Рис.10.1.14 Переход инвертора на естественную коммутацию при пуске ТФГ-160
После перехода инвертора на естественную коммутацию угол инвертирования инвертора βи регулируется в зависимости от индуктивности обратной последовательности машины L2, амплитуды напряжения Um, частоты вращения вектора напряжения w, среднего значения выпрямленного тока Id и заданного угла запаса dи:
. (10.1.2)
В процессе разгона турбогенератора при постоянном токе возбуждения и постоянном выпрямленном токе преобразователя частоты увеличивается напряжение обмотки статора машины. При некоторой частоте вращения это напряжение достигает номинального напряжения преобразователя частоты. Начиная с этого момента, осуществляется стабилизация напряжения на номинальном для преобразователя уровне путем развозбуждения турбогенератора по мере увеличения частоты. При увеличении частоты угол коммутации инвертора существенно увеличивается, и должна проверяться работоспособность системы при сравнительно высоких частотах вращения.
На рис.10.1.15 представлена диаграмма токов и напряжений пускового устройства и турбогенератора ТФГ-160 при разгоне в зоне частот вращения около 75 % номинального значения. Преобразователь продолжает работать с номинальными напряжением и током, угол запаса поддерживается близким к 30 эл. град.
Рис.10.1.15 Токи и напряжения пускового устройства и турбогенератора ТФГ-160 при пуске в зоне частот вращения около 80 %
В целом процесс пуска турбогенератора ТФГ-160 системы представлен на рис.10.1.16.
Рис.10.1.16 Процесс разгона турбогенератора ТФГ-160 в целом
Для регулирования нагрузки энергосистем реактивной мощностью используются синхронные компенсаторы. В филиале ОАО “Силовые машины” “Электросила” разработаны синхронные компенсаторы мощностью 100 МВА. Пуск таких машин путем их подключения непосредственно к энергосистемам практически невозможен из-за больших пусковых токов, значительных провалов напряжения и др. Пуск осуществляется с помощью тиристорных преобразователей частоты, аналогичных тем, которые используются для пуска турбогенераторов. Однако компенсаторы не имеют на валу каких-либо устройств нагрузки (как турбогенераторы), момент сопротивления обусловлен только сравнительно небольшими потерями энергии в самом компенсаторе. В подшипниках реализован гидроподъем вала, поэтому момент трогания также мал. В связи с этим мощность тиристорного пускового устройства существенно меньше и составляет в данном случае 3 МВт.
Синхронный компенсатор выполняется без датчика положения ротора. Поэтому перед пуском с помощью преобразователя частоты определяется положение ротора, как описано в предыдущем разделе. Затем осуществляется возбуждение компенсатора в течение ориентировочно 10 с. После этого включается в работу тиристорный преобразователь частоты и выполняется разгон агрегата при искусственной коммутации тока в инверторе преобразователя. На частоте вращения порядка 10 % номинальной осуществляется переход на естественную коммутацию тока в тиристорах инвертора за счет ЭДС компенсатора. Далее разгон продолжается при естественной коммутации тиристоров инвертора.
Схема пуска синхронного компенсатора представлена на рис.10.2.1. Она аналогична схеме пуска турбогенератора.
Рис.10.2.1 Схема пуска синхронного компенсатора
Номинальное напряжение компенсатора мощностью 100 МВА филиала “Электросила” 15,75 кВ. Номинальное напряжение тиристорного пускового устройства 6 кВ. Поэтому разгон агрегата осуществляется до 105 % номинальной частоты. После этого токи тиристорного преобразователя снижаются до 0 средствами управления и преобразователь отключается от компенсатора коммутационным аппаратом. После выключения указанного аппарата система возбуждения компенсатора в течение заданного времени (порядка 10-15 с) обеспечивает увеличение напряжения обмотки статора от 6 кВ до напряжения энергосистемы порядка 15,75 кВ. При отсутствии питания компенсатора и при наличии в нем потерь энергии ротор тормозится. Штатная система синхронизации контролирует уровни напряжений энергосистемы и компенсатора, их частоты и фазы. При выполнении условий синхронизации осуществляется подключение компенсатора к энергосистеме соответствующим коммутационным аппаратом.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.