Главная » Статьи » Генерация электроэнергии » Технологиии

Leroy-Somer: Системы возбуждения синхронных генераторов LSA

Введение

Сравнительных характеристики систем возбуждения SHUNT и AREP синхронных генераторов Leroy-Somer

Для создания дифференцированного по применениям портфеля продукции разные компании создают различные серии изделий. При этом, в отличии от отечественных производителей, которые в качестве базового документа для изготовления того или иного изделия используют технические условия (ТУ), согласуемые с заказчиком в силу требований ГОСТ 2.114-95. ЕСКД. Технические условия, зарубежные производители не имеют в своей системе конструкторской документации (КД) подобного документа. Происходит это в силу различных подходов к проектированию и изготовлению изделий.

В связи с этим, покупая то или иное изделие Российский заказчик не только не имеет возможности ознакомиться с ТУ, но и не имеет информации о том, требованиям каких стандартов оно соответствует. А поскольку ссылки на зарубежные стандарты для Российского заказчика бессмысленны, на рынке складывается недостаток достоверной информации о характеристиках тех или иных изделий.

В настоящей статье кратко описываются различные системы возбуждения синхронных генераторов Leroy-Somer с целью предоставить более подробную информацию о том, какие характеристики имеют синхронные генераторы с той или иной системой возбуждения и какой отечественной нормативной документации они соответствуют.

Система возбуждения SHUNT для базовых применений

Электрическая схема системы возбуждения SHUNT

- Автоматический регулятор напряжения (AVR) питается от силовых шин генератора.

- Измерение напряжения производится с тех же силовых шин генератора.

- AVR генерирует и регулирует ток возбуждения в зависимости от выходного напряжения генератора.

Система возбуждения SHUNT является чрезвычайно простой и ее конструкция идеально подходит для базовых применений. Данная система не обеспечивает поддержание напряжения на силовых выводах генератора при высоких перегрузках и работы в режиме короткого замыкания.

Синхронные генераторы Leroy-Somer с системой возбуждения SHUNT соответствуют требованиям ГОСТ Р 52776-2007. Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и технические характеристики. Основным из этих требований является устойчивость к кратковременной перегрузке по выходному току 150% номинального тока в течение 120 секунд, которое задает гораздо более жесткие условия, чем требования обычно применяющегося при конструировании синхронных генераторов стандарта МЭК 34-1 или аналогичного EH 60034-1 (150% номинального тока в течение 30 сек).

Система возбуждения PMG для требовательных применений

Основной генератор имеет ту же конструкцию, что и синхронный генератор применяемый с системой возбуждения SHUNT.

- Питание AVR поступает от генератора (подвозбудителя) на постоянных магнитах (PMG), который установлен на дополнительном конце валу в задней части генератора. PMG обеспечивает постоянное напряжение, не зависящее от выходного напряжения синхронного генератора.

Электрическая схема системы возбуждения PMG

- Измерение напряжения производится на выходных клеммах генератора. Поэтому, при любой нагрузке AVR обеспечивает ток возбуждения  соответствующий нагрузке, в зависимости от изменения уставки выходного напряжения.

Система возбуждения PMG обеспечивает высокую перегрузочную способность синхронного генератора (наброс нагрузки или запуск электродвигателя) и возможность выдерживать короткое замыкание (300% номинального тока в течение 10 секунд) для того, чтобы обеспечить надежное отключение тепловой защиты неисправной ветви электрической нагрузки: Самовозбуждение синхронного генератора не зависит от остаточной намагниченности . Это особенно подходим для требовательных применений. Система PMG имеет более высокие эксплуатационные характеристики, чем система возбуждения SHUNT.

Синхронные генераторы Leroy-Somer с системой возбуждения SHUNT соответствуют требованиям ГОСТ Р 52776-2007. Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и технические характеристики и более жестким требованиям ГОСТ Р 53471-2009. Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия.

Система возбуждения AREP для требовательных применений (запатентовано Leroy-Somer)

Система возбуждения AREP объединяет систему возбуждения SHUNT с компаундной системой возбуждения и таким образом сочетает в себе свойства этих двух система. Синхронный генератор с системой возбуждения AREP является полиморфным синхронным генератором, управляемым возбуждением. В таком синхронном генераторе, автоматический регулятор напряжения получает питание от двух независимых дополнительных обмоток уложенных вместе с основной статорной обмоткой:

Электрическая схема системы возбуждения AREP

- Напряжение первой дополнительной обмотки H1 пропорционально выходному напряжению генератора (характеристика шунт/shunt).

- Напряжение второй дополнительной обмотки H3 пропорционально току, выдаваемому генератором и зависит от приложенной к синхронному генератору нагрузки (компаундная/compound характеристика – эффект бустера).

- Суммарной напряжение двух дополнительных обмоток питает AVR.

Эта цепь питания AVR не зависит от напряжения, измеряемого на выводных клеммах синхронного генератора. Поэтому, ток возбуждения, подаваемый регулятором напряжения на возбудитель синхронного генератора независимо от любых возмущений выходного напряжения (гармоники), вызываемых нагрузкой генератора.

Система возбуждения AREP обеспечивает высокую перегрузочную способность синхронного генератора (наброс нагрузки или запуск электродвигателя) и возможность выдерживать короткое замыкание (300% номинального тока в течение 10 секунд) для того, чтобы обеспечить надежное отключение тепловой защиты неисправной ветви электрической нагрузки: синхронный генератор с системой возбуждения AREP имеет меньшие габаритные размеры. чем генератор с системой возбуждения PMG и особенной подходит для требовательных применений.

Синхронные генераторы Leroy-Somer с системой возбуждения SHUNT соответствуют требованиям ГОСТ Р 52776-2007. Машины электрические вращающиеся. Номинальные данные и технические характеристики и более жестким требованиям ГОСТ Р 53471-2009. Генераторы трехфазные синхронные мощностью свыше 100 кВт. Общие технические условия.

Сравнение различных систем возбуждения

  SHUNT AREP PMG
Способность запуска асинхронных электродвигателей Стандартная Высокая Высокая
Поддержание напряжения при коротком замыкании Нет до 3 х Inom 10 сек до 3 х Inom 10 сек
Влияние искажений от нелинейных нагрузок Максимальное Минимальное Минимальное
Возможность трансформирования Да (в PMG) Да (в PMG) Да (в SHUNT)
Длина генератора Минимальная Минимальная Максимальная
Цена €€ €€€
Конструкция статора Стандартная Специальная Стандартная
Самовозбуждение От остаточной намагниченности От остаточной намагниченности Постоянными магнитами
Применения

Базовое резервное

Телекоммуникации

Морское, строительство, госпитали, банки, производство электроэнергии Морское, строительство, госпитали, банки, производство электроэнергии
Надежность Оптимальная Оптимальная Снижена из-за дополнительной вращающейся части

 

Тип системы возбуждения Тип синхронного генератора LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
SHUNT          
AREP
PMG  
PMI *         опция опция опция

* Для обеспечения надежного самовозбуждения, в обмотку индуктора возбудителя установлены постоянные магниты, которые обеспечивают самовозбуждение генератора даже в условиях потери остаточного магнетизма после длительного простоя.

Аналоговые или цифровые автоматические регуляторы напряжения в соответствии с требованиями заказчиков

Автоматические регуляторы напряжения Leroy-Somer являются результатом многолетнего опыта компании в производстве электронной техники. Они разработаны для удовлетворения самых взыскательных требований заказчиков по характеристикам, соответствию стандартам и надежности.

Основные принципы разработки и изготовления регуляторов напряжения Leroy-Somer:

- Простой, дружественный интерфейс пользователя;

- Использование IGBT-транзисторов для наилучшей работы в условиях нелинейных искажений от нагрузки;

- Стабильность напряжения ±0.5% в установившемся режиме с малым временем отклика (< 500 мсек);

- Усиленная конструкция с залитыми электронными цепями для лучшего сопротивления вибрации и агрессивным средам;

- Соответствие стандартам IEC 60034-1, UL508, ГОСТ Р 52776-2007, ГОСТ Р 53471-2009.

Цифровые автоматические регуляторы напряжения с аналоговым управлением

Линейка регуляторов R200 для синхронных генераторов с системой возбуждения SHUNT: упрощенная система

Автоматический регулятор напряжения R250

- Однофазное измерение напряжения

- Защита от снижения скорости по характеристике U/f (R220) или U/f и функция LAM (R250)

Линейка регуляторов R400 для синхронных генераторов с системами возбуждения SHUNT, AREP и PMG: наилучшие характеристики

Автоматический регулятор напряжения R450

- Однофазное измерение напряжения

- Установка предельного тока возбуждения

- Защита от снижения скорости по характеристике U/f и функция LAM

- Параллельная работа между генераторами с установленным трансформатором тока

- Параллельная работа с сетью с установленным трансформатором тока и модулем R726

- Трех-фазное измерение напряжения в версии R450T или с модулем R731

- Защита от перегрузки в версии R450

Цифровые автоматические регуляторы напряжения

Линейка регуляторов D500 для синхронных генераторов с системами возбуждения SHUNT, AREP и PMG: наилучшие характеристики и передача данных

Автоматический регулятор напряжения D510

- Программное обеспечение EASYREGTM установка параметров и мониторинг работы с дружественным интерфейсом

- Однофазное или трехфазное измерение напряжения

- Настраиваемая защита от снижения скорости по характеристике U/f и функции LAM

- Защита от перенапряжения на статоре

- Встроенная параллельная работа между генераторами и с сетью

- Базовая версия с поддержкой последовательной передачи данных по USB (Bluetooth в качестве опции)

- Расширенная версия с модулем связи по полевым шинам (PRPRIO LAN, CAN OPEN)

Системы облегчения приема и сброса нагрузки встроены в регуляторы напряжения Leroy-Somer

Характеристика U/f

- Учитывает влияние наброса нагрузки

- Мгновенная реакция регулятора при снижении скорости ниже порогового значения

Работа автоматического регулятора напряжения по характеристике U/f

- Постепенное нарастание напряжения до номинального

Функция LAM

- Модуль облегчения приема нагрузки

- Снижение падения напряжения и длительности переходного процесса установления скорости дизельного двигателя

- Возможность увеличение набрасываемой нагрузки при том же допустимом отклонении скорости вращения дизельного двигателя

- Адаптивная настройка LAM для набросов нагрузки > 60%

Функционирование модуля облегчения приема нагрузки LAMВлияние модуля LAM на скорость вращенияИзменение мощности при работе модуля LAM

Регуляторы для системы возбуждения SHUNT

Тип регулятора напряжения Тип синхронного генератора серии LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
R220                  
R250              
R450   опция опция опция опция опция          
Модули R726   опция опция опция опция опция                                                 
R731   опция опция опция опция опция          
Цифровой D510 опция* опция опция опция опция опция          

Регуляторы для системы возбуждения PMG

Тип регулятора напряжения Тип синхронного генератора серии LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
R438   •   •              
R450          •  •      
R449                  •  •  •
Модули R726 опция* опция опция опция опция опция опция  опция   опция  опция опция 
R731 опция* опция опция опция опция опция  опция опция   опция  опция  опция
Цифровой D510 опция* опция опция опция опция опция  опция  опция  опция опция   опция

Регуляторы для системы возбуждения AREP

 

Тип регулятора напряжения Тип синхронного генератора серии LSA
40 42.3 43.2 44.2 46.2 47.2 49.1 50.2 51.2 53.1 54
R438 •  •               
R450          • •       
R449                 •   • • 
Модули R726 опция* опция опция опция опция опция  опция опция   опция опция   опция
R731 опция* опция опция опция опция опция  опция  опция опция   опция опция 
Цифровой D510 опция* опция опция опция опция опция  опция  опция  опция  опция опция 
 * внешняя установка

 

Об Emerson (Эмерсон)

Об Emerson Industrial Automation TM

О Leroy-Somer

Категория: Технологиии | Добавил: V_Kuznetsov (22.02.2015)
Просмотров: 4758 | Теги: Генератор, arep, Синхронный, возбуждения, pmg, shunt, Система, emerson, Leroy, somer | Рейтинг: 4.3/3
Всего комментариев: 0
avatar