Форсировка возбуждения

Простейшим устройством регулирования напряжения является схема форсировки возбуждения, которая широко применялась в свое время на генераторах, имеющих электромашинное возбуждение. Элементы этого устройства (см. рис. 2.9, а): реле минимального напряжения KV, контактор КМ и регулировочный реостат в цепи обмотки возбуждения возбудителя GE. При резкой посадке напряжения, что происходит при неудаленном КЗ, срабатывает реле KV, замыкает цепь питания катушки контактора КМ, который, замыкая свой контакт, шунтирует сопротивление RR. Ток в цепи возбудителя GE возрастает до максимального значения, напряжение на выводах GE также возрастает до максимального значения, увеличивая ток возбуждения в обмотке ротора LG, следовательно, увеличивается ЭДС генератора и напряжение на выводах генератора. Поддержание напряжения на выводах генератора позволяет сохранить в работе потребителей. После отключения поврежденного участка релейной защитой восстанавливается нормальный режим работы: отключается контакт KV, обесточивая катушку контактора, который размыкает свой контакт, и регулировочный реостат RR снова выполняет свою функцию.

Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ) устанавливается на всех генераторах мощностью 3 МВт и более. В схемах возбуждения, рассмотренных ранее, условно показано устройство АРВ. На рис. 2.9, б видно, что АРВ воздействует на вентильную группу VS, которая выпрямляет переменный ток и подает постоянный ток в обмотку возбуждения генератора. Величина этого тока зависит от напряжения на выводах генератора, что анализируется в схеме АРВ. В системе тиристорного возбуждения (см. рис. 2.10) устройство АРВ контролирует не только напряжение, но и ток генератора, а также посылает импульсы для управления тиристорами рабочей и форсировочной группы. На рис. 2.13 показана структурная схема АРВ сильного действия.

Рис. 2.13. Структурная схема АРВ сильного действия

Напряжение статора генератора U _Гподводится от трансформатора TV к блоку питания БН через блок компаундирования БКТ, который необходим для распределения реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами. К блоку БКТ подводится также ток статора генератора от трансформаторов тока ТА.

От блока БН передаются сигналы изменения величины напряжения D U _Г, скорость изменения напряжения U _Г' и форсировки напряжения ФВ в суммирующий магнитный усилитель У1.

От блока частоты БЧЗ в усилитель У1 передаются сигналы D f и f '.

Для ограничения тока ротора генератора при форсировке в схеме предусмотрен блок БОР, который анализирует ток ротора и передает сигнал «Ограничение перегрузки» (ОП) в усилитель У1.

Ограничитель минимального возбуждения (ОМВ) обеспечивает устойчивую работу генератора в режиме недовозбуждения.

Выбор каналов и коэффициентов усиления по каждому из них является сложной задачей.

Для стабилизации процесса регулирования возбуждения генератора в схеме АРВ сильного действия применяется обратная связь по скорости изменения напряжения ротора генератора. Напряжение ротора подводится к блоку обратной связи (БОС), который воздействует на усилитель У1.

Суммирующий магнитный усилитель У1 суммирует и усиливает все поступившие сигналы и передает суммарный сигнал на операционные усилители У2 и УЗ, которые воздействуют на системы управления рабочей СУТР и форсировочной СУТФ группы тиристоров [2.6].

Следующим этапом развития АРВ является применение микропроцессорных регуляторов возбуждения, схемы которых здесь не приведены, так как изучение их выходит за рамки дисциплины.