Способ самовозбуждения синхронного генератора

 

Союз Советски к

Социалистичесник

Ресиубл н

О П И С А Н И Е („;866688

И306РЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДИТЕЛЬСТВУ (6I ) Дополнительное к авт. свид-ву (22) За Явлено 11.01. 79 (21) 2711353/24-07 (5 3 ) М. Кл.

3 с присоединением заявки М

Н: 02 P 9/38

1Ъеударотееииьй комитет

СССР (23) Приоритет

Опубликовано 23.09.81. Бюллетень _#_a35

Дата опубликования описания 23.10.81 ав делан изобретений н открытий (>>) УД 621.313.322.013.62 (088. 8) (72) Авторы изобретения

Р. Г. Гольдин, Ю. И. Гоиьмаков н В. Г. Якименко

I (7l ) Заявитель (54) СПОСОБ САМОВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННОГО

ГЕНЕРАТОРА

Изобретение относится к электричес- ким машинам, а именно к вопросам самовозбуждения синхронных генераторов э питание обмотки возбуждения которых осуществляется с выводов генератора.

Известен способ самовозбуждения синхронного генератора, питание обмотки возбуждения которого осуществляется с выводов генератора через тиристорный преобразователь, заключающийся в том, 1Î что к обмотке возбуждения вращающегося генератора, предварительно намагниченного, подключают тирис торный преобразователь (1 .

Однако осуществление этого спосо1S ,ба встречает затруднения, так как остаточное напряжение генератора обычно составляет 1-2 % от номинального напряжения, а для обеспечения самовозбуж денит по этому способу подмагничивание должно обеспечивать напряжение генератора не менее 5-7 % от номинального. Такое подмагиичивание осуществляетсяя подачей в обмотку возбуждения постоянного тока от независимого источника и осуществляется при каждом пуске генератора. Длительность подмагничивания - до 5 с.

Таким образом; способ накладывает дополнительное требование к процессу пуска и самовоэбуждения генератора и не обеспечивает автономности его работы.

Наиболее близким к предлагаемому является способ самовозбуждения синхронного генератора, питание обмотки возбуждения которого осуществляется с выводов генератора через тиристоу ный лреобразователь, заключающийся в том, что к обмотке возбуждения ieнератора имеющего остаточное намагни чивание при скорости вращения генератора номинальной или близкой ей, подключают параллельно тиристорному преобразователю вспомогательный выпрямитель с:малым прямым падением aanps:кения, и при достижении напряжением

66688 4

55 з 8 генератора заданного значения .отключают вспомогательный выпрямитель .

Способ обеспечивает самовозбуждение генератора при остаточном напряжении 1-2 % от номинального, не требует независимого источника питания обмотки возбуждения P2) .

Однако известный способ самовозбуждения недостаточно надежен. При росте напряжения генератора и напрю жения на входе тиристорного преобразова теля,;напряжение между анодом и катодом тиристоров преобразователя в прямом направлении не растет, так как он защунтирован выпрямителем с практически постоянным прямым паде - нием напряжения, меньшим чем у тиристоров, и потому недостаточным для открытия тирис торов.

Поэтому, несмотоя на наличие управляющего сигнала тиристорный преобразователь заперт и может открываться только после отключения выпрямителя (здесь под отключением понимается более общее понятие, так как в частном случае, например при отключении выпрямителя контактором, включение тиристорного преобразователя может произойти в.процессе горения дуги, т.е. после механического отключения контактора, но до электрического разрыва цепи) °

То обстоятельство, что тиристорный преобразователь открывается после или в процессе отключения выпрямите» ля, приводит к более тяжелым условиям отключения выпрямителя (величине gyru), а в отдельных случаях к перенапряжениям на обмотке возбуждения и срыву процесса самовозбуждения.

Пельь изобретения - повышение надежности процесса самовозбуждения.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу самовозбуждения синхронного генератора, обмотка возбуждения которого подключена к выводам генератора через тиристорный преобразователь путем подключения к обмотке возбуждения генератора, при скорости вращения генератора, находящейся в заданном диапазоне:отклонений от номинальной параллельно тиристорному преобразователю вспомогательного выпрямите» ля с малым, прямым падением напряжения, и последующего отключения вспомогательного . выпрямителя, с рос» том напряжения генератора повышают напряжение .между анодом и катодом каждого тиристора преобразователя в прямом направлении до величины, превышающей пороговое напряжение тиристоров, а затем производят отключение ,вспомогательного выпрямителя.

На чертеже изображена принципиальная схема синхронного генератора, осуществляющая предлагаемый способ.

К выводам синхронного генератора

1 через трансформатор 2 подключен тиристорный преобразователь 3. Управление тиристорами 4 преобразователя 3 осуществляется от системы 5 управле- ния. Выход преобразователя 3 подключен к обмотке 6 возбуждения <:йнхронного генератора 1. На вход преобразователя 3 подключен через ключ (контактор) 7 вход выпрямителя 8. Выход выпрямителя 8 через резисторы 9 и

10 и ключ {контактор) 11 подключен параллельно выходу преобразователя 3 .

Процесс самовозбуждения протекает следующим образом.

При вращении генератора 1, за счет наличия остаточного намагничивания в его магнитной системе, на выводах гене\ ратора 1, а следовательно, и на выходе преобразователя 3 появляется напря-ч. жение . Величина его меныце порогового напряжения тиристоров 4, а также не.— достаточна для устойчивого управления тиристорами 4, вследствие чего тиристоры 4 заперты и генератор 1 не возбуждается.

При включении ключей 7 и 11 остаточное напряжение генератора 1 подается на вход выпрямителя 8. Поскольку пороговое напряжение выпрямителя 8 меньше порогового напряжения тиристоров 4-, через выпрямитель 8, резисторы 9 и 10 в обмотке 6 жозбуждения протекает ток, обусловленный наличием остаточного напряжения. Этот ток увеличивает магнитный поток генератора 1. Напряжение генератора 1 растет, что приводит к дал нейшему увеличению тока, протекающего через выпрямитель 8 в обмотку 6 возбуждения.

С ростом напряжения генератора 1, а значит, и тока, протекающего через выпрямитель 8, увеличивается падение напряжения на резисторах 9 и 10, следовательно, увеличивается напряжение между анодом и катодом каждого тиристора 4 (в катодной груп - ., -йе — напряжение между точками а и в, в анодной группе тиристоров 4 - напря жение между точками а и б),.

В определенный момент времени (при определенном напряжении генератора 1) 886688 прямое напряжение между анодом и-катодом тиристора 4 больше порогового напряжения тиристора 4, а на упращипощий электрод тиристоров 4 поданы управляющие импульсы от системы 5 управления. Тиристоры 4 открываются. Через них течет часть тока возбуждения. При заданном напряжении генератора 1 контакторы 7 и 11 отключаются. Поскольку тиристорный преобразователь 3 уже включен, дальнейший процесс самовозбуждения протекает устойчиво., Таким образом обеспечивается надежность процесса самовоэбуждения.

Кроме того, благодаря включению тиристорного преобразователя 3 до отключения выпрямителя 8, отключение контакторов 7 и 11 происходит в благоприя ных условиях, практически без образования дуги.

Элементы, обеспечивающие рост прямого напряжения .на тиристорах 4. при л возрастании напри кения генератора 1 (в данном примере резисторы 9 и 10), осуществляют ограничение тока через выпрямитель 8, что облегчает работу контакторов 7 и 11, а при отказе в отключении контакторов 7 и 11 препят» ствует черезмерному повышению напряжения генератора 1 .

Таким образом, предлагаемый спо соб позволяет повысить надежность самовозбуждения генератора, практически исключить возможность срыва процесса самовоэбуждения при отключении неуправляемого выпрямителя. Кроме того, реализация этого способа, обеспечивая высокую надежность самовоэбуждения, позволяет добиться большой автономности управления генератором, чем в большинстве известных систем возбуждения.

Упрощается работа аппаратуры управ ления, в частности контакторов, подклю чающих вспомогательный неуправляемый выпрямитель параллельно тиристорному преобразователю, и снижается требова» ние к этой аппапатуре.

Изобретение позволяет повысить надежность работы генератора и упрос тить схему управления генератором.

Формула изобретения

Способ самовоэбуждения синхронного генератора, обмотка возбуждения которого подключена к выводам генератора через тирис торный преобразователь путем подключения к обмотке возбуждения генератора, при скорости вращения генератора, находящейся в заданном диапазоне отклонения от номинальной параллельно тиристорному преобразователю вспомогательного выпрямителя с ма2s лым прямым падением напряжения, и пос. ледующего отключения вспомогательного выпрямителя, о т л и ч а ю ш и и с я тем, что с ростом напряжения генератора повьццают напряжение между анодом и

30 катодом каждого тиристора в прямом Юправлении до величины, превышающей по- роговое напряжение тиристоров, а затем производят отключение вспомогательного выпрямителя.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Синхронные генераторы. Обзор докладов на ХХШ сессии СИГРЭ 1970 г., М., Энергия", с, 89, 1972.

40 2. Авторское свидетельство СССР

34 559352 кл. Н 02 P 9/32, 1975, . (прототип).

86Ж88

Составитель К. Фотина

Ред йстор Н. Данкулич Техред М. Голинка Корректор Е. Рошко

Заказ 8097/78 Тираж 733 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113935, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5.Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4