Το σύστημα διέγερσης της γεννήτριας είναι το σύστημα πυρήνα που παρέχει ελεγχόμενο άμεσο ρεύμα (ρεύμα διέγερσης) στις περιελίξεις του ρότορα της γεννήτριας. Καθορίζει άμεσα τη σταθερότητα της τάσης, τη ρύθμιση του συντελεστή ισχύος και το πλέγμα - συνδεδεμένη ικανότητα λειτουργίας της γεννήτριας. Οι ακόλουθες επεξεργάζονται σε πέντε βασικές διαστάσεις:
I. Λειτουργίες πυρήνα του συστήματος
1. Παρέχετε ρεύμα διέγερσης: Εισάγετε το άμεσο ρεύμα στις περιελίξεις του ρότορα της γεννήτριας για να δημιουργήσετε ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο, το οποίο κόβει τις μαγνητικές γραμμές των περιελίξεων του στάτη για να επιτευχθεί η μετατροπή ενέργειας από την "μηχανική ενέργεια στην ηλεκτρική ενέργεια".
2. Σταθετήστε την τάση του τερματικού: Όταν αλλάζει η ταχύτητα του πλέγματος ή η περιστροφική ταχύτητα, ρυθμίστε το μέγεθος του ρεύματος διέγερσης σε πραγματικό χρόνο για να διατηρηθεί η τάση του ακροδέκτη εξόδου της γεννήτριας στην ονομαστική τιμή (όπως 10,5 kV), αποφεύγοντας τη βλάβη του εξοπλισμού λόγω υπερβολικής ή ανεπαρκούς τάσης.
3. Ρυθμίστε τον συντελεστή ισχύος: αλλάζοντας το ρεύμα διέγερσης ("πάνω από - διέγερση" ή "κάτω από - διέγερση"), ρυθμίστε την αντιδραστική ισχύ που παράγεται από τη γεννήτρια για να βελτιστοποιήσετε τον συντελεστή ισχύος του πλέγματος και να μειώσετε τις απώλειες γραμμής.
4. Εξασφαλίστε τον συγχρονισμό σύνδεσης πλέγματος: κατά τη διάρκεια της σύνδεσης του πλέγματος, μέσω της ρύθμισης της διέγερσης, κάντε την τάση και τη συχνότητα της γεννήτριας να ταιριάζουν με εκείνες του πλέγματος, επιτυγχάνοντας ομαλή σύνδεση πλέγματος. Μετά τη σύνδεση του πλέγματος, διατηρήστε τη σύγχρονη λειτουργία της μονάδας και του πλέγματος.
5. Προστασία σφαλμάτων: Όταν εμφανίζεται ένα βραχυκύκλωμα ή απώλεια συγχρονισμού στο σύστημα, αποκόπτε γρήγορα ή μειώστε το ρεύμα διέγερσης (εξαφάνιση μαγνητισμού) για να αποφευχθεί η υπερθέρμανση του ρότορα από την υπερθέρμανση ή τη γεννήτρια να υποστεί βλάβη.
Ii. Κύριος εξοπλισμός και λειτουργίες
Παροχή ρεύματος διέγερσης: Η "πηγή" που παρέχει ρεύμα διέγερσης. Διαχωρίζεται σε δύο τύπους: - DC exciter: Χρησιμοποιείται συνήθως σε μικρές μονάδες, απευθείας έξοδο DC. - Στατικό σύστημα διέγερσης (mainstream): μετατρέπει το AC (που λαμβάνεται από τον στάτορα της γεννήτριας ή το πλέγμα) σε DC μέσω μιας συσκευής ανορθωτή.
Ρυθμιστής διέγερσης (AVR): Ο "εγκέφαλος" του συστήματος, ελέγχοντας το ρεύμα διέγερσης. Συλλέγει το πραγματικό -} Τάση χρόνου και σήματα ρεύματος από τη γεννήτρια, τα συγκρίνει με τις ονομαστικές τιμές και εξάγει οδηγίες ελέγχου για τη ρύθμιση της τροφοδοσίας διέγερσης για να εξασφαλιστεί η σταθερότητα της τάσης.
Γεννήτρια περιστροφής του ρότορα: δημιουργεί ένα περιστρεφόμενο μαγνητικό πεδίο. Μετά την εφαρμογή του ρεύματος διέγερσης, σχηματίζει ένα ηλεκτρομαγνήτη, το οποίο περιστρέφεται και δημιουργεί ένα εναλλασσόμενο μαγνητικό πεδίο, κόβοντας την περιέλιξη του στάτη για να παράγει μια επαγόμενη ηλεκτρομαγνητική δύναμη.
Συσκευή καταστροφής: γρήγορα κόβει το ρεύμα διέγερσης σε περίπτωση σφάλματος. Ο πυρήνας αποτελείται από τον "διακόπτη καταστροφής + αντίσταση καταστροφής": Σε περίπτωση σφάλματος, αποσυνδέει το κύκλωμα του ρότορα και ταυτόχρονα συνδέει την αντίσταση, απορροφώντας την υπόλοιπη ενέργεια μαγνητικού πεδίου της περιέλιξης του ρότορα για να αποφευχθεί η υπέρβαση.
Μετασχηματιστής διέγερσης: Παρέχει ισχύ για το στατικό σύστημα διέγερσης. Παίρνει ενέργεια από την πλευρά του στάτη της γεννήτριας ή το πλέγμα, μειώνει την τάση και την παρέχει στη συσκευή ανορθωτή για να εξασφαλίσει τη σταθερότητα της τάσης τροφοδοσίας διέγερσης.
Συσκευή ανορθωτή: Μετατρέπει το ρεύμα διέγερσης AC σε DC. Χρησιμοποιείται συνήθως η γέφυρα του θυρίστορ. Σύμφωνα με τις οδηγίες του ρυθμιστή διέγερσης, ρυθμίζει τη γωνία αγωγιμότητας για να αλλάξει το μέγεθος ρεύματος DC εξόδου.
Iii. Βασική αρχή λειτουργίας (λαμβάνοντας το κύριο "Στατικό Σύστημα Διεθιμότητας" ως παράδειγμα)
1. Τρέχουσα γενιά διέγερσης:
Ο μετασχηματιστής διέγερσης λαμβάνει εναλλασσόμενο ρεύμα από τον στάτορα της γεννήτριας ή το πλέγμα και το στέλνει στη συσκευή ανορθωτή. Η συσκευή ανορθωτή μετατρέπει το εναλλασσόμενο ρεύμα σε άμεσο ρεύμα και την εισάγει στις περιελίξεις του ρότορα της γεννήτριας.
2. Λογική ρύθμισης τάσης:
- Ο ρυθμιστής διέγερσης (AVR) συλλέγει συνεχώς σήματα όπως η τάση εξόδου της γεννήτριας και το ρεύμα στάτορα.
- συγκρίνει τη συλλεγμένη πραγματική τάση με την "ονομαστική τάση" και υπολογίζει την απόκλιση.
- Εάν η πραγματική τάση είναι χαμηλή: η AVR καθοδηγεί τη συσκευή ανορθωτή να αυξήσει τη γωνία αγωγιμότητας → το άμεσο ρεύμα εξόδου (ρεύμα διέγερσης) αυξάνεται → Το μαγνητικό πεδίο του δρομέα ενισχύεται → αυξάνεται η τάση που προκαλείται από τον στάτορα, επιστρέφοντας στην ονομαστική τιμή.
- Εάν η πραγματική τάση είναι υψηλή: η λογική ρύθμισης αντιστρέφεται, μειώνοντας το ρεύμα διέγερσης και μειώνοντας την τάση του στάτη.
3. Διέμιση σφάλματος de - Διαδικασία μαγνητισμού:
Όταν η γεννήτρια βιώνει σφάλματα όπως βραχυκύκλωμα ή απώλεια συγχρονισμού, το σύστημα προστασίας ενεργοποιεί τη διέγερση de - διακόπτη μαγνητισμού για να αποσυνδέσει το κύκλωμα του ρότορα και ταυτόχρονα συνδέει την αντίσταση διέγερσης. Η μαγνητική ενέργεια που αποθηκεύεται στις περιελίξεις του ρότορα καταναλώνεται μέσω της αντίστασης διέγερσης (μετατρέπεται σε θερμική ενέργεια), μειώνοντας ταχέως το ρεύμα του ρότορα στο μηδέν, αποφεύγοντας την υπερθέρμανση των περιελίξεων ή τη βλάβη της μόνωσης.
Iv. Βασικά σημεία για λειτουργία και συντήρηση
1. Ημερήσια επιθεώρηση (πρέπει να διεξάγεται καθημερινά)
- Ελέγξτε τον πίνακα ρυθμιστή διέγερσης (AVR): Τα φώτα ένδειξης είναι φυσιολογικές (χωρίς συναγερμούς σφάλματος), η τάση και η οθόνη ρεύματος είναι συνεπείς με τις ονομαστικές τιμές (απόκλιση μικρότερη ή ίση με ± 5%).
- Ελέγξτε τη συσκευή ανορθωτή: Οι ενότητες θυρίστορ δεν έχουν καμία υπερθέρμανση ή εκκένωση σπινθήρων και ο ανεμιστήρας ψύξης (ή η ψύξη) λειτουργεί κανονικά.
- Ελέγξτε το κύκλωμα του ρότορα: Οι βούρτσες άνθρακα (εάν υπάρχουν) έχουν φθορά μικρότερη ή ίση με 1/3, βρίσκονται σε καλή επαφή με τον δακτύλιο ολίσθησης (χωρίς σπινθήρες, χωρίς αποθέσεις άνθρακα) και η επιφάνεια του δακτυλίου ολίσθησης είναι ομαλή χωρίς γρατζουνιές.
- Ελέγξτε το DE - Συσκευή μαγνητισμού: Το de - status magnetization είναι σωστή (κλειστή κατά τη διάρκεια της λειτουργίας), οι ακροδέκτες σύνδεσης δεν είναι χαλαρά ή υπερθερμαίνονται.
2. Τακτική συντήρηση (μηνιαία/τριμηνιαία)
- Καθαρισμός: Αφαιρέστε τη σκόνη μέσα στον ρυθμιστή διέγερσης και τη συσκευή ανορθωτή για να αποτρέψετε τα βραχυκυκλώματα ή την κακή διάχυση της θερμότητας που προκαλείται από τη σκόνη.
- Βαθμονόμηση: Βαθμονομήστε το κύκλωμα δειγματοληψίας τάσης και τον αισθητήρα ρεύματος του AVR για να εξασφαλίσετε ακριβή συλλογή σήματος.
- Έλεγχος μόνωσης: Χρησιμοποιήστε ένα πολύμετρο για να δοκιμάσετε την αντίσταση μόνωσης της περιέλιξης του ρότορα (σε θερμοκρασία δωματίου, μεγαλύτερη ή ίση με 0,5 MΩ) για να αποφύγετε τη γήρανση της μόνωσης και της διαρροής.
- Επιθεώρηση εξαρτήματος: Σφίξτε τους ακροδέκτες σύνδεσης του μετασχηματιστή διέγερσης και την αντίσταση εξαφάνισης για να αποφευχθεί η χαλάρωση και η υπερθέρμανση. Ελέγξτε ότι οι αγωγοί του συστήματος ψύξης δεν έχουν διαρροή νερού ή διαρροή λαδιού.
3. Παρακολούθηση κατάστασης (Long - όρος)
- online παρακολούθηση: Χρησιμοποιώντας συστήματα PLC ή DCS, Real - Τα δεδομένα χρόνου όπως το ρεύμα διέγερσης, η τάση και η θερμοκρασία της συσκευής ανορθωτή καταγράφονται. Πάνω από - Οριοθετημένοι συναγερμοί (όπως ένας συναγερμός όταν το ρεύμα διέγερσης υπερβαίνει την ονομαστική τιμή κατά 10%).
- Ανάλυση τάσεων: Αναλύει τακτικά τις μεταβαλλόμενες τάσεις του ρεύματος διέγερσης και της τάσης. Εάν ανιχνευθεί σταδιακή αύξηση της απόκλισης, τα σφάλματα της συσκευής ρυθμιστή ή ανορθωτή μπορούν να διερευνηθούν προληπτικά.
V. Κοινά σφάλματα και οι λύσεις τους
Τύπος βλάβης:
Εξαφάνιση ρεύματος διέγερσης (απώλεια διέγερσης): Η τάση της γεννήτριας πέφτει απότομα, η ταχύτητα αυξάνεται και η μονάδα εκπέμπει έναν "buzzing" μη φυσιολογικό ήχο. Αιτίες:
1.
2. Η συσκευή διόρθωσης αποτυγχάνει (οι θυρίστορ είναι κατεστραμμένοι).
3. Η εκκαθάριση του ρότορα σπάει.
Μέθοδος χειρισμού:
1. Αμέσως αποσυνδέστε τη γεννήτρια (ανοίξτε το διακόπτη σύνδεσης πλέγματος) για να αποφύγετε την απώλεια συγχρονισμού και ζημιών στη μονάδα.
2. Ελέγξτε την κατάσταση του διακόπτη μαγνητισμού de -. Εάν δυσλειτουργεί, επαναφέρετε το.
3. Ελέγξτε τη συσκευή διόρθωσης και την περιέλιξη του ρότορα. Μετά την αντικατάσταση των κατεστραμμένων εξαρτημάτων, διεξάγετε μια δοκιμή διέγερσης RE -.
Τύπος βλάβης:
Τάση ακροδέκτη μη φυσιολογικής γεννήτριας (υψηλή/χαμηλή): Η οθόνη τάσης αποκλίνει από την ονομαστική τιμή και η αντιδραστική ισχύς του πλέγματος κυμαίνεται.
Αιτίες:
1. Παράμετρος μετατόπιση του ρυθμιστή διέγερσης (AVR).
2. Σφάλμα στο σήμα δειγματοληψίας τάσης (βλάβη αισθητήρα).
3. Μη φυσιολογική γωνία αγωγιμότητας της συσκευής ανορθωτή.
Μέθοδοι χειρισμού:
1. Μεταβείτε στη λειτουργία "Χειροκίνητη διέγερση", ρυθμίστε με μη αυτόματο τρόπο το ρεύμα διέγερσης για να σταθεροποιήσετε προσωρινά την τάση.
2. Βαθμολογήστε τις παραμέτρους AVR, ελέγξτε τον αισθητήρα τάσης.
3. Ανίχνευση της κατάστασης αγωγιμότητας των θυρίστορ στη συσκευή ανορθωτή και αντικαταστήστε τα ελαττωματικά εξαρτήματα.
Τύπος βλάβης:
Σφάλμα ρυθμιστή διέγερσης (AVR): Η ένδειξη σφάλματος στον πίνακα AVR ανάβει και το ρεύμα διέγερσης κυμαίνεται συχνά.
Αιτίες:
1.
2. Εσωτερική ζημιά του κυκλώματος λογικής.
3. Παρεμβολή σήματος ανάδρασης.
Μέθοδος χειρισμού:
1. Αμέσως μεταβείτε στον ρυθμιστή διέγερσης αντιγράφων ασφαλείας (εάν υπάρχει μια λειτουργία "πρωτεύουσα - δευτερογενής εναλλαγή").
2. Ελέγξτε το κύκλωμα τροφοδοσίας AVR, εξαλείψτε τα βραχυκυκλώματα/σύντομες συνδέσεις.
3. Εάν η επισκευή είναι αδύνατη, επικοινωνήστε με τον κατασκευαστή για να αντικαταστήσετε τη μονάδα AVR και να διεξαγάγει μια δοκιμή φορτίου μετά την αντικατάσταση.
Τύπος βλάβης:
Ο δακτύλιος ολίσθησης του ρότορα και το σφάλμα της βούρτσας άνθρακα: υπάρχει ένας μεγάλος αριθμός σπινθήρων στο δακτύλιο ολίσθησης και η βούρτσα άνθρακα υπερθερμαίνεται και φθάνει πολύ γρήγορα.
Αιτίες:
1. Ανεπαρκής πίεση επαφής μεταξύ της βούρτσας άνθρακα και του δακτυλίου ολίσθησης.
2. Λειτουργίες λαδιού ή εναποθέσεις άνθρακα στην επιφάνεια του δακτυλίου ολίσθησης.
3. Ασυνείδητο μοντέλο βούρτσας άνθρακα.
Μέθοδος θεραπείας:
1. Μειώστε το φορτίο της γεννήτριας (ή κλείστε), καθαρίστε την επιφάνεια του δακτυλίου ολίσθησης (σκουπίστε με αλκοόλ).
2. Ρυθμίστε την πίεση του ελατηρίου άνθρακα (εξασφαλίστε σφιχτή επαφή).
3. Αντικαταστήστε με μια βούρτσα άνθρακα μοντέλου αντιστοίχισης και εκτελέστε το για 1-2 ώρες μετά την αντικατάσταση πριν από τη λειτουργία σε πλήρες φορτίο.
Βασικές εκτιμήσεις
- Πριν από τη διαχείριση οποιωνδήποτε ελαττωμάτων στο σύστημα διέγερσης, η τροφοδοσία διέγερσης πρέπει να αποσυνδεθεί για να αποφευχθεί ηλεκτροπληξία. Κατά τη διεξαγωγή συντήρησης σε περιελίξεις του ρότορα ή διέγερση de - συσκευές μαγνητισμού, είναι απαραίτητο να εκφορτώσει (απελευθέρωση της υπόλοιπης μαγνητικής ενέργειας) πρώτα.
- Κατά τη διάρκεια της συντήρησης ρουτίνας, απαγορεύεται αυστηρά η απομάκρυνση των βούρτσες άνθρακα ή τα συστατικά του AVR, ενώ το σύστημα διέγερσης εκτελείται, καθώς αυτό μπορεί να προκαλέσει δράσεις προστασίας.
- Εάν είναι διαθέσιμο ένα σύστημα διέγερσης αντιγράφων ασφαλείας, θα πρέπει να υποβληθεί σε ένα "πρωτεύον - δοκιμή εναλλαγής αντιγράφων ασφαλείας" κάθε μήνα για να βεβαιωθεί ότι μπορεί να ενεργοποιηθεί γρήγορα σε περίπτωση αποτυχίας.