Стартовая >> Оборудование >> Эл. машины >> Проверка и испытание вентильных систем возбуждения синхронных машин

Испытания вентильных систем возбуждения на аналоговых вычислительных машинах - Проверка и испытание вентильных систем возбуждения синхронных машин

Оглавление
Проверка и испытание вентильных систем возбуждения синхронных машин
Состояние и перспективы развития
Методы анализа систем возбуждения
Схемы силовых цепей
Схемы систем управления
Схемы систем управления с тиристорными преобразователями
Автоматические регуляторы возбуждения
Цепи зажигания, возбуждения и смещения ртутных вентилей
Цепи управления, защиты и сигнализации вентильных возбудителей
Собственные нужды вентильных возбудителей
Системы охлаждения полупроводниковых вентилей
Вакуумная система ртутных вентилей
Диаграммы режимов работы выпрямителей
Диаграммы нормальных режимов работы выпрямителя
Диаграммы ненормальных режимов работы выпрямителя
Диаграммы глубоких режимов работы выпрямителя
Проверка силового оборудования
Проверка ртутных вентилей
Пробное возбуждение ртутного вентиля
Кремниевые вентили
Формовка ртутных вентилей
Проверка систем охлаждения
Проверка вакуумной система
Предварительная проверка систем управления
Комплексная проверка систем управления
Предварительная проверка АРВ
Комплексные испытания систем возбуждения
Установка угла регулирования форсировочной группы вентилей
Определение статизма системы независимого возбуждения
Испытание системы самовозбуждения с последовательными трансформаторами
Испытания вентильных систем возбуждения на аналоговых вычислительных машинах
Список литературы

В зависимости от поставленных задач схема модели для испытаний системы возбуждения может быть различной. В общем случае на модели должны быть представлены следующие элементы: главный генератор, связанный с энергосистемой линией электропередачи, выпрямитель и его источник питания (вспомогательный генератор или трансформаторы), автоматические регуляторы возбуждения главного и вспомогательного генератора.

 Для системы независимого вентильного возбуждения структурная схема модели будет иметь вид, показанный на рис. 77. В нее входят:
математическая модель источника питания выпрямителя (вспомогательного генератора) 1, которая отрабатывает фазные значения неискаженной э. д. с. за индуктивным сопротивлением коммутации еха, exb, ехc;
математическая модель, на которой решают уравнения коммутации токов в вентилях, 2. На ее выходе получаются значения токов в фазах источника питания ia, ib, ic в масштабе тока модели
физическая модель управляемого выпрямителя 3, на выходе которой получается выпрямленный ток i*f также в масштабе тока модели. Модель состоит из маломощных управляемых тиристоров (2У101Г), собранных по мостовой схеме;
согласующее устройство (источники тока) 4 производит согласование тока возбуждения в масштабе тока модели с током возбуждения if в масштабе напряжения. Этот переход необходим, поскольку в модели главного генератора все величины выражены в масштабе напряжения усилителей. В согласующем устройстве производится также измерение выпрямленного напряжения Uf,
математическая модель главного генератора и линии связи с системой 5. В ней решаются уравнения переходных процессов генератора;
математическая модель АРВ главного генератора 6, входными величинами которой являются напряжение Ur и частота fT генератора, а выходной величиной — напряжение выхода UАPB;
физическая модель схемы управления тиристорами, которая вырабатывает отпирающие импульсы и изменяет угол регулирования тиристоров модели а в зависимости от напряжения UАPB;
математическая модель системы возбуждения и регулирования вспомогательного генератора 8, входными величинами для которой являются ток и напряжение вспомогательного генератора (iΒ.г, UΒ.г), а выходной величиной— напряжение его возбуждения.

Достоинством такой модели является возможность рассмотреть работу системы возбуждения во всех возможных переходных и стационарных режимах. В процессе испытаний на модели осциллографируются те же величины, что и на натурной установке.
схема модели для испытания системы возбуждения
Рис. 77. Структурная схема модели для испытания системы возбуждения.
По осциллограммам определяются углы регулирования и коммутации. В настоящее время пока еще не удалось построить достаточно простую модель двух включенных параллельно схем выпрямления. В этом состоит недостаток приведенной выше схемы модели. Однако в независимой системе возбуждения синхронных генераторов можно считать с небольшим приближением, что нормальные режимы определяются в основном рабочей группой вентилей, а переходные режимы — форсировочной группой вентилей. Иными словами, в принципе допустимо проводить анализ основных режимов двух включенных параллельно схем систем возбуждения с помощью модели с одной группой вентилей. О хорошем качестве работы модели можно судить по осциллограммам, показанным на рис. 78, из которых видно, что углы регулирования и коммутации, а также форма токов и напряжений в различных фазах практически совпадают. Задача построения модели для испытания систем возбуждения значительно упрощается, если в системе возбуждения используются схемы выпрямления с одной группой неуправляемых вентилей (бесщеточная и высокочастотные системы). В таких системах АРВ главного генератора воздействует на систему возбуждения индукторного генератора. Из структурной схемы модели исключаются соответствующие элементы, а управляемые маломощные тиристоры заменяются диодами.

Если задачей испытания является рассмотрение установившихся режимов работы системы возбуждения (определение токов, напряжений, углов коммутации и т. д.), то можно существенно упростить модель, исключив из нее модели главного генератора и АРВ.
В этом случае нужный режим создается при помощи блока ручного управления путем подачи на согласующее устройство и устройство управления тиристорами расчетных значений тока if и напряжения UAРВ в масштабе модели.

Рис. 78. Осциллограммы режимов работы модели системы возбуждения при х. х. (а) и номинальной нагрузке (б) главного генератора. иА, иВ, uС - напряжение ВГ; ίΒ1—iВ6—токи в вентилях; α и γ — углы регулирования и коммутации; uf — выпрямленное напряжение.

Во всех указанных выше вариантах модели можно анализировать аварийные режимы системы возбуждения (отключение или закорачивание плеча выпрямительной схемы), причем эти режимы создаются так же, как и в натуре, т. е. отключением или закорачиванием вентиля на модели.

Известно, что в системах возбуждения, содержащих неуправляемые вентили, а также в системах возбуждения с последовательными трансформаторами и управляемыми вентилями во время к. з. в цепи статора генератора вместо форсировки возбуждения наблюдается кратковременное снижение напряжения возбуждения до нуля.

Рис. 79. Осциллограммы работы модели последовательного трансформатора с неуправляемым выпрямителем (первый режим). ех — э. д. с. фазы А последовательного трансформатора за индуктивностью коммутации; uA—напряжение фазы А на выводах трансформатора; uf — выпрямленное напряжение.

Причина этого явления состоит в переходе выпрямителей в глубокие режимы. Анализ работы вентилей в таких режимах представляет серьезные трудности даже для специалистов. А проведение для этого натурных испытаний (при внезапных к. з.) связано с большим риском не только для системы возбуждения, но и для всего остального оборудования. Аналоговая модель позволяет детально исследовать указанное явление. В качестве примера можно привести испытания на аналоговой модели системы возбуждения, содержащей последовательные трансформаторы и неуправляемые вентили (или управляемые вентили при полном отпирании). На осциллограммах (рис. 79, 80, 81) показано изменение выпрямленного напряжения, напряжения на последовательном трансформаторе и токов в вентилях при увеличении выпрямленного тока. При переходе из первого режима во второй и затем в третий напряжение на последовательном трансформаторе и выпрямленное напряжение резко уменьшаются. В конце второго режима в кривой выпрямленного напряжения появляются мгновенные значения, равные нулю, а в третьем режиме — «площадки» нулевого потенциала.

Рис. 80. Осциллограммы работы модели последовательного трансформатора с неуправляемым выпрямителем во втором режиме (обозначения см. рис. 79).

Рис. 81. Осциллограммы работы модели последовательного трансформатора с неуправляемым выпрямителем в третьем режиме (обозначения см. рис. 79).

Соответственно увеличиваются угол коммутации вентилей и среднее значение тока вентиля. Сравнивая эти осциллограммы с диаграммами режимов (рис. 53, 54), можно убедиться в хорошем качестве работы модели.

Зная масштабы моделирования, по данным осциллограммам можно определить, при каких соотношениях значений выпрямленного тока и первичного тока последовательного трансформатора наступают второй и третий режимы выпрямления (при заданном значении сопротивления коммутации) .
Зная параметры генератора и рассчитав токи статора и ротора при к. з. при помощи модели, можно с большой точностью определить режим работы выпрямителя: угол коммутации, среднее значение тока в вентилях, напряжение на последовательном трансформаторе и выпрямленное напряжение. На модели можно получить зависимость режимов работы выпрямителя при изменении сопротивления коммутации.
Приведенные выше соображения и примеры позволяют говорить о возможностях использования АВМ в наладочных и эксплуатационных организациях для обучения персонала, тренировки перед испытаниями, при анализе сложных режимов.



 
« Проверка и замена подшипников электродвигателей   Проверка поверхности коллектора и установка щеточных траверс »
электрические сети