Jenerator qutqaruvchilari asosan turli manbalardan elektr energiyasini ishlab chiqarish uchun mo'ljallangan, shu jumladan fosil yanadigan, atom, gazli turbinali, birlashtirilgan tsikl, gidro va pompa moddali elektr stansiyalari. Ular hamda jenerator qutqaruvchilari bo'lmagan mavjud elektr stansiyalarini yangilash uchun ideal.
Oldingi yillarda jenerator qutqaruvchilari bir nechta nisbiy ravishda kichik generatorlarni umumiy ombga ulashgan ko'plab blokli elektr stansiyalarda keng tarqalgan. Biroq, generatorlarning tez-tez oshishi va tizimning xatolik amperlik darajasi oshishi bilan, ushbu turdagi switchgearning uzg'itish qobiliyati tez orada yetishmay qoldi. Keyin esa har bir generatorning alohida bujgarma ta'minot sistemasiga ega bo'lgan va shu sistemaga qo'shimcha transformator va yuqori tomondagi qutqaruvchilar bilan bog'langan "birlik" konsepsiyasi qabul qilindi.
Birlik ulashni solishtirganda, jenerator qutqaruvchilari orqali jeneratorlarni ularning terminal voltajida ulash quyidagi ko'plab afzalliklarga ega:
Operatsiyalarni soddalashtirish: Bu operatsional jarayonlarni soddalashtiradi, jenerator bilan bog'liq ulash vazifalari davomida inson xatosi ehtimolini kamaytiradi.
Yaxshi himoya: Jenerator, asosiy va birlik transformatorlari uchun yaxshi himoya taqdim etadi, bu muhim komponentlarni elektr xatoliklari va sur'atlantirishlardan himoya qiladi.
Barqarorlikni oshirish: Elektr energiyasini ishlab chiqarish tizimining xavfsizligini oshiradi va elektr stansiyasining umumiy barqarorligini oshiradi, vositalar vaqtini minimallashtiradi va elektr energiyasini maksimal qiladi.
Iqtisodiy foyda: Bu ham iqtisodiy afzalliklarga ega, masalan, tekshirish xarajatlarini kamaytiradi va mashhur muddatdagi operatsion samaradorlikni oshiradi.
Elektr stansiyalari uchun elektr tuzilishining asosiy talablari quyidagicha umumlashtirilishi mumkin:
Samarali energiya uzatish: Generator orqali ishlab chiqarilgan elektr energiyasini yuqori voltajli (HV) uzatish tizimiga uzatish, operatsion talablarni, shuningdek, samaradorlik, barqarorlik va iqtisodiy samarali bo'lishni hisobga olgan holda.
Barqaror qo'shimcha energiya ta'minoti: Qo'shimcha va stansiya xizmatlari tizimlari uchun elektr energiyasini ta'minlash, bu xavfsiz va barqaror elektr stansiya ishlashini saqlash uchun muhimdir.
Rasm 1 jenerator qutqaruvchilari orqali jeneratorni asosiy transformatorga ulash uchun ishlatiladigan elektr stansiya tuzilishini namoyon qiladi, bu qutqaruvchilarning qanday elektr stansiya tizimiga integratsiya qilinishini ko'rsatadi.
Jenerator qutqaruvchilari elektr tizimlarda muhim va ko'p aspektli rol o'ynaydi, quyidagi zarur operatsional vazifalarni bajaradi:
Yuqori voltajli tizim bilan sinxronizatsiya: Jeneratorni yuqori voltaj (HV) darajasida tizim voltajiga sinxronizatsiya qilish javobgarligini o'z ichiga oladi. Bu jenerator chiqishi va tarmoq orasida samarali ulashni ta'minlaydi, elektr energiyasini samarali uzatishga imkon beradi.
Yuqori voltajli tizimdan ajratish: Jeneratorlarni yuqori voltajli tizimdan ajratish imkoniyatini beradi, bu unloading yoki yengil yuklangan jeneratorlarni o'chirishda maxsus foydali. Bu operatsiya elektr tarmoqning barqarorligini va xavfsizligini saqlashda yordam beradi.
Yuk amperlikni uzg'itish: Bu qutqaruvchilar yuk amperliklarini uzg'itish qobiliyatiga ega, jeneratorning to'liq yuk amperlik qadar. Bu funktsiya normal ish rejimi va yuk boshqaruvida muhim ahamiyatga ega.
Tizim tomonidan ta'minlangan qisqa egri uzg'itish: Tizim tomonidan ta'minlangan qisqa egri liniyalarni uzg'itish, jenerator va boshqa komponentlarni tizimda xatoliklardan kelib chiqqan katta amperlik akram ostida zarar ko'rishdan himoya qiladi.
Jenerator tomonidan ta'minlangan qisqa egri uzg'itish: Shundan tashqari, ular jenerator tomonidan ta'minlangan qisqa egri liniyalarni uzg'itish uchun mo'ljallangan, jeneratorni ichki xatoliklardan himoya qilib, uning davom etuvchi xavfsiz ishini ta'minlaydi.
Fazaviy mos emas holatdagi amperlikni uzg'itish: Jenerator qutqaruvchilari fazaviy mos emas shartlarda amperlikni uzg'itish qobiliyatiga ega, 180° gacha fazaviy farqni boshqarish imkoniyatiga ega. Bu xususiyat anormal ish rejimlari paytida tizimning barqarorligini saqlash uchun muhimdir.
Pompa moddali elektr stansiyalarda sinxronizatsiya (motor rejimi): Pompa moddali elektr stansiyalarda, jenerator-motor motor rejimida ishga tushirilganda, shibdan ma'shinni yuqori voltajli tizimga sinxronizatsiya qilish uchun ishlatiladi. Sinxronizatsiya usullari, masalan, statik chastota konvertori (SFC) ishga tushirish yoki back-to-back ishga tushirish mavjud.
Pompa moddali elektr stansiyalarda ishga tushirish amperligini boshqarish (motor rejimi): Jenerator-motor pompa moddali elektr stansiyalarda asinxron ishga tushirishda, shibdan ishga tushirish amperligini yopadi va uzg'itadi, samarali va nazorat ostidagi ishga tushirish jarayonini ta'minlaydi.
Past chastotali qisqa egri amperligini uzg'itish: Gazli turbinali, birlashtirilgan tsikl va pompa moddali elektr stansiyalarda, ishga tushirish ta'minotiga qarab, shibdan jenerator tomonidan ta'minlangan qisqa egri amperliklarni 50/60 Hz dan past chastotalarda uzg'itish imkoniyatiga ega, ushbu elektr ishlab chiqarish tizimlarining xususiy talablari asosida.
Pompa moddali elektr stansiyalarda bir nechta sinxronizatsiya usullari mavjud.
Statik chastota konvertori (SFC) ishga tushirish skhemi: Bu skhema asosan HV tomoni yuqoriga bog'langan birlik transformatoriga bog'langan tiristor konvertori va jeneratorga bog'langan inversor izdan iborat. Inversor jeneratorni past chastotali energiyadan ishga tushiradi va uni nominal chastotaga qadam qadam oshiradi. Jenerator energiya ishlab chiqarishga qiziqsa, uning chiqishi va tarmoq orasida fazaviy farq bo'lishi mumkin. Fazaviy farq minimal bo'lgan paytda, jenerator yuqori voltajli tizimga ya'ni jenerator shibdan yoki yuqori voltajli shibdan orqali sinxronizatsiya qilinadi.
Back-to-back ishga tushirish skhemi: Bir nechta jeneratorlardan iborat elektr stansiyalarda, back-to-back ishga tushirish skhemi ishlatilishi mumkin. Nominal shartlarda ishlaydigan jenerator tomonidan ishlab chiqarilgan energiya to'xtagan jeneratorni nominal chastotaga qadar ishga tushirish uchun ishlatiladi. So'ngra, jenerator yuqori voltajli tizimga ya'ni jenerator shibdan yoki yuqori voltajli shibdan orqali sinxronizatsiya qilinadi.
IEC/IEEE 62271-37-13 standarti asosida, jenerator qutqaruvchining rated short circuit duty cycle ikki operatsiya birliklardan iborat deb belgilangan, har bir operatsiya orasida 30 minut interval bor. Duty cycle "CO – 30 minut – CO" ko'rinishida ifodalangan, bu ikki to'liq qisqa egri uzg'itishni bildiradi, har bir qisqa egri yopish o'qibatidan 30 minut interval bo'lib o'tadi.Bu dizayn xususiy ravishda elektr stansiyalari va jeneratorlarni himoya qilish uchun mo'ljallangan. Ikki muntazam uzg'itish operatsiyasini to'liq qisqa egri paytida amalga oshirish jenerator va step-up transformatorlarga zarar yetkazishi mumkin.
Shunday qisqa egri liniyalari juda nazaroviy, va elektr stansiya boshqaruvchisi to'liq qisqa egri o'qibatidan keyin faqat 30 minutda yana bir marta shibdan yopishga urinmasligi ehtimoli juda kam.
Ikki operatsiya orasidagi 30 minutlik interval shibdanning boshlang'ich sharoitlarini tiklash va uning komponentlarini juda issiq qilishidan oldin qilish uchun muhim. Bu vaqt intervali operatsiya turiga va jenerator qutqaruvchining xususiyatlari asosida o'zgartirilishi mumkin.
