Система за екцитација

Система за екситација

Дефиниција

Системата за екситација е важен компонент во синхроните машини, чија задача е да доставува потребниот магнетски ток до витаницата на роторот. Поедноставено, дизајнирана е за генерирање на магнетски поток со прелетанje електрически ток кроз витаницата. Клучните карактеристики кои дефинираат идеална система за екситација вклучуваат неомилостивна надежност во сите оперативни сценарија, јасни контролни механизми, лесна одржливост, стабилност и брз транизонски одговор.

Магнитудата на екситацијата потребна за синхронна машина зависи од многу фактори, како што се токот на оптоварување, факторот на моќта на оптоварувањето и брзината на враќање на машината. Поголемите токови на оптоварување, помалите брзини и отстатни фактори на моќта бараат поголем ниво на екситација во системот.

Во поставката за екситација, секој алтернатор обично има свој екситер, кој функционира како генератор. Во централна система за екситација, се користат два или повеќе екситери за достава на енергија до шината. Иако овој централен пристап е економичен, грешка во системот може да има негативен утврд на алтернаторите кои работат во електростанцијата.

Типови на системи за екситација

Системата за екситација може пред一面似乎被意外截断了。请允许我继续完成剩余部分的翻译： ```html системата за екситација може главно да се класифицира во неколку типови, со следните три како најзначајни: DC Система за екситација, AC Система за екситација и Статична система за екситација. Дополнително, постојат под-типови како Роторска система за екситација и Бесчешливица система за екситација, кои ќе се детаљно објаснат подолу.

DC Система за екситација

DC системата за екситација вклучува два екситера: главен екситер и помошен екситер. Автоматски регулатор на напон (AVR) игра ключна улога во овој систем со прилагодување на излезот на екситерите. Оваа прилагодба е насочена кон прецизно контролирање на излезната терминална напона на алтернаторот. Улазот од трансформаторот на ток до AVR служи како заштита, осигурувајќи дека токот на алтернаторот е ограничен во услови на грешка.

Кога прекинувачот на полето е во отворена позиција, резистор за испуштање на полето е поврзан преку витаницата на полето. Задолжувајќи се на високо индуктивниот карактер на витаницата на полето, овој резистор е суштински за дисипација на складираната енергија, заштитувајќи компонентите на системот од потенцијална штета поради индуцирани напони.

DC Система за екситација (Продолжение)

И главниот и помошниот екситер можат да се наструјат на два начини: или директно од главниот вал на синхроната машина или независно од спојен мотор. Директно приведени екситери често се предпочитани. Ова е затоа што го одржува целоста на оперативниот систем на единицата, осигурувајќи дека процесот на екситација останува непометнат од екстерни прекинувања.

Главниот екситер обично има напонска класификација околу 400 волти, а неговата капацитет е приближно 0,5% од капацитетот на алтернаторот. Меѓутоа, во турбо-алтернаторите, проблемите со екситерите се релативно чести. Високите брзини на враќање на овие машини допринашуваат до зголемено износување, што прави екситерите подложни на повреди. За да се справи со ова, се инсталираат екситери со посебен мотор како резервни единици, готови да превземат во случај на некоја нередност на главните екситери.

AC Система за екситација

AC системата за екситација интегрира алтернатор и тиристорски мост за правоугулизација, кои се директно поврзани со главниот вал на алтернаторот. Главниот екситер во овој систем може да работи во две моди: самоеекситација, каде што генерира свој магнетски пол за производство на електрична продукција, или посебна екситација, која се осигурува со екстерна енергенција за иницијација на процесот на екситација. AC системата за екситација може да се подели на две различни категории, секоја со своји уникални карактеристики, кои ќе се истражат подетално подолу.

Ротационен тиристорски систем за екситација

Како што е прикажано на придружната слика, ротациониот тиристорски систем за екситација има добро дефинирана ротациона секција, означена со тачкеста линија. Овој систем вклучува AC екситер, стационарно поле и ротацион арматура. Излезот од AC екситерот се правоугулиза преку мостови тиристорски правоугулизачки циркуит. Овој конвертиран DC излез потоа се доставува до витаницата на полето на главниот алтернатор, овозможувајќи генерирање на магнетскиот пол потребен за работа на алтернаторот.

Во ротациониот тиристорски систем за екситација, витаницата на полето на алтернаторот исто така е напајана преку дополнителен правоугулизачки циркуит. Екситерот може да установи свој напон со користење на својот резидуален магнетски поток. Енергенскиот блок, заедно со механизмот за управување на правоугулизањето, генерира точно контролирани сигнални импулси. Во автоматски режим, сигналот за напон на алтернаторот се просечува и потоа се директно споредува со операторскиот подесен вредност за регулирање на напонот. Обратно, во рачки режим, токот на екситација на алтернаторот се споредува со посебно, рачки подесен референтен напон.

Бесчешливица система за екситација

Бесчешливица системата за екситација е прикажана на следната слика, со неговите ротациони компоненти јасно заклучени во правоуголник со тачкеста линија. Овој напреден систем вклучува алтернатор, правоугулизачик, главен екситер и генератор со перманентни магнети. И главниот и помошниот екситер се водат од главниот вал на машината. Главниот екситер има стационарно поле и ротацион арматура. Излезот на ротационата арматура е директно поврзан, преку силуминско правоугулизачки, до витаницата на полето на главниот алтернатор, осигурувајќи бесчешливица пренос на електрична енергија за цели на екситација.

Помошниот екситер е генератор со перманентни магнети воден од валот. Тој има ротациони перманентни магнети фиксирани на валот и трифазна стационарна арматура. Оваа арматура доставува енергија до полето на главниот екситер преку силумински правоугулизачки, со што допринашува на екситацијата на главниот алтернатор. Дополнително, во друга конфигурација, помошниот екситер, все уште валоводен генератор со перманентни магнети, користи трифазни целофазни фазно контролирани тиристорски мостови за хранење на главниот екситер.

Бесчешливица системата за екситација нуди неколку значајни предности. Со елиминирање на користењето на комутатори, колектори и чешливици, значително се намалува потребата за одржба. Тоа исто така има многу краток временски константан, со време на одговор под 0,1 секунди. Овој краток временски константан подобрува малосигналната динамичка перформанса на системот, овозможувајќи му брзо и точко одговорување на мали електрични прекинувања. Поминува, тоа ја олеснува интеграцијата на додатни сигнали за стабилизација на енергетскиот систем, кои се критични за одржување на стабилноста на мрежата.

Статична система за екситација

Во статичната система за екситација, електричната храна се добива директно од алтернаторот. Ова се постигнува преку трифазен звезда/делта поврзан трансформатор за намалување. Правителниот витник на овој трансформатор е поврзан со шината на алтернаторот, додека вторичниот витник служи на многу функции. Тој доставува енергија до правоугулизачикот, кој конвертира алтернативниот ток во правоугулен за цели на екситација. Дополнително, тој доставува електрична енергија до циркуитот за контрола на мрежата и друга поврзана електрична опрема, осигурувајќи безбеден работен систем за екситација и контрола.

Статичната система за екситација има впечатливо кратко време на одговор, што ѝ овозможува брз реакции на промени во електричните услови. Овој брз одговор, во свою страна, дава изузетна динамичка перформанса, овозможувајќи системот да одржува стабилна работа дори и под променливи оптоварувања и варирачки електрични барања.

Еден од кључните предности на овој систем е способноста да значајно намали оперативните трошоци. Со елиминирање на традиционалните екситери, се елиминираат губитоци од ветреење—енергијата која се дисипира поради триенјето меѓу движењата делови и околниот воздух. Дополнително, без потребата за редовна одржба на витниците на екситерите, трошоците за одржба се значајно намалени. Овие карактеристики за спестување на трошоци прават статичната система за екситација економски привлеклив избор за широк опсег на применби.