Системы возбуждения генераторов

Система возбуждения предназначена для питания обмотки возбуждения ротора постоянным током и регулирования тока возбуждения. Источник тока возбуждения называется возбудителем.

Значения ЭДС генератора определяется величиной тока возбуждения, поэтому регулирование напряжения на выводах генератора осуществляется за счет изменения тока возбуждения.

Системы возбуждения характеризуются параметрами:

· - номинальное напряжение возбуждения (на кольцах ротора);

· - номинальный ток возбуждения (соответствует номинальной нагрузке);

· - номинальная мощность возбуждения (0,2-0,6% от номинальной мощности машины);

· форсировочная способность ( );

· быстродействие при авариях в системе;

· скорость развозбуждения генератора при действии релейной защиты.

Форсировочной способностью по напряжению (току) называют отношение напряжения (тока) потолка возбуждения к номинальному . Генераторы должны иметь не менее, чем двукратную форсировку

; .

Потолок возбуждения - величина, до которой быстро увеличивают (форсируют) возбуждение при глубоком снижении напряжения на зажимах генератора при коротких замыканиях в системе.

Быстродействие систем возбуждения в процессе форсировки напряжения при авариях в энергосистеме характеризуется (рис. 13).скоростью нарастания напряжения возбуждения (1/сек):

,

где t - время, за которое происходит форсировка.

К системам возбуждения предъявляются следующие требования:

· высокая надежность в нормальном и аварийном режимах;

· устойчивость возбуждения (высокий потолок возбуждения);

· высокая скорость нарастания возбуждения.

Рис. 13. Определение скорости форсировки возбуждения

Возбуждение машины устойчиво, если любое изменение ее нагрузки не вызывает изменения возбуждения и на зажимах генератора поддерживается уровень напряжения с точностью .

В зависимости от возбудителя системы возбуждения можно разделить на два основных вида: электромашинное и полупроводниковое.

Различают следующие виды полупроводниковых систем возбуждения

· высокочастотное (индукторное) независимое возбуждение;

· тиристорное независимое возбуждение;

· бесщеточное независимое возбуждение;

· полупроводниковое самовозбуждение.