Современных электростанциях

стоятельств, например от состояния тормозных колодок. Поэтому в современных электроприводах часто применяется электрическое торможение, а механические тормоза служат обычно для торможения перед остановкой и фиксации положения неподвижного механизма, где это необходимо (например, в подъемных установках).

Управление в функции времени получило широкое применение в современных электроприводах постоянного и переменного тока благодаря своим достоинствам: простоте схемы, надежности и независимости ее работы от колебаний нагрузки или напряжения сети.

В современных электроприводах главных и вспомогательных механизмов прокатных станов широко применяется управление по системе «вентильный (тиристор-ный) преобразователь—двигатель», подробно рассмотренное выше. Такое управление осуществляется, например, в широкополосных станах 1700 и 2000 с мощностью преобразователей 10 500 кВт. Кроме того, разработан ряд серий преобразователей переменного тока напряжением 380, 3000, 6000 и 10 000 В в постоянный ток напряжением 230,345,460 В и выше мощностью до 12000 кВт, предназначенных для питания якорных цепей и обмоток возбуждения машин постоянного тока и обеспечивающих широкий диапазон регулирования их частоты вращения при статическом падении ее не более 0,2% и времени восстановления при толчке нагрузки не более 0,1 с. Так, например, комплектные тиристорные устройства (КТУ) и тиристорные агрегаты нереверсивные (AT) и реверсивные (АТР) позволяют регулировать частоту вращения в диапазоне 200 : 1 со статизмом не более 10% при номинальной нагрузке и допускают длительную перегрузку 25% и циклическую 100% (по 15 с в течение 10 мин, когда /экв ^ /ном)- При этом в большинстве реверсивных приводов будут использоваться преобразователи, работающие без уравнительных токов благодаря раздельному или несогласованному управлению вентильными группами, а также схемы С регулятором уравнительного тока.

В современных электроприводах главных и вспомогательных механизмов прокатных станов широко применяется управление по системе «вентильный (тиристор-ный) преобразователь—двигатель», подробно рассмотренное выше. Такое управление осуществляется, например, в широкополосных станах 1700 и 2000 с мощностью преобразователей 10 500 кВт. Кроме того, разработан ряд серий преобразователей переменного тока напряжением 380, 3000, 6000 и 10 000 В в постоянный ток напряжением 230,345,460 В и выше мощностью до 12000 кВт, предназначенных для питания якорных цепей и обмоток возбуждения машин постоянного тока и обеспечивающих широкий диапазон регулирования их частоты вращения при статическом падении ее не более 0,2% и времени восстановления при толчке нагрузки не более 0,1 с. Так, например, комплектные тиристорные устройства (КТУ) и тиристорные агрегаты нереверсивные (AT) и реверсивные (АТР) позволяют регулировать частоту вращения в диапазоне 200 : 1 со статизмом не более 10% при номинальной нагрузке и допускают длительную перегрузку 25% и циклическую 100% (по 15 с в течение 10 мин, когда /экв ^ /ном)- При этом в большинстве реверсивных приводов будут использоваться преобразователи, работающие без уравнительных токов благодаря раздельному или несогласованному управлению вентильными группами, а также схемы С регулятором уравнительного тока.

Хотя трехфазные коллекторные машины в настоящее время находят небольшое применение, рабочие процессы в них имеют важное значение для понимания электромеханического преобразования энергии. В современных электроприводах широко применяются полупроводниковые преобразователи частоты, которые заменяют механический преобразователь частоты— коллектор. Знание коллекторных машин дает возможность лучше разобраться в работе полупроводниковых преобразователей совместно с электрическими машинами.

Электрическое торможение двигателей надежнее механического, так как последнее в большой степени зависит от случайных обстоятельств, например от состояния тормозных колодок. Поэтому в современных электроприводах часто применяется электрическое торможение, а механические тормоза служат обычно для торможения перед остановкой и фиксации положения неподвижного механизма, где это необходимо (например, в подъемных установках).

Электрическое торможение двигателей надежнее механического, так как последнее в большой степени зависит от случайных обстоятельств, состояния тормозных колодок, например. Поэтому в современных электроприводах часто применяется электрическое торможение, а механические тормоза служат обычно для торможения, перед остановкой и фиксации положения неподвижного механизма, где это необходимо (например, в подъемных установках).

Особенности замкнутых систем регулирования. Преобразователи часто используются в регулируемых устройствах, например в системах электропривода. Пример системы, обеспечивающей регулирование частоты вращения машины постоянного тока с помощью тиристорного преобразователя, приведен на 4.39. Для защиты коллектора машины от искрения требуется ограничение тока преобразователя. В современных электроприводах эта задача решается с помощью контура подчиненного регулирования тока.

ров самих приборов В современных электроприводах переменного тока, например, где частота переключений составляет десятки (от пяти до пятидесяти килогерц), динамические потери могут в два-три раза превысить потери квазистатические. Таким образом, при анализе энергетических характеристик необходимо учитывать динамические потери в силовом преобразователе.

Решение задачи обеспечения минимума массога-баритных показателей электромеханических модулей непосредственно связано с выбором структуры ВД, входящих в их состав. В современных электроприводах малой и средней мощности наибольшее распространение получили ВД с трехсекционными лучевыми обмотками и мостовыми коммутаторами. В таких ВД в каждый полупериод изменения ЭДС в секциях якорной обмотки коммутатор подключает каждую секцию к источнику постоянного напряжения. Тем самым устраняются пульсации тока в обмотке, обеспечивается минимум электрических потерь мощности в ней и высокий КПД двигателя.

В современных электроприводах, выполненных по системе генератор—двигатель, в качестве возбудителей генераторов, как правило,используются различного типа усилители: электромашинные усилители с поперечным полем, получившие наибольшее распространение для этой цели; магнитные и электронные усилители, а также усилители, выполненные на полупроводниковых и ионных приборах. Применение усилителей обусловлено тем, что благодаря их высоким коэффициентам усиления они позволяют управлять мощными установками посредством аппаратов и машин малой мощности. Это же свойство усилителей дает возможность получить широкий диапазон регулирования скорости порядка (100— 200): 1 путем введения обратных связей по току, напряжению или скорости. Назначение усилителей и обратных связей не ограничивается лишь увеличением диапазона регулирования скорости. Они позволяют получить специальные, так называемые экскаваторные механические характеристики двигателей механизмов, работающих на упор, например механизма напора мощных экскаваторов. Кроме того, с их помощью можно обеспечить заданный характер и время протекания переходных процессов.

контроль, а также регулирование контролируемой вели< чины. Аналоговые сигнализирующие контактные приборы выпускаются серийно и успешно используются в промышленности, в частности для контроля за работой агрегатов котел — турбина — генератор на современных электростанциях. Коллективу авторов, разработавших эти приборы, присуждена Государственная премия 1977 г.

Установки и механизмы собственных нужд электрических станций и подстанций. На современных электростанциях производственный процесс полностью механизирован с помощью различных механизмов, устанавливаемых на основных агрегатах, а также на вспомогательных устройствах станций и подстанций. К установкам и механизмам собственных нужд электростанций относят приводные двигатели механизмов, их источники питания, внутристанционные электрические сети, распределительные устройства установок.

Электрическая энергия на современных электростанциях вырабатывается генераторами переменного тока, которые приводятся паровыми (тепловые и атомные электростанции) или гидравличе-

Электрическая энергия на современных электростанциях вырабатывается в основном генераторами переменного тока, которые приводятся паровыми (тепловые и атомные электростанции) или гидравлическими (гидроэлектростанции) турбинами. ЭДС в обмотках, расположенных в пазах листовой стали неподвижной части (статора) генератора, индуктируется при вращении в расточке статора магнитного поля полюсов вращающейся части (ротора). Магнитный поток полюсов возбуждается при протекании постоянного тока по обмоткам полюсов (см. гл. 13).

Особенности технологического процесса АЭС, большая мощность реакторных энергоблоков, достигающая на современных электростанциях 1500 МВт, выдача всей мощности в энергосистему по линиям 330 — 1150 кВ предъявляют ряд особых требований к АЭС [5.3]:

Главные и центральные щиты управления на современных электростанциях размещаются в специальном помещении в главном корпусе со стороны постоянного торца или в специальном здании, примыкающем к ГРУ (на ТЭЦ), или вблизи открытых распределительных устройств (на КЭС).

и ЦЩУ. Панели и пульты изготовляют на заводах по заранее разработанным схемам. На месте монтажа укрепляют панели, прокладывают сиг-нально-оперативные шинки и подключают контрольные кабели. Так же как и для КРУ 0,5 кВ, возможно применение унифицированных блоков защиты, автоматики, управления, из которых набирается панель или пульт. На современных электростанциях имеется большое количество аппаратов измерения, контроля и управления, поэтому для их размещения требуются громоздкие щиты. Уменьшение габаритов щитов достигается использованием малогабаритных приборов, телемеханической системы избирательного управления (см. § 7.1) и контроля по вызову.

На современных электростанциях обычно вырабатывается переменный ток, и для передачи его к потребителям через линии электропередачи и электрические сети необходимо изменять напряжение тока. Такое изменение, или трансформация, переменного . тока осуществляется с помощью преобразователей, которые называются трансформаторами. Трансформаторы представляют собой статические электромагнитные аппараты, не имеющие вращающихся частей. Однако в принципе их действия и устройства есть много общего с вращающимися электрическими машинами, и поэтому их также относят к электрическим машинам в широком смысле этого слова. Существуют также другие разновидности электрических машин.

На современных электростанциях электрическая энергия получается от генераторов переменного тока, приводимых в движение механическимиРдви?ателями (преимущественно паровыми и гидрав-«имитурбинами). Работа'электромашинных генераторов ос-

* На современных электростанциях вместо синхронизационных ламп применяют щитовой стрелочный прибор — синхроноскоп.

Мы говорили о длинной и торной цепи превращений энергии, ведущей от топлива к электрическому току на наших обычных современных электростанциях. А нельзя ли укоротить эту цепь? Нельзя ли выбросить из нее ряд промежуточных звеньев?