).

* Некоторые регуляторы возбуждения могут даже обеспечить увеличение Еч'. В этих случаях в схему замещения следует вводить не хд, а сопротивление hx< xj.

Регуляторы скорости турбин, а иногда и регуляторы возбуждения реагируют на изменение скольжения и обычно оказывают действие, успокаивающее колебания, но иногда, напротив, стимулирующее раскачивание. С учетом этого эффекта регулирования выражение (7.9) можно записать в виде

Чтобы регуляторы возбуждения могли удовлетворительно решать поставленные (см. § 5.1) перед ними задачи, необходимо выбрать тип системы регулирования возбуждения (АРВ пропорционального или сильного действия), закон регулирования и параметры регуляторов.

Пример 10.1. На станции, работающей через электропередачу на систему неограниченной мощности, установлены регуляторы возбуждения пропорционального типа с регулированием по отклонению напряжения. Параметры системы и исходного режима следующие:

Применение методов теории вероятностей при расчетах переходных процессов в электрических системах. Рассмотрение электроэнергетической системы как сложной системы требует учета большого числа взаимосвязанных элементов. Такими элементами являются генераторы, регуляторы возбуждения, трансформаторы, ЛЭП, двигатели производственных механизмов, компенсирующие устройства и т. д. Во время работы электрической системы происходят непрерывные изменения параметров режима и связей между элементами системы, меняются схема электрической системы, состав включенного оборудования. Все многообразие процессов, происходящих в электрической системе, и сочетание условий, при которых эти процессы возникают, невозможно однозначно определить.

Рассмотрим объединенную систему, схематически показанную на 16.1,а. Предположим сначала, что частота в системах одинакова и в них имеются регуляторы возбуждения, обеспечивающие на всех генераторах постоянство э.д.с. Eq' л; ?".

определено относительное значение допустимого мгновенного увеличения нагрузки, при котором величина провала напряжения не превысит 10 и 25 %. Для величины скорости нарастания возбуждения /? = 3, обеспечиваемой существующими регуляторами напряжения, построены графики ( 12.4), называемые диаграммой предельной мощности.

Теоретический анализ систем асинхронных двигателей с тирис-торными регуляторами напряжения представляет определенные трудности, вызываемые, например, нелинейностью вольт-амперных характеристик полупроводниковых вентилей в динамических и в квазиустановившихся режимах работы, когда электропривод находится в последовательно сменяющих друг друга переходных режимах, вызванных непрерывным изменением схемы включения машины. Системы нелинейных неоднородных дифференциальных уравнений, описывающие асинхронную машину при симметричном и несимметричном включении фаз статора, имеют переменную структуру.

Теоретический анализ систем асинхронных двигателей с тиристор-ными регуляторами напряжения представляет определенные трудности,

Реактивная мощность в основном создается генераторами, поэтому при полной загрузке генераторов по активному току в системе может возникнуть дефицит реактивной мощности. Если же реактивная нагрузка потребителей значительно ревысит возможную реактивную мощность генераторов (например, при отключении части из них), то произойдет такое понижение напряжения, при котором ток потребителей значительно увеличится, что приведет к дальнейшему снижению напряжения и т. д. Такое снижение напряжения в системе называется лавиной напряжения. В современных системах для предохранения от аварийной лавины напряжения все генераторы снабжаются автоматическими регуляторами напряжения и быстродействующей форсировкой возбуждения. Следовательно, в системе всегда должен быть определенный резерв реакдив-ной мощности. Для этого в местах ее наибольшего потребления устанавливают синхронные компенсаторы, синхронные двигатели и батареи статических конденсаторов; которые разгружают линии от протекания по ним некоторой части реактивной мощности, а следовательно, уменьшают потери мощности и напряжения в сети (см. § 3.3).

Характеристики генераторов с регуляторами напряжения имеют значения /Сет и Л, близкие друг к другу. При наличии у регуляторов возбуждения кроме канала напряжения статора других каналов, воздействующих в статических режимах на регулятор (устройство изменения статизма, фазовое компаундирование и т. д.), они, как правило, имеют различные значения /Сст и Д.

Управление двигателями переменного тока с фазным ротором. Для управления асинхронными двигателями с фазным ротором в последнее время начали применяться контроллерные схемы с тиристорными регуляторами напряжения и пусковые регулирующие бесконтактные устройства (ПРБУ).

Управление двигателями переменного тока с фазным ротором. Для управления асинхронными двигателями с фазным ротором в последнее время начали применяться контроллерные схемы с тиристорными регуляторами напряжения и пусковые регулирующие бесконтактные устройства (ПРБУ).

Перегрузочная способность. Частотно-регулируемые двигатели в основном работают с различными регуляторами напряжения или магнитного потока, которые обеспечивают устойчивую работу двигателя. Поэтому перегрузочную способность ku в ряде случаев можно уменьшить. Максимальный момент двигателя из-за несинусоидальности питающего напряжения меньше, чем в таком же двигателе, работающем при синусоидальном напряжении. Значение его зависит от степени искажения напряжения, т. е. от типа преобразователя частоты.

Наиболее распространен привод генераторов от основных двигателей самолетов и автомобилей, имеющих переменную скорость вращения. Отношение наибольшей скорости вращения к наименьшей достигает 3 для самолетных гбне-раторов и 8 для автомобильных. Для поддержания постоянства напряжения в этих условиях генераторы снабжаются регуляторами напряжения.

На 15.9, б представлены регулировочные характеристики синхронного генератора, соответствующие трем различным значениям cos ф. Заданный уровень напряжения у современных генераторов поддерживается автоматическими регуляторами напряжения (АРН).

Постоянные активная мощность и модуль напряжения Pr=const, Ur = cons\. В этом случае переменными являются, как правило, реактивная мощность и фаза напряжения. Узлы со свободной реактивной мощностью при Рг = 0 соответствуют синхронным компенсаторам либо при Ргф0—¦ генераторам. Такие узлы называют балансирующими по реактивной мощности. Задание постоянного модуля напряжения при Qr = var соответствует реальным условиям работы генераторов или синхронных компенсаторов с регуляторами напряжения, поддерживающими ?/r = const.