Автоматическое регулирование возбуждения синхронных генераторов с электромашинными возбудителями переменного тока

Устройство подключено к одной  из обмоток возбудителя В через трехобмоточный трансформатор напряжения ТНуоф.

Рис. 2-14. Схема устройства ограничения  форсировки возбуждения.

79

К одной из его вторичных обмоток 2 присоединяются силовые обмотки магнитного усилителя МУуоф а к обмотке 3 - промежуточный измерительный трансформатор ТИуоф. Трансформатор ТИуоф имеет три вторичные обмотки, две из которых 2 и 3 через выпрямители Вл и Внл питают обмотки ωу.л и ωу.нл управления магнитного усилителя МУуоф соответственно токами: линейным Io,л и нелинейным Io,нл. Обмотка 4 (ωрф) используется для подмагничивания сердечника ТИуоф током Io,рф от Uo,пв подвозбудителя при расфорсировке возбуждения возбудителя.

Ток Io,о,ф магнитного усилителя при напряжении Uв<2Uв,ном очень мал (рис. 2-15) и на режим намагничивания сердечников МУ1 и МУ2 (см. рис. 2-7) влияния практически не оказывает. При повышении напряжения до Uв≥2Uв,ном ток Iо,о,ф резко возрастает. Такая характеристика Iо,о,ф=f(Uв) достигается за счет резкого насыщения сердечника трансформатора ТИуоф при напряжениях Uв≥2Uв,ном и положительной обратной связи (ωос) в МУуоф, В обмотке 3 при этом появляется напряжение третьей гармоники, резко увеличивающее ток Iо,нл в обмотке ωу.нл магнитного усилителя    МУуоф и соответственно его выходной выпрямленный ток Io,o,ф.

Проходя в обмотках ωуоф соответственно  МУ1 и МУ2 при напряжениях Uв≥2Uв,ом, ток Iо,о,ф вносит значительные изменения в режимы намагничивания их сердечников, создавая результирующие магнитодвижущие силы управления:

 

В результате выпрямленные токи Iо,рег,1 и Iо,рег,2 соответственно от МУ1 и МУ2 изменяются: ток Iо.рег1 значительно уменьшается, а ток Iо,рег,2 несколько увеличивается. Указанные изменения токов регулятора обеспечивают ограничение результирующего возбуждения возбудителя, при котором его напряжение Uв не превышает двукратного значения от номинального (Uв≤2Uв,ном), т. е. кратность форсировки не превышает Rф≤2.

Устройство расфорсировки возбуждения  возбудителя (УРФ) состоит из реле напряжения РН1, вспомогательных реле РВ1, РП1, РП2 и обмотки ωрфТИуоф (см. рис. 2-14 и 2-18). Введение в действие УРФ осуществляется реле РН1 с напряжением срабатывания U1,с≥1,5Uв,ном. При срабатывании реле РН1 запускается реле времени РВ1 (см. рис. 2-18), которое по истечении времени t=14÷16с замыкает свой проскальзывающий контакт РВ1.1 и приводит в действие двухпозиционное промежуточное реле РП1. Реле РП1, срабатывая, контактом РП1.1 включает реле РП2, которое контактом РП2.1 замыкает цепь тока Iо,р,ф обмотки ωрф (см. рис. 2-14) для дополнительного подмагничивания сердечника трансформатора ТИуоф. В результате дополнительного подмагничивания увеличиваются токи Io,нл и Io,o,ф выхода УОФ.

 

 

Соответственно дополнительно  изменяются выпрямленные токи выхода магнитных усилителей МУ1 и МУ2 (см. рис. 2-7): ток Iо,рег,1 уменьшается,  а. ток Iо,рег,2 увеличивается. Согласно данным «Союзтехэнерго» и ЛПЭО «Электросила» в большинстве случаев при наладке систем регулирования удается подобрать соответствующие параметры настройки так, что при срабатывании описанного устройства расфорсировки возбуждение возбудителя снижается до Uв=( 1÷0,8) Uв.ном.

Изменение установившихся токов управления возбуждением возбудителя при снижении напряжения турбогенератора. Изменение установившихся выпрямленных токов управления возбуждением возбудителя при снижениях напряжения турбогенератора было показано на рис. 2-13. Точками 1 и 2 на характеристиках условно отмечены значения токов в режиме работы генератора с нормальной нагрузкой при напряжении Uг,ном. В связи с перевозбуждением возбудителя током Io,св ток Io,рег,2 по абсолютному значению превышает ток Iп,рег,1 практически на 15—17 А.

При к. з. в сети напряжение Uг турбогенератора снижается, например, до значения, отмеченного на рис. 2-13 точкой К, При котором токи Iо,рег,1 и Io,рег,2 изменяются до значений, отмеченных соответственно точками 3 и 4. При этом наступает неравенство:

 

 

 

возбуждение возбудителя сильно увеличивается  и его напряжение Uв могло бы значительно превысить допустимое Uв>2Uв,ном. Однако устройство ограничения форсировки (УОФ) изменяет токи Io.рег1 и Iо.рег.2 до значений, соответствующих двукратной форсировке (точки 5 и 6 на рис. 2-13). Длительность двукратной форсировки не должна превышать 14—16 с. Если по каким-либо причинам двукратная форсировка длится дольше, то реле РВ1, как указывалось, вводит устройство расфорсировки возбуждения возбудителя УРФ. В результате действий устройств УОФ и УРФ напряжение возбудителя, как правило, снижается до Uв=(1,0÷0,8)Uв,ном (рис. 2-16). Следует отметить, что на рис. 2-13 и 2-16 значения установившихся токов показаны условно. Рассмотрение и анализ переходных процессов от одного установившегося состояния к другому довольно сложны. Осциллограмма переходного процесса при к. з. в сети для генератора типа ТВВ-165-2 с регулятором типа ЭПА-325Б приведена на рис. 2-17.