🗊Презентация Режимы работы генераторов. Асинхронный режим

Режимы работы генераторов Асинхронный режим

Режимы работы генератора Синхронный режим работы: равенство моментов Мт = -Мс, скольжение S=0 Асинхронный режим работы: неравенство между моментами Мт˃Мс Асинхронные режимы двух видов: 1) асинхронный режим с возбуждением 2) асинхронный режим с потерей возбуждения ПТЭ 5.1.27. Несинхронная работа отдельного возбужденного генератора любого типа относительно других генераторов электростанции не допускается.

Асинхронный режим с потерей возбуждения Причины потери возбуждения: потеря возбуждения возбудителя – 18% повреждения в цепи ротора – 18% повреждение возбудителя – 16% разрыв муфты возбудителя – 12 % случайные отключения АГП – 14% прочие причины – 22%

Асинхронный режим с потерей возбуждения ПТЭ 5.1.27. Допускается кратковременная работа турбогенераторов в асинхронном режиме без возбуждения при сниженной нагрузке: для ТГ с косвенным охлаждением обмоток до 60% номинальной, продолжительностью не более 30 минут; для ТГ с непосредственным охлаждением на основании заводских инструкций (в старом ПТЭ: нагрузка 40-50% в течение 15 минут); работа ГГ в асинхронном режиме без возбуждения не допускается.

Асинхронный режим с потерей возбуждения Переход генератора в асинхронный режим происходит следующим образом: исчезает магнитное поле и, следовательно, исчезает синхронный момент (до нуля, с некоторой постоянной времени) Мс → 0; в начальный момент впуск рабочего тела (пара в турбину) остается прежним, генератор разгоняется; равновесие между моментами нарушается, избыточный вращающий момент турбины Мт разгоняет ротор, частота его вращения становится выше синхронной (в первый момент до 5-6 % при ном. нагрузке); ротор вращается несинхронно со статором (статор включен в сеть f=50 Гц) и в замкнутых контурах ротора индуктируется переменный ток (вихревые токи) с частотой скольжения и создается асинхронный (тормозящий) момент Мас, т.е. возникает скольжение; регулятор турбины стремится сохранить частоту вращения ТГ, уменьшает впуск пара в турбину, вследствие чего несколько снижается скольжение и активная мощность генератора. (S ↓, P ↓)

Асинхронный режим с потерей возбуждения

Асинхронный режим с потерей возбуждения

Асинхронный режим с потерей возбуждения для ТГ с косвенным охлаждением – потерями в роторе, достигающими наибольших значений в конструктивных деталях ротора в случае разомкнутой обмотки возбуждения; для ТГ с непосредственным охлаждением – значением допустимого тока статора и нагревом элементов торцевых зон статора, особенно крайних пакетов активной стали из-за резкого возрастания магнитных полей рассеяния в зоне лобовых частей обмоток. Быстрая разгрузка необходима, т.к. в асинхронном режиме Г без возбуждения начинает потреблять из сети реактивную мощность, при этом остальные параллельно работающие генераторы могут перегрузиться по току статора и ротора, вследствие их участия в покрытии возникшего дефицита реактивной мощности.

Асинхронный режим с потерей возбуждения Измерительные приборы при асинхронном режиме: ток статора значительно увеличивается и колеблется с двойной частотой скольжения около некоторого среднего значения; напряжение статора понижается в зависимости от значения нагрузки, и стрелка прибора немного колеблется; выдача генератором активной мощности понижается, и стрелка прибора сильно колеблется; реактивная мощность не выдается, а потребляется генератором из сети, на что указывает стрелка прибора, отклоняющаяся (с небольшими колебаниями) в другую сторону шкалы; в обмотке ротора, если она окажется замкнутой на возбудитель или резистор самосинхронизации, протекает переменный ток, и стрелки приборов (амперметра и вольтметра) в цепи ротора колеблются с частотой скольжения в обе стороны от нуля. При обрыве в цепи возбуждения показание амперметра будет равным нулю.

Возможные неисправности в системе возбуждения 1. Обмотка возбуждения разомкнута (обрыв цепи) 2. Обмотка возбуждения замкнута на гасительное сопротивление 3. Обмотка возбуждения замкнута накоротко (неисправность возбудителя)

Возможные неисправности в системе возбуждения Для разных повреждений обмотки возбуждения – разные характеристики асинхронного момента

Асинхронный режим с потерей возбуждения Характер изменения асинхронного момента зависит от типа и мощности генератора: ГГ – явнополюсные машины без демпферных обмоток не могут развивать большого асинхронного момента (не более 0,5 – 0,6 номинального), имеют пологую характеристику и должны отключаться при потере возбуждения; ТГВ-200 – максимальный асинхронный момент равен либо больше номинального, поэтому генератор потеряв возбуждение спокойно переходит в асинхронный режим, необходимо разгрузить до допустимой нагрузки; ТГВ-300 – максимальный асинхронный момент равен 60% номинального синхронного момента, желательно отключать.

Асинхронный режим с потерей возбуждения Мероприятия при потере возбуждения: выявить асинхронный режим (релейная защита действует на отключение, если он невозможен или недопустим, или на сигнал, также наблюдают за показаниями приборов); отключить АГП и переключить обмотку возбуждения на Rг; разгрузить турбину, снизить активную нагрузку до допустимых значений; устранить неисправность системы возбуждения либо перейти на резервный возбудитель; обеспечить работу системы собственных нужд; контролировать Q, Iр других генераторов; обеспечить устойчивость энергосистемы; ограничить время асинхронного режима в соответствии с допустимым.