Компаундирование возбуждения синхронного генератора полным током

Напряжение генератора определяется по формуле U г=Ег- jI г·Хг, где Ег – э.д.с генератора, Iг – ток генератора, Хг – сопротивление обмотки статора генератора. Из формулы видно, что при изменении тока нагрузки генератора изменяется напряжение генератора на величину падения напряжения (jIг·Хг) в обмотке статора генератора. Схема компаундирования синхронного генератора полным током (рис. 21) поддерживает напряжение генератора Uг в пределах нормы, используя ток I₂ от трансформатора тока ТА для компенсации падения напряжения в обмотке статора генератора.

Рис. 21. Схема компаундирования синхронного генератора полным током.

ТА - трансформатор тока;

Т L - промежуточный трансформатор;

RRS - установочный реос­тат;

VS - вып­рямитель;

G - статор генератора;

LG - обмотка возбуждения синхронного генерато­ра;

GE - возбудитель;

LE - обмотка возбуждения возбудителя;

RRE - реостат возбуждения возбудителя;

SFE – контакты реле форсировки возбуждения;

RE – сопротивление форсировки возбуждения.

 

Вторичный ток I₂ трансформатора тока ТА, пропорциональный току генератора Iг, проходит через промежуточный трансформатор TL, выпрямляется с помощью полупроводникового выпрямителя VS и подаётся в обмотку возбуждения LE возбудителя GE.

Выпрямленный ток Iк, называемый током компаундирования, проходит по обмотке LE в том же направлении, что и ток от возбудителя Iв. Поэтому суммарный ток в обмотке возбуждения возбудителя, равный Iв+Iк, зависит не только от положения реостата RRE в цепи обмотки возбуждения LE, но и от величины тока Iк пропорционального току генератора Iг. При увеличении тока статора генератора Iг напряжение генератора Uг понижается, но устройство компаундирования увеличивает ток Iк в обмотке возбуждения LE, что приводит к увеличению э.д.с генератора Ег и напряжение Uг генератора восстанавливается.

Контакты SFE и сопротивление RE осуществляют форсировку возбуждения при внешних КЗ.

Основным назначением промежуточного трансформатора TL является согласование значений тока компаундирования и вторичного тока ТА, а также отделение цепей трансформатора тока от цепей возбуждения генератора. Установочный реостат RRS используется для установки степени компаундирования и для плавного увеличения или уменьшения тока Iк при включении и выводе из работы RRS.

При подборе сопротивления реостата RRS и коэффициента трансформации трансформатора TL должна быть обеспечена, с одной стороны, возможно большая форсировка возбуждения, а с другой - устойчивая работа схемы компаундирования.

Схема компаундирования потребляет от трансформаторов тока значительную мощность, поэтому она подключаются к отдельному комплекту трансформаторов тока.

Особенностью схемы компаундирования является наличие порога компаундирования (рис.22). Это явление состоит в том, что ток от схемы компаундирования начинает поступать в обмотку возбуждения возбудителя не сразу, а лишь после того, как напряжение на выходе схемы компаундирования станет выше напряжения на обмотке LE, создаваемого током Iк.

 

Рис.22. Характер изменения напряжения генератора, оснащенного устройством компаундирования.

 

Основным недостатком схемы компаундирования является то, что она реагируя на изменение тока генератора Iг и не учитывает характер тока генератора (рис.22).

Схема компаундирования полным током компенсирует только падение напряжения на сопротивлении обмотки статора генератора согласно формуле U _Г = E г- jI н×Хг, но никак не учитывает изменение э.д.с. Ег от характера тока нагрузки (cosφ). При чисто активной нагрузке Ег мало изменяется. При индуктивной нагрузке Ег значительно уменьшается, что приводит к уменьшению напряжения Uг, а при емкостной нагрузке Ег увеличивается, что приводит к увеличению напряжения Uг. 

Скомпенсировать изменение э.д.с. генератора в зависимости от характера тока нагрузки позволяет схема компаундирования возбуждения синхронного генератора в сочетании с корректором напряжения (рис.23).