По всем вопросам звоните:

+7 495 274-22-22

УДК: 621.3

Синхронный генератор с транзисторным самовозбуждением

Для обеспечения проектных работ построены модели синхронных генераторов с самовозбуждением. Возбудители содержат двухполярные или однополярные ШИП на модулях IGBT. Для защиты от коротких замыканий при двухполярном ШИП использована рекуперация энергии в возбудитель. При однополярном ШИП для защиты использован взрывной предохранитель и разрядное сопротивление. На моделях выполнен анализ нормальных и аварийных режимов работы систем.

Литература:

1. Boldea I ., Synchronous Generators / Boca Raton: CRC Press, 2005. – 448 p.

2. Глебов И.А. Системы возбуждения синхронных генераторов с управляемыми преобразователями. – М.: Изд. АН СССР, 1960.

3. Schaefer R.C. Application of static excitation systems for rotating exciter replacement / in Proc. IEEE Pulp and Paper Industry Tech. Conf., 1997, pp. 199–208.

4. Zimmer H., M. Asmah W., Hanson J. Influences of Excitation Systems on the Dynamic Voltage Behavior of Power Systems / IPST International Conference on Power System Transients 2015, 15IPST222.

5. SIPOL Transistorized Excitation Systems for Synchronous Generators / Siemens AG Power Generation, 2004.

6. Burmistrov A.A., Fadeev A.V. Control and Regulation Means of Asynchronized Turbogenerator Excitation, Russian Electrical Engineering, 2010, Vol. 81, No. 2, pp. 86–93.

7. Loginov A.G., Burmistrov A.A. et al. Excitation Systems of Asynchronized Turbogenerators // Russian Electrical Engineering, 2010, Vol. 81, No. 2, pp. 79–85.

8. Shakaryan Y.G., Labunets I.A., Sokur P.V. et al. Experience in development in and operation of new types of turbogenerators with vector type excitation system for wide-range reactive power control / 43RD International conference on large high voltage electric systems 2010, CIGRE 2010.

9. Пронин М.В., Воронцов А.Г., Шелюх В.Ю., Пименова И.А., Григорян А.С. Моделирование и исследование транзисторной системы самовозбуждения синхронного генератора / Известия СПбГЭТУ «ЛЭТИ». – 2015. – №10. – С. 50-56.

10. Пронин М.В., Воронцов А.Г. Электромеханотронные комплексы и их моделирование по взаимосвязанным подсистемам // СПб.: Изд-во «Ладога», 2017. – 220 с.

11. Grigoryan A., Pimenova I., Pronin M., Shelyuh V. Self-Excitation Systems of a Synchronous Generator with a bipolar and unipolar PWM DC-DC Converters // EPE-2016, 5– 9 September 2016, Karlsrue/Germany.

12. Pronin M.V., Vorontsov A.G., Pimenova I.A., Grigoryan A.S. A model of a synchronous machine with a transistor exciter for analysis of normal operations, external and turnto-turn faults / IECON 2016, 2016.10.2327, Firenze/Italy.

В электроэнергетических системах (ЭЭС) в качестве источников переменного напряжения используются преимущественно синхронные генераторы (СГ) [1]-[12] . СГ выполняются с возбуждением от независимых источников энергии через контактные кольца, а также без контактных колец с вращающимися возбудителями. В автономных ЭЭС для возбуждения СГ используются системы компаундирования. Во многих случаях СГ выполняются с самовозбуждением.

Самовозбуждение СГ наиболее востребовано в автономных установках, в которых отсутствуют другие источники энергии. При создании СГ с самовозбуждением в числе прочих задач должна быть обеспечена работоспособность защит при коротких замыканиях (КЗ) обмотки статора.

Наиболее часто в системах возбуждения машин используются тиристорные полупроводниковые преобразователи [1-4, 7, 8]. Они обладают большой перегрузочной способностью и хорошо себя зарекомендовали в течение десятков лет эксплуатации на многих объектах.

Транзисторные системы возбуждения широкого применения пока не нашли, но имеют сравнительно малые габариты, позволяют повысить быстродействие установок, обладают дополнительными преимуществами, поэтому перспективны [1, 5, 9-12].

В данной статье рассматриваются СГ с транзисторными системами самовозбуждения. Режимы работы систем анализируются на математических моделях.

Рассматриваются транзисторные системы самовозбуждения СГ с широтно-импульсными преобразователями с двухполярным и однополярным широтно-импульсным преобразователем (ШИП) напряжения.

Схема установки с трехфазным СГ и транзисторной системой самовозбуждения (СВ) с двухполярным ШИП представлена на рис. 1. Напряжение СГ - 690 В, частота - 50 Гц (двигатель дизельный или турбина) или переменная (вращение от ветроколеса). Возбуждение СГ осуществляется через контактные кольца при питании СВ от обмотки статора. В состав СВ входят: трансформатор (Тр), выпрямитель (В), фильтр выпрямленного напряжения со сглаживающим дросселем Ld и конденсаторной батареей C, двухполярный ШИП на модулях IGBT, цепь защиты с чоппером и защитным резистором Rz., система управления (СУ) [11].

Для Цитирования:
Синхронный генератор с транзисторным самовозбуждением. Электроцех. 2018;12.
Полная версия статьи доступна подписчикам журнала
Язык статьи:
Действия с выбранными: