Синхронні генератори серій ЕСС5 та ГАБ

Синхронні трифазні генератори серії ЕСС5 зі статичною системою збудження та автоматичним регулюванням напруги призначені для тривалого режиму роботи в стаціонарних та пересувних електроустановках як джерело трифазного змінного струму напругою 230, 400 і 440 В, частотою 50 і 80 Г при відстаючому струмі) і частотою обертання валу 1000, 1200, 1500 і 1800 об/хв (табл. VI.5).

Скорочене позначення генератора, наприклад, ЕСС5-61-4У2, розшифровується наступним чином: ЕСС5 – серія; перша цифра після рисочки – габарит; друга цифра – довжина статора; балаканина цифра - число полюсів; У(Т)-кліматичне виконання; 2 – категорія розміщення.

Генератори у кліматичному виконанні У категорії 2 випускають для внутрішньосоюзних поставок та поставок на експорт у країни з помірним кліматом та у кліматичному виконанні Т категорії 2 — для поставок на експорт у країни з тропічним кліматом.

Самозбудження генераторів здійснюється через вбудований блок кремнієвих випрямлячів, а початкове збудження від трансформатора початкового збудження або від джерела постійного струму. Стабілізуючий пристрій забезпечує автоматичну підтримку напруги в межах ±5% від середньорегульованого при всіх навантаженнях (від холостого ходу до поминальної величини) і коефіцієнт потужності від 0,8 (відстає) до 1 при температурі генераторів, що встановилася, і номінальній частоті обертання.

Генератори витримують 10%-не перевантаження (потужності протягом 1 год при номінальних значеннях напруги і коефіцієнта потужності. Вони допускають роботу в повторно короткочасному режимі з тривалістю включення до 25% від загального часу завантаження при навантаженні в робочий час циклу по струму до 125% від номінального значення На холостому ходу допускається запуск ненавантаженого асинхронного двигуна, номінальна потужність якого не перевищує 70% потужності генератора, вони не призначені для паралельної роботи.

При приведенні обертання генератора з номінальною частотою в режимі холостого ходу залишковий магнітний потік ротора індукує невелику електрорушійну силу в основний і додаткової обмотках статора. При цьому величина

ЕРС додаткової обмотки в 7-15 разів менше ЕРС основної обмотки і недостатня для відкривання напівпровідникових діодів (блок кремнієвих випрямлячів) та самозбудження генератора. Застосовуються два способи початкового збудження: від джерела постійного струму (рис. VI.3) та відтрансформатора початкового збудження TUB (рис. VI.4).

За наявності джерела постійного струму Б (рис. VI.3) напругою 12-24 (акумуляторна батарея) генератор збуджується короткочасною (0,5-1,5 с) подачею напруги на обмотку ротора ОР через контактні кільця. Для цієї мети передбачені кнопка з нормально розімкненими контактами та обмежуючий опір /?, величина якого визначається напругою джерела.

Для збудження генератора другим способом (рис. VI.4) на блок кремнієвих випрямлячів БКВ через трансформатор початкового збудження ТНВ подається ЕДС (протягом 1-3 с) основної обмотки 00, яка складається з ЕДС додаткової обмотки ОД. При цьому трифазія ланцюг збудження від компаундирующих трансформаторів БКТС і опорів СК до реостату установки РУ (для генераторів 8-го і 9-го габаритів) або від додаткової обмотки ОД до компаундуючого дроселя ДРК (для генераторів 6-го габариту) розмикається . Останній має самоповернення і виконується з одним замикаючим і двома контактами, що розмикають. При подачі ЕДС основної обмотки 00 через вимикач ПВ, трансформатор ТНВ та додаткову обмотку ОД на блок кремнієвих випрямлячів БКВ генератор збуджується до 20 % (для генераторів 8-го та 9-го габаритів) або до 40 % (для генераторів G-ro габариту) номінальної напруги, ЕДС додаткової обмотки стає достатньою для відкривання напівпровідникових діодів.

Так як ТНВ розрахований на короткочасний режим роботи, то як тільки напруга генератора встановиться, відпускається ручка ПВ, при цьому замикається ланцюг-трансформатори - реостат установки для генераторів 8-го і 9-го габаритів і додаткова обмотка – компаундуючий дросель габариту та розмикається первинна обмотка ТНО.

 

 

 

 

Мал. VI.3. Електрична схема генераторів з початковим збудженням джерела постійного струму.

 

 

 

 

Мал. VI.4. Електрична схема генераторів із початковим збудженням від трансформатора (TIIB)
Позначення ті ж, що й на мал. VI.3.

 

 

 

 

Наявний у схемі реостат установки РУ призначений для встановлення потрібної напруги генератора в межах 95-100% від номінального значення. При підключенні навантаження до затискачів машини, по основній обмотці статора протікає струм, що створює в генераторі силу, що намагнічує спрямовану проти сили обмотку ротора. Для компенсації дії магнітного потоку статора, що розмагнічує, і збереження напруги генератора на рівні встановленого значення струм обмотки ротора повинен бути збільшений. При зміні коефіцієнта потужності навантаження струму обмотки ротора автоматично змінюється за допомогою стабілізуючого пристрою. Останнє в генераторах 8-го і 9-го габаритів складається з компаундуючих трансформаторів і опорів, а в генераторах 6-го габариту – з трифазного дроселя, який компаундує з повітряним зазором.

Схема приєднання фаз обмоток компаундирующих трансформаторів до ланцюга додаткової обмотки та компаундуючого дроселя до мети основної та додаткової обмотки статора влаштована таким чином, щоб забезпечити необхідний характер зміни струму обмотки ротора при зміні навантаження як за величиною, так і по фазі (coscp) з метою підтримки постійної напруги генератора з точністю ±5 % від середньорегульованого значення.

Принципові схеми щитів управління для генераторів 6-го габариту наведені на мал. VI.5. Енергія, що виробляється генератором 11, подається через вимірювальні трансформатори струму 6 та автоматичний вимикач, що служить для захисту генератора від перевантажень і коротких замикань, на затискачі для приєднання навантаження.

Принципові схеми щитів управління зі стабілізуючим пристроєм для генераторів 8-го та 9-го габаритів наведено на мал. VI.6. Енергія, що виробляється генератором 11, через стабілізуючий пристрій 10, вимірювальні трансформатори струму та автоматичний вимикач 1 подається на шини ліній споживачів. Від перевантажень ліній №1 та №2 захищаються автоматичними вимикачами 12 з тепловими розчіплювачами. Захист генератора від перевантажень і коротких замикань лінії здійснюється автоматичним вимикачем 1 з комбінованим розчіпувачем, який може бути використаний як лінія № 3 для підключення навантаження на повну потужність генератора. Режим роботи генераторів контролюється вимірювальними приладами.

 

 

 

 

 

Мал. VI.5. Принципова електрична схема щита керування для генератора 6-го габариту з початковим збудженням:
а - від акумулятора; б - від трансформатора початкового збудження;

1 - автоматичний вимикач; 2 - вольтметр; 3 - частотомір; 4 - амперметр; 5 - перемикач; 6 - вимірювальний трансформатор струму; 7 - реостат уставки; 8 - опір (трансформатор); 9 - вимикач; 10 - стабілізуючий пристрій; 11 - генератор.

 

 

 

 

Генератори змінного струму серії ГАБ

Ці генераори виготовляються з напругою 127 і 230 В. Конструкції цих генераторів по осієвих вузлах мають багато спільного. Блок регулювання містить активні опори, що компаундують, або трансформатори. Ці елементи – складова частина генераторів, і в деяких місцях вони конструктивно з ними пов'язані, а в інших вони знаходяться в окремому блоці апаратури.

Технічна характеристика генераторів наведена у табл. VI.6. Генератори змінного струму серії ГАБ поділяються на дві групи – нормальну частоту 50 Гц і підвищену частоту 400 Гц.

 
 

 

 

 

Мал. VI.6. Принципова електрична схема щита управління для генераторів 8-го та 9-го габаритів з початковим збудженням Позначення тс ж, шануй і на рис. VI.5.

 

 

 

Найчастіше такі генератори використовують в стаціонарних та пересувних електростанціях геологорозвідувальних організацій – це генератори малої та середньої потужності. Принцип їхньої дії не відрізняється від генераторів теплових та гідроелектростанцій, але специфіка їх застосування зумовила ряд особливостей у конструкції та електричній схемі. Генератори цих електростанцій включають до своєї конструкції елементи автоматичного регулювання напруги, крім того, вони можуть видавати електроенергію як без трансформації, так і з трансформацією напруги.