Генератор синхронный компенсатор напряжением

Синхронные машины — двигатели, генераторы и компенсаторы

Основными частями синхронной машины являются якорь и индуктор (обмотка возбуждения). Как правило, якорь располагается на статоре, а на отделённом от него зазором роторе находится индуктор — таким образом, по принципу действия синхронная машина представляет собой как бы «вывернутую наизнанку» машину постоянного тока, переменный ток для обмотки якоря которой не получается с помощью коллектора, а подводится извне.

Якорь представляет собой одну или несколько обмоток переменного тока. В двигателях токи, подаваемые в якорь, создают вращающееся магнитное поле, которое сцепляется с полем индуктора, и таким образом происходит преобразование энергии. Поле якоря оказывает воздействие на поле индуктора и называется поэтому также полем реакции якоря. В генераторах поле реакции якоря создаётся переменными токами, индуцируемыми в обмотке якоря от индуктора.

Индуктор состоит из полюсов — электромагнитов постоянного тока или постоянных магнитов (в микромашинах). Индукторы синхронных машин имеют две различные конструкции: явнополюсную или неявнополюсную. Явнополюсная машина отличается тем, что полюса ярко выражены и имеют конструкцию, схожую с полюсами машины постоянного тока. При не явнополюсной конструкции обмотка возбуждения укладывается в пазы сердечника индуктора, весьма похоже на обмотку роторов асинхронных машин , с той лишь разницей, что между полюсами оставляется место, не заполненное проводниками (так называемый большой зуб). Неявнополюсные конструкции применяются в быстроходных машинах, чтобы уменьшить механическую нагрузку на полюса.

Для уменьшения магнитного сопротивления, то есть для улучшения прохождения магнитного потока, применяются ферромагнитные сердечники ротора и статора. В основном они представляют собой шихтованную (набранную из отдельных листов) конструкцию из электротехнической стали.

Ссылки по теме

Правила технической эксплуатации электроустановок потребителей
/ Нормативный документ от 9 февраля 2007 г. в 02:14
Библия электрика
/ Нормативный документ от 14 января 2014 г. в 12:32
Справочник по электрическим сетям 0,4-35 кВ и 110-1150 кВ. Том 10
/ Нормативный документ от 2 марта 2009 г. в 18:12
Кабышев А.В., Тарасов Е.В. Низковольтные автоматические выключатели
/ Нормативный документ от 1 октября 2019 г. в 09:22
Правила устройства воздушных линий электропередачи напряжением до 1 кВ с самонесущими изолированными проводами
/ Нормативный документ от 30 апреля 2008 г. в 15:00
Князевский Б.А. Трунковский Л.Е. Монтаж и эксплуатация промышленных электроустановок
/ Нормативный документ от 17 октября 2019 г. в 12:36
Маньков В.Д. Заграничный С.Ф. Защитное заземление и зануление электроустановок
/ Нормативный документ от 27 марта 2020 г. в 09:05

Разновидности синхронных машин

Однофазные индикаторные сельсины электровоза ВЛ80

Гидрогенератор — явнополюсный синхронный генератор, предназначенный для выработки электрической энергии в работе от гидравлической турбины (при низких скоростях вращения, 50 — 600 мин–1).

Турбогенератор — неявнополюсный синхронный генератор, предназначенный для выработки электрической энергии в работе от паровой или газовой турбины при высоких скоростях вращения ротора — 6000 (редко), 3000, 1500 об/мин.

Синхронный компенсатор — синхронный двигатель, предназначенный для выработки реактивной мощности, работающий без нагрузки на валу (в режиме холостого хода); при этом по обмотке якоря проходит практически только реактивный ток. Синхронный компенсатор может работать в режиме улучшения коэффициента мощности или в режиме стабилизации напряжения. Дает индуктивную нагрузку.

Машина двойного питания (в частности АСМ) — синхронная машина с питанием обмоток ротора и статора токами разной частоты, за счёт чего создаются несинхронные режимы работы.

Ударный генератор — синхронный генератор (как правило, трёхфазного тока), предназначенный для кратковременной работы в режиме короткого замыкания (КЗ).

Сельсин — маломощная синхронная машина, используемая как датчик угла поворота либо в паре с другим сельсином для передачи угла поворота без прямой механической связи.

Также существуют безредукторные, шаговые, индукторные, гистерезисные, бесконтактные синхронные двигатели.

Бесконтактная синхронная машина

Бесконтактный синхронный генератор ГТ40ПЧ6 (поз. 9) на авиадвигателе НК-8

Советуем изучить — Обслуживание распределительных устройств

В классической синхронной машине имеется слабое место — контактные кольца со щётками, изнашивающиеся быстрее других частей машины из-за электроэрозии и простого механического износа. Кроме того, искрение щёток может стать причиной взрыва. Поэтому сначала в авиации, а позже и в других областях (в частности, на автономных дизель-генераторах) получили распространение бесконтактные трёхмашинные синхронные генераторы. В корпусе такого агрегата размещены три машины — подвозбудитель, возбудитель и генератор, их роторы вращаются на общем валу. Подвозбудитель — синхронный генератор с возбуждением от вращающихся на роторе постоянных магнитов, его напряжение подаётся в блок управления генератором, где выпрямляется, регулируется и подаётся в обмотку статора возбудителя. Поле статора наводит в обмотке возбудителя ток, выпрямляемый размещённым на валу блоком вращающихся выпрямителей (БВВ) и идущий в обмотку возбуждения генератора. Генератор уже вырабатывает ток, идущий к потребителям.

Такая схема обеспечивает как отсутствие иных механических частей в двигателе, кроме подшипников, так и автономность работы генератора — всё время, пока генератор вращается, подвозбудитель даёт напряжение, которое может быть использовано для питания цепей управления генератором.

Трехфазное устройство

Трехфазный синхронный генератор – устройство, имеющее трехфазную структуру переменного тока, которая имеет огромное практическое распространение. Крутящийся электромагнит способен образовывать магнитный поток (переменный), который перемещается через три фазы обмотки имеющегося статора. И результатом этого является то, что в фазах происходит переменная ЭДС однотипной частоты, сдвиг фаз осуществляется под углом, равным одной третьей периода вращения магнитных полей.

Трехфазный синхронный генератор оборудован так, что на его валу якорь является электромагнитом и питается от генератора. Когда вал вращается, к примеру, от турбины, генератор поставляет электроток, в то время как обмотка ротора питается поставляемым током. От этого якорь становится электрическим магнитом и, осуществляя обороты с тем же валом, доставляет вращающееся электромагнитное поле.

Благодаря синхронным трехфазным гидро- и турбогенераторам производится большая часть электроэнергии. Синхронные агрегаты применяются и в качестве электромоторов в таких устройствах, у которых мощность превышает 50 кВт. Во время работы синхронного агрегата в графике двигателя сам ротор соединяют с источником постоянных токов, статор же подключают к трехфазному кабелю.

Общие требования

5.2.2. Генераторы, синхронные компенсаторы и их вспомогательное оборудование, устанавливаемые на открытом воздухе, должны иметь специальное исполнение.

5.2.3. Конструкция генераторов и синхронных компенсаторов должна обеспечивать их нормальную эксплуатацию и течение 20-25 лет с возможностью замены изнашивающихся и повреждаемых деталей и узлов при помощи основных грузоподъемных механизмов и средств малой механизации без полной разборки машины.

Конструкциями гидрогенератора и системы его водоснабжения должна быть предусмотрена возможность полного удаления воды и отсутствия застойных зон при ремонте в любое время года.

5.2.4. Генераторы и синхронные компенсаторы должны быть оборудованы контрольно-измерительными приборами в соответствии с гл. 1.6, устройствами управления, сигнализации, защиты в соответствии с 3.2.34-3.2.50 и с 3.2.72-3.2.90, устройствами АГП защиты ротора от перенапряжений, АРВ в соответствии с 3.3.52-3.3.60, а также устройствами автоматики для обеспечения автоматического пуска, работы и останова агрегата. Кроме того, турбогенераторы мощностью 100 МВт и более и синхронные компенсаторы с водородным охлаждением должны быть оборудованы устройствами дистанционного контроля вибрации подшипников. Турбо- и гидрогенераторы мощностью 300 МВт и более должны быть оборудованы также осциллографами с записью предаварийного процесса.

5.2.5. Панели управления, релейной защиты, автоматики, возбуждения и непосредственного водяного охлаждения гидрогенератора должны, как правило, размещаться в непосредственной близости от него.

5.2.6. Электрические и механические параметры мощных турбо- и гидрогенераторов должны, как правило, приниматься оптимальными с точки зрения нагрузочной способности. При необходимости обеспечения устойчивости работы параметры генераторов могут приниматься отличными от оптимальных с точки зрения нагрузочной способности при обосновании технико-экономическими расчетами.

5.2.7. Напряжение генераторов должно приниматься на основе технико-экономических расчетов по согласованию с заводом-изготовителем и в соответствии с требованиями действующих ГОСТ.

Советуем изучить — Системы телемеханики в энергетике

5.2.8. Установка дополнительного оборудования для использования гидрогенераторов в качестве синхронных компенсаторов должна быть обоснована технико-экономическими расчетами.

5.2.9. Для монтажа, разборки и сборки генераторов, синхронных компенсаторов и их вспомогательного оборудования должны быть предусмотрены стационарные, передвижные или инвентарные подъемно-транспортные приспособления и механизмы.

5.2.10. При применении наружных грузоподъемных кранов гидроэлектростанций должны быть предусмотрены простые мероприятия для исключения воздействия дождя и снега на оборудование при продолжительном раскрытии помещений и монтажных площадок.

5.2.11. Электростанции должны иметь помещения для хранения резервных стержней обмотки статора. Помещения должны быть сухими, отапливаемыми, с температурой не ниже плюс 5°С, оборудованными специальными стеллажами.

Методы регулирования реактивной и активной мощности генератора.

Как только что видели, что если изменять возбуждение генератора, то тем самым будем изменять реактивную мощность, отдавать, либо потреблять.

Регулировать активную мощность можно только изменяя механическую мощность, со стороны паровой турбины, либо гидротурбины. При увеличении отдаваемой активной мощности, необходимо увеличить и механическую мощность со стороны турбины.

4.13. Синхронные двигатели

В электроприводах, где не требуются частые пуски и регулирования скорости целесообразно применять синхронные двигатели вместо короткозамкнутых. При мощности выше 300 КВт, синхронные двигатели имеют по сравнению с асинхронными большое преимущество, заключающееся в том, что благодаря возбуждению постоянным током они могут работать с cosf = 1 и не потребляют при этом реактивной мощности из сети, а при работе с перевозбуждением даже отдают реактивную мощность в сеть. В результате улучшается коэффициент мощности сети и уменьшается падение напряжения и потери в ней. С другой стороны, конструкция синхронных двигателей сложнее, чем короткозамкнутых асинхронных двигателей, кроме того, синхронные двигатели должны иметь электромагнитный возбудитель для питания обмотки возбуждения постоянным током. Вследствие этого синхронные двигатели в большинстве случаев дороже асинхронных двигателей с короткозамкнутым ротором, однако, при мощности более 300 КВт они экономически выгодны при совместной работе с сетью. Пуск синхронных двигателей намного сложнее асинхронных.

4.13.1. Векторные диаграммы синхронного двигателя

При работе синхронной машины в режиме генератора напряжение на его зажимах равно разности между ЭДС Еи падениями напряжений на различных индуктивных сопротивлениях, а при работе в режиме двигателя напряжение Uс равно сумме ЭДС и падений напряжения на индуктивных сопротивлениях. Покажем векторную диаграмму для явнополюсного синхронного двигателя в перевозбужденном режиме при известных параметрах r, Xd, Xq.

При перевозбужденном режиме (рис 38) ток опережает напряжение на угол f. Ток якоря I разложим по осям d,q относительно вектора Е. Токи Id, Iq создают потоки, а они создают ЭДС Ea = -Ir, сумма ЭДС дает нам вектор напряжения Uc. Угол Q – угол между вектором напряжения сети Uc и составляющей напряжения, которая уравновешивает ЭДС Е.

На рис. 39 представлена упрощенная диаграмма синхронного двигателя для неявнополюсной машины.

В синхронном неявнополюсном двигателе ток по осям не разлагается. Синхронное индуктивное сопротивление Xc=Xd=Xs+Xad. Ток статора создает поток рассеяния и поток якоря. Оба этих потока создают ЭДС – iIXc отстающей от вектора тока на 90. Напряжение сети Uс уравновешивается суммой ЭДС Е=-Uc. Если из этой суммы вычесть ЭДС – iIXc, то получим вектор ЭДС Е. ЭДС Е и –iIXc уравновешиваются составляющими напряжения –Е и iIXc. Угол Q есть угол сдвига между вектором напряжения сети Uc и составляющей напряжения –Е.

Типы синхронных электродвигателей

Cинхронный электродвигатель с обмоткой возбуждения

Синхронный электродвигатель с обмоткой возбуждения имеет явнополюсный ротор с электромагнитным возбуждением. Для создания постоянного магнитного поля ротора требуется источник постоянного тока. Обмотки ротора двигателя соединены с контактными кольцами к которым через щетки подводится постоянный ток. Преимуществом данных двигателей является отсутствие дорогостоящих магнитов, недостатком — наличие щеток и необходимость питания обмоток ротора.

Советуем изучить — Ремонт воздушных линий электропередачи

Cинхронный электродвигатель с постоянными магнитами

Данный двигатель имеет ротор с постоянными магнитами. В отличии от коллекторного двигателя постоянного тока функции коллектора и щеток выполняют полупроводниковые ключи. Имеет такие же преимущества, что и коллекторный двигатель постоянного тока, при этом не требует текущего ремонта (бесщеточный) в процессе эксплуатации. Такой электродвигатель требует сложной системы управления. Бесщеточные синхронные электродвигатели с постоянными магнитами обладают рядом преимуществ над другими двигателями, обладая лучшими показателями: мощность/объем, КПД, момент/инерция и др.

Синхронный реактивный электродвигатель

Синхронный электрический двигатель с ротором из ферромагнитного материала. Принцип действия синхронного реактивного электродвигателя основан на свойствах ферромагнитных тел ориентироваться так, чтобы сцепленный с ним магнитный поток оказался максимальным. Основным преимуществом электродвигателя является: простота и низкая цена изготовления. При одинаковых размерах, реактивный электродвигатель развивает больший момент, чем асинхронный, но имеет более низкий коэффициент мощности. Данный электродвигатель для работы требует систему управления.

Гистерезисный электродвигатель

Синхронный электродвигатель с неявнополюсным гистерезисным ротором. Вращающий момент этого электродвигателя создается за счет магнитного гистерезиса материала ротора. Достоинствами гистерезисных двигателей являются простота устройства, надежность в эксплуатации, отсутствие пусковых приспособлений, плавность втягивания в синхронизм, практически неизменный ток при пуске и работе. К недостаткам можно отнести относительно высокую стоимость материала ротора.

Шаговый электродвигатель

Синхронный бесщеточный электродвигатель, который без устройств обратной связи преобразует сигнал управления в угловое перемещение ротора с фиксацией его в заданном положении. Главное преимущество шаговых электродвигателей — точность, а также возможность осуществлять позиционирование и регулировать скорость без датчика обратной связи.

Характеристики прибора

Для оценки функции синхронных генераторов применяются те же самые характеристики, какие применяются в генераторах постоянного тока. Только некоторые условия различаются и дополняются.

Главные характеристики синхронного генератора такие:

Холостой ход – это зависимость ЭДС прибора от токов возбуждения, одновременно является показателем намагничивания магнитных цепей машины.
Внешняя характеристика – это зависимость напряжения устройства от токов нагрузки. Напряжение агрегата меняется по-разному в зависимости от увеличения нагрузки при различных ее видах. Причины, что вызывают такие изменения, следующие:

Падение значения напряжения на индуктивном и активном сопротивлении обмоток устройства. Увеличивается по мере того, как увеличивается нагрузка прибора, то есть его ток.
Изменение ЭДС агрегата. Происходит в зависимости от реакции статора. При активных нагрузках уменьшение напряжения будет вызвано падением напряжения во всех обмотках, потому что реакция статора влечет за собой увеличение ЭДС генератора. При активно-емкостных видах нагрузки эффект намагничивания вызывает увеличение текущего значения напряжения по сравнению с номинальным показателем.

Регулировочные характеристики синхронного генератора – это зависимость токов возбуждения от токов нагрузки. В процессе работы синхронных агрегатов нужно поддерживать постоянное напряжение на их зажимах независимо от характера и величины нагрузок. Этого несложно достигнуть, если регулировать ЭДС генератора. Это можно сделать путем изменения токов возбуждения автоматически в зависимости от изменений нагрузок, то есть при активно-емкостной нагрузке нужно уменьшать ток возбуждения для поддержания постоянного напряжения, а при активно-индуктивной и активной — увеличивать.

Мощность синхронного генератора определяется такими значениями:

Соответствующим напряжением в электросети.
Своей ЭДС.
Углом измерения.

Разновидности агрегатов

Синхронный генератор (мотор) подразделяется на несколько моделей, которые предназначены для разнообразных целей:

Шаговые (импульсные) – применяются для приводов механизмов с циклом работы старт-стоп или устройств непрерывного движения с импульсным управляющим сигналом (счетчиков, лентопротяжных устройств, приводов станков с ЧПУ и др.).
Безредукторные – для применения в автономных системах.
Бесконтактные – применяются для работы в качестве электростанций на судах морского и речного флота.
Гистерезисные – используются для счетчиков времени, в инерционных электроприводах, в системах автоматического управления;
Индукторные моторы – для снабжения электроустановок.

Помогла ли вам статья?

Что такое синхронный двигатель с короткозамкнутым ротором

Синхронные компенсаторы (СК) используют для генерирования в электросеть реактивной мощности с целью повышения общего коэффициента мощности, стабилизации стандартного уровня напряжения в местах большого сосредоточения потребительских нагрузок, снижения потерь электроэнергии и общей оптимизации работы энергетических систем.
Конструктивно компенсатор представляют собой электродвигатель синхронного типа облегчённой конструкции, функционирующий в двигательном режиме без активной нагрузки, другими словами — на холостом ходу, исключительно на выработку реактивной энергии. Поэтому компенсаторы, устанавливаемые на питающих подстанциях, часто называют генераторами реактивной мощности. К числу наиболее мощных приемников реактивной мощности относят асинхронные электродвигателя, являющиеся приводом многих подвижных устройств.

Но в часы спада потребительских нагрузок, нередко возникает потребность в потреблении из электросети реактивной мощности, так как в такой ситуации напряжение в сети увеличивается и для поддержания его стандартного значения требуется загрузить сеть индуктивными токами. С этой целью все синхронные компенсаторы оснащаются автоматическим регулятором возбуждения, который подстраивает значение тока возбуждения таким образом, что напряжение на выводах компенсатора остается практически неизменным.

В зависимости величины от номинальной мощности синхронные компенсаторы имеют несколько типов систем возбуждения:

— электромашинное возбуждение с подвозбудителем;

Читайте также: Драйвер RKP-MDL298-01A-V2 двухканальный на L298N

Ток компенсатора опережает напряжение на 90 градусов в режиме перевозбуждения. Уменьшая величину тока возбуждения СК, по аналогии с синхронными электродвигателем, можно перевести СК в режим недовозбуждения. При этом ЭДС — меньше напряжения в месте его подключения , ток компенсатора отстает от напряжения на 90 градусов.

Синхронные компенсаторы – это мощные электрические машины. Стандартный ряд номинальных мощностей изменяется в пределах от 10-160 тыс. кВА. Коэффициент мощности варьируется в пределах 0,92-0,95, при этом число полюсов – 8 либо 6, что соответствует частоте обращения ротора 750, 1000об/мин, соответственно. Обычно они имеют горизонтальное исполнение вала, устанавливают их в подстанционных помещениях либо под открытым небом. При наружной установке корпус компенсаторов имеет герметичное исполнение.

Выпускают компенсаторы с системами охлаждения двух типов:

— воздушной (для агрегатов с номинальной мощностью до 25МВА);

— водородной (на валу устанавливают мощные вентиляторы, обеспечивающие интенсивную циркуляцию газа).

Для выполнения асинхронного пуска синхронные компенсаторы оснащаются пусковыми обмотками, для их запуска используется способ реакторного пуска, а в определенных ситуациях — прямого.

К числу достоинств синхронных компенсаторов принято относить:

— способность плавного автоматического регулирования величины реактивной мощности;

— возможность увеличения реактивной мощности за счет увеличения/уменьшения тока возбуждения при снижении напряжения в электросети.

Общие требования

Читайте также: Компьютерные розетки RJ45 – виды, особенности применения и схемы подключения

Советуем изучить — Указательные и сигнальные реле в электроустановках

Определение и принцип действия

Если говорить простым языком, то синхронным называют электродвигатель, у которого скорость вращения ротора (вала) совпадает со скоростью вращения магнитного поля статора.

Кратко рассмотрим принцип действия такого электродвигателя — он основан на взаимодействии вращающегося магнитного поля статора, которое обычно создаётся трёхфазным переменным током и постоянного магнитного поля ротора.

Постоянное магнитное поле ротора создаётся за счет обмотки возбуждения или постоянных магнитов. Ток в обмотках статора создаёт вращающееся магнитное поле, тогда как ротор в рабочем режиме представляет собой постоянный магнит, его полюса устремляются к противоположным полюсам магнитного поля статора. В результате ротор вращается синхронно с полем статора, что и является его основной особенностью.

Напомним, что у асинхронного электродвигателя скорость вращения МП статора и скорость вращения ротора отличаются на величину скольжения, а его механическая характеристика «горбатая» с пиком при критическом скольжении (ниже его номинальной скорости вращения).

Скорость, с которой вращается магнитное поле статора, может быть вычислена по следующему уравнению:

f – частота тока в обмотке, Гц, p – количество пар полюсов.

Соответственно по этой же формуле определяется скорость вращения вала синхронного двигателя.

Читайте также: Подключение и установка бойлера своими руками

Большинство электродвигателей переменного тока, используемых на производстве, выполнены без постоянных магнитов, а с обмоткой возбуждения, тогда как маломощные синхронные двигатели переменного тока выполняются с постоянными магнитами на роторе.

Ток к обмотке возбуждения подводится за счет колец и щеточного узла. В отличие от коллекторного электродвигателя, где для передачи тока вращающейся катушке используется коллектор (набор продольно расположенных пластин), на синхронном установлены кольца поперек одного из концов статора.

Источником постоянного тока возбуждения в настоящее время являются тиристорные возбудители, часто называемые «ВТЕ» (по названию одной из серий таких устройств отечественного производства). Ранее использовалась система возбуждения «генератор-двигатель», когда на одном валу с двигателем устанавливали генератор (он же возбудитель), который через резисторы подавал ток в обмотку возбуждения.

Ротор почти всех синхронных двигателей постоянного тока выполняется без обмотки возбуждения, а с постоянными магнитами, они хоть и похожи по принципу действия на СД переменного тока, но по способу подключения и управления ими очень сильно отличаются от классических трёхфазных машин.

Одной из основных характеристик электродвигателя является механическая характеристика. Она у синхронных электродвигателей приближена к прямой горизонтальной линии. Это значит, что нагрузка на валу не влияет на его обороты (пока не достигнет какой-то критической величины).

Это достигается именно благодаря возбуждению постоянным током, поэтому синхронный электродвигатель отлично поддерживает постоянные обороты при изменяющихся нагрузках, перегрузках и при просадках напряжения (до определенного предела).

Ниже вы видите условное обозначение на схеме синхронной машины.

Устройство электродвигателя

Синхронный мотор имеет две основные части — статор и ротор. Неподвижная часть называется статором, а подвижный элемент ротором.

Однофазный двигатель с короткозамкнутым ротором, расположенным в статоре или снаружи в двигателях обращенного вида. В основе ротора — постоянные магниты. Материал магнитов имеет высокую коэрцитивную силу. Полюсы ротора могут быть явно и неявно выраженными. Синхронный двигатель с короткозамкнутым ротором бывает с магнитами на поверхности или с уже встроенными.

Статор представлен корпусом и сердечником, состоящим из двухфазных и трехфазных обмоток. Обмотка бывает распределенная и сосредоточенная. У распределенной насчитываются пазы полюса и фазы Q= 2,3.

У сосредоточенной обмотки пазы полюса и фазы Q=1. Пазы размещены на одинаковом расстоянии на окружности неподвижной части двигателя. Катушки статора соединяются последовательно или параллельно. Такие обмотки не могут влиять на форму кривой ЭДС. Электродвижущая сила имеет трапецеидальную и синусоидальную форму. У явно выраженного полюса форма ротора и наводимая электродвижущая сила проводника является трапециевидной формы (а). При необходимости создания синусоидальной ЭДС, полюсные наконечники приобретают другую форму, где величина кривой распределения индукции близкая синусоидальной. Осуществление возможно благодаря наличию скосов на наконечнике полюса ротора.

Ротор синхронного двигателя переменного тока: а — явно выраженный полюс, 6 — неявно выраженный полюс.

Неявно выраженные полюса обладают равной индуктивностью продольных и поперечных осей, а явно выраженные полюса имеют одинаковую величину поперечной и продольной индуктивности (б).

Что такое синхронный двигатель и где он используется

Синхронные электродвигатели (СД) не так распространены, как асинхронные с короткозамкнутым ротором. Но используются там, где нужен большой крутящий момент и в процессе работы будут происходить частые перегрузки. Также такой тип двигателей используются там, где нужна большая мощность, чтобы приводить в движение механизмы, благодаря высокому коэффициенту мощности и возможности улучшать коэффициент мощности сети, что существенно снизит затраты на электроэнергию и нагрузку на линии. Что такое синхронный двигатель, где он используется и какие у него плюсы минусы мы рассмотрим в этой статье.

Генератор синхронный компенсатор напряжением

электроизмерения

проектирование

электромонтаж

Электролаборатория

Эти люди доверяют нам

Facebook
ВКонтакте

Синхронные генераторы и компенсаторы

1.8.13. Синхронные генераторы мощностью более 1 МВт напряжением выше 1 кВ, а также синхронные компенсаторы должны испытываться в полном объеме настоящего параграфа.
Генераторы мощностью до 1 МВт напряжением выше 1 кВ должны испытываться по пп. 1-5, 7-15 настоящего параграфа.
Генераторы напряжением до 1 кВ независимо от их мощности должны испытываться по пп. 2, 4, 5, 8, 10-14 настоящего параграфа.
1. Определение возможности включения без сушки генераторов выше 1 кВ.
Следует производить в соответствии с указанием завода-изготовителя.
2. Измерение сопротивления изоляции.
Сопротивление изоляции должно быть не менее значений, приведенных в табл. 1.8.1.
3. Испытание изоляции обмотки статора повышенным выпрямленным напряжением с измерением тока утечки по фазам.
Испытанию подвергается каждая фаза или ветвь в отдельности при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом. У генераторов с водяным охлаждением обмотки статора испытание производится в случае, если возможность этого предусмотрена в конструкции генератора.
Значения испытательного напряжения приведены в табл. 1.8.2.
Для турбогенераторов типа ТГВ-300 испытание следует производить по ветвям.

Допустимые значения сопротивления изоляции и коэффициента адсорбции

Напряжение мегаомметра, В

Допустимое значение сопротивления изоляции, МОм

1. Обмотка статора

Не менее 10 МОм на 1 кВ номинального линейного напряжения.

Для каждой фазы или ветви в отдельности относительно корпуса и других заземленных фаз или ветвей. Значение R₆₀/R₁₅ не ниже 1,3

По инструкции завода-изготовителя.

При протекании дистиллята через обмотку

2. Обмотка ротора

Не менее 0,5 (при водяном охлаждении — с осушенной обмоткой)

Допускается ввод в эксплуатацию генераторов мощностью не выше 300 МВт с неявнополюсными роторами, при косвенном или непосредственном воздушном и водородном охлаждении обмотки, имеющей сопротивление изоляции не ниже 2 кОм при температуре 75°С или 20 кОм при температуре 20°С. При большей мощности ввод генератора в эксплуатацию с сопротивлением изоляции обмотки ротора ниже 0,5 МОм (при 10-30 °С) допускается только по согласованию с заводом-изготовителем.

По инструкции завода-изготовителя.

При протекании дистиллята через охлаждающие каналы обмотки.

3. Цепи возбуждения генератора и коллекторного возбудителя со всей присоединенной аппаратурой (без обмотки ротора и возбудителя)

4.Обмотки коллекторных возбудителя и подвозбудителя

5. Бандажи якоря и коллектора коллекторных возбудителя и подвозбудителя

При заземленной обмотке якоря

6. Изолированные стяжные болты стали статора (доступные для измерения)

7. Подшипники и уплотнения вала

Не менее 0,3 для гидрогенераторов и 1,0 для турбогенераторов и компенсаторов.

Для гидрогенераторов измерение производится, если позволяет конструкция генератора и в заводской инструкции не указаны более жесткие нормы.

8.Диффузоры, щиты вентиляторов и другие узлы статора генераторов

В соответствии с заводскими требованиями

9. Термодатчики с соединительными проводами, включая соединительные провода, уложенные внутри генератора

— с косвенным охлаждением обмоток статора

Напряжение мегаомметра — по заводской инструкции

-с непосредственным охлаждением обмоток статора

10. Концевой вывод обмотки статора турбогенераторов серии ТГВ

Измерение производится до соединения вывода с обмоткой статора

Испытательное выпрямленное напряжение для обмоток статоров
синхронных генераторов и компенсаторов

Мощность генератора, МВт, компенсатора, MB·A

Номинальное напряжение, кВ

Амплитудное испытательное напряжение, кВ

Св. 3,3 до 6,6 включит.

Св. 6,6 до 20 включит.

Св. 20 до 24 включит.

Испытательное выпрямленное напряжение для генераторов типа ТГВ-200 и ТГВ-300 соответственно принимаются 40 и 50 кВ.
Для турбогенераторов ТВМ-500 (U_ном. = 36,75 кВ) испытательное напряжение — 75 кВ.
Измерение токов утечки для построения кривых зависимости их от напряжения производится не менее чем при пяти значениях выпрямленного напряжения — от 0,2 U_max до U_max равными ступенями. На каждой ступени напряжение выдерживается в течение 1 минуты. При этом фиксируются токи утечки через 15 и 60 с.
Оценка полученной характеристики производится в соответствии с указаниями завода-изготовителя.
4. Испытание изоляции повышенным напряжением промышленной частоты.
Испытание проводится по нормам, приведенным в табл. 1.8.3.
Испытанию подвергается каждая фаза или ветвь в отдельности при других фазах или ветвях, соединенных с корпусом.
Продолжительность приложения нормированного испытательного напряжения 1 мин.
При проведении испытаний изоляции повышенным напряжением промышленной частоты следует руководствоваться следующим:
а) испытание изоляции обмоток статора генератора рекомендуется производить до ввода ротора в статор. Если стыковка и сборка статора гидрогенератора осуществляются на монтажной площадке и впоследствии статор устанавливается в шахту в собранном виде, то изоляция его испытывается дважды: после сборки на монтажной площадке и после установки статора в шахту до ввода ротора в статор.
В процессе испытания осуществляется наблюдение за состоянием лобовых частей машины: у турбогенераторов — при снятых торцовых щитах, у гидрогенераторов — при открытых вентиляционных люках;
б) испытание изоляции обмотки статора для машин с водяным охлаждением следует производить при циркуляции дистиллированной воды в системе охлаждения с удельным сопротивлением не менее 100 кОм/см и номинальном расходе;
в) после испытания обмотки статора повышенным напряжением в течение 1 мин у генераторов 10 кВ и выше испытательное напряжение снизить до номинального напряжения генератора и выдержать в течение 5 мин для наблюдения за коронированием лобовых частей обмоток статора. При этом не должно быть сосредоточенного в отдельных точках свечения желтого или красного цвета, появления дыма, тления бандажей и тому подобных явлений. Голубое и белое свечение допускается;
г) испытание изоляции обмотки ротора турбогенераторов производится при номинальной частоте вращения ротора;
д) перед включением генератора в работу по окончании монтажа (у турбогенераторов — после ввода ротора в статор и установки торцевых щитов) необходимо провести контрольное испытание номинальным напряжением промышленной частоты или выпрямленным напряжением, равным 1,5 U_ном. Продолжительность испытаний 1 мин.

Испытательное напряжение промышленной частоты для обмоток
синхронных генераторов и компенсаторов

Характеристика или тип генератора

Испытательное напряжение, кВ

1. Обмотка статора генератора

Мощность до 1 МВт, номинальное напряжение выше 0,1 кВ

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 3,3 кВ включительно

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 3,3 до 6,6 кВ включительно

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 6,6 до 20 кВ включительно

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 20 кВ

2. Обмотка статора гидрогенератора, шихтовка или стыковка частей статора которого производится на месте монтажа, по окончании полной сборки обмотки и изолировки соединений

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение до 3,3 кВ включительно

Если сборка статора производится на месте монтажа, но не на фундаменте, то до установки статора на фундамент его испытания производятся по п. 2, а после установки — по п. 1 таблицы

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 3,3 до 6,6 кВ включительно

Мощность от 1 МВт и выше, номинальное напряжение свыше 3,3 до 6,6 кВ включительно

3. Обмотка явнополюсного ротора

Генераторы всех мощностей

8 · U_ном. возбуждения генератора, но не ниже 1,2 и не выше 2,8 кВ

4. Обмотка неявнополюсного ротора

Генераторы всех мощностей

Испытательное напряжение принимается равным 1 кВ тогда, когда это не противоречит требованиям технических условий завода-изготовителя. Если техническими условиями предусмотрены более жесткие нормы испытания, испытательное напряжение должно быть повышено.

5. Обмотка коллекторных возбудителя и подвозбудителя

Генераторы всех мощностей

8 · U_ном. возбуждения генератора, но не ниже 1,2 и не выше 2,8 кВ

Относительно корпуса и бандажей

6. Цепи возбуждения

Генераторы всех мощностей

7. Реостат возбуждения

Генераторы всех мощностей

8. Резистор цепи гашения ноля и АГП

Генераторы всех мощностей

9. Концевой вывод обмотки статора

Испытания проводятся до установки концевых выводов на турбогенератор

* Для концевых выводов, испытанных на заводе вместе с изоляцией обмотки статора.
** Для резервных концевых выводов перед установкой на турбогенератор.

5. Измерение сопротивления постоянному току.
Нормы допустимых отклонений сопротивления постоянному току приведены в табл. 1.8.4.
При сравнении значений сопротивлений они должны быть приведены к одинаковой температуре.

Допустимое отклонение сопротивления постоянному току

Обмотка статора (измерение производить для каждой фазы или ветви в отдельности)

Измеренные сопротивления в практически холодном состоянии обмоток различных фаз не должны отличаться одно от другого более чем на 2%. Вследствие конструктивных особенностей (большая длина соединительных дуг и пр.) расхождение между сопротивлениями ветвей у некоторых типов генераторов может достигать 5%.

Измеренное сопротивление обмоток не должно отличаться от данных завода-изготовителя более чем на 2%. У явнополюсных роторов измерение производится для каждого полюса в отдельности или попарно.

Резистор гашения поля, реостаты возбуждения

Сопротивление не должно отличаться от данных завода-изготовителя более чем на 10 %.

Обмотки возбуждения коллекторного возбудителя

Значение измеренного сопротивления не должно отличаться от исходных данных более чем на 2 %.

Обмотка якоря возбудителя (между коллекторными пластинами)

Значения измеренного сопротивления не должны отличаться друг от друга более чем на 10 % за исключением случаев, когда это обусловлено схемой соединения.

6. Измерение сопротивления обмотки ротора переменному току.
Измерение производится в целях выявления витковых замыканий в обмотках ротора, а также состояния демпферной системы ротора. У неявнополюсных роторов измеряется сопротивление всей обмотки, а у явнополюсных — каждого полюса обмотки в отдельности или двух полюсов вместе. Измерение следует производить при подводимом напряжении 3 В на виток, но не более 200 В. При выборе значения подводимого напряжения следует учитывать зависимость сопротивления от значения подводимого напряжения. Сопротивление обмоток неявнополюсных роторов определяют на трех-четырех ступенях частоты вращения, включая номинальную, и в неподвижном состоянии, поддерживая приложенное напряжение или ток неизменным. Сопротивление по полюсам или парам полюсов измеряется только при неподвижном роторе. Отклонения полученных результатов от данных завода-изготовителя или от среднего значения измеренных сопротивлений полюсов более чем на 3-5 % свидетельствуют о наличии дефектов в обмотке ротора. На возникновение витковых замыканий указывает скачкообразный характер снижения сопротивления с увеличением частоты вращения, а на плохое качество в контактах демпферной системы ротора указывает плавный характер снижения сопротивления с увеличением частоты вращения. Окончательный вывод о наличии и числе замкнутых витков следует делать на основании результатов снятия характеристики КЗ и сравнения ее с данными завода-изготовителя.
7. Проверка и испытание электрооборудования систем возбуждения.
Приводятся нормы испытаний силового оборудования систем тиристорного самовозбуждения (далее СТС), систем независимого тиристорного возбуждения (СТН), систем безщеточного возбуждения (БСВ), систем полупроводникового высокочастотного возбуждения (ВЧ). Проверка автоматического регулятора возбуждения, устройств защиты, управления, автоматики и др. производится в соответствии с указаниями завода-изготовителя.
Проверку и испытание электромашинных возбудителей следует производить в соответствии с 1.8.14.
7.1. Измерение сопротивления изоляции.
Значения сопротивлений изоляции при температуре 10-30 °С должны соответствовать приведенным в табл. 1.8.5.
7.2. Испытание повышенным напряжением промышленной частоты.
Значение испытательного напряжения принимается согласно табл. 1.8.5, длительность приложения испытательного напряжения 1 мин.
7.3. Измерение сопротивления постоянному току обмоток трансформаторов и электрических машин в системах возбуждения.
Сопротивление обмоток электрических машин (вспомогательный генератор в системе СТН, индукторный генератор в системе ВЧ, обращенный синхронный генератор в системе БСВ) не должно отличаться более чем на 2 % от заводских данных; обмоток трансформаторов (выпрямительных в системах СТС, СТН, БСВ; последовательных в отдельных системах СТС) — более чем на 5%. Сопротивления параллельных ветвей рабочих обмоток индукторных генераторов не должны отличаться друг от друга более чем на 15 %, сопротивления фаз вращающихся подвозбудителей — не более чем на 10 %.
7.4. Проверка трансформаторов (выпрямительных, последовательных, собственных нужд, начального возбуждения, измерительных трансформаторов напряжения и тока).
Проверка производится в соответствии с нормами, приведенными в 1.8.16, 1.8.17, 1.8.18. Для последовательных трансформаторов ПТ определяется также зависимость между напряжением на разомкнутых вторичных обмотках и током статора генератора U_2п.т. = f(I_ст).
Характеристика U_2п.т. = f(I_ст) определяется при снятии характеристик трехфазного короткого замыкания генератора (блока) до I_ст.ном. Характеристики отдельных фаз (при однофазных последовательных трансформаторах) не должны различаться между собой более чем на 5 %.
7.5. Определение характеристики вспомогательного синхронного генератора промышленной частоты в системах СТН.
Вспомогательный генератор (ВГ) проверяется в соответствии с п. 8 данного параграфа. Характеристика короткого замыкания ВГ определяется до I_ст.ном, а характеристика холостого хода до 1,3U_ст.ном. с проверкой витковой изоляции в течение 5 мин.

Сопротивление изоляции и испытательные напряжения
элементов систем возбуждения

Измерение сопротивления изоляции

Значение испытательного напряжения промышленной частоты

Напряжение мегаом-метра, В

Мини-мальное значение сопротивления изоляции, МОм

1. Тиристорный преобразователь (ТП) цепи ротора главного генератора в системах возбуждения СТС, СТН: токоведущие цепи преобразователей, связанные с тиристорами защитные цепи, вторичные обмотки выходных трансформаторов системы управления и т. д.; примыкающие к преобразователям отключенные разъединители (СТС), первичные обмотки трансформаторов собственных нужд (СТС). В системах с водяным охлаждением ТП вода при испытаниях отсутствует

0,8 заводского испытательного напряжения ТП, но не менее 0,8 заводского испытательного напряжения обмотки ротора

Относительно корпуса и соединенных с ним вторичных цепей ТП (первичных обмоток импульсных трансформаторов СУТ, блок-контактов силовых предохранителей, вторичных обмоток трансформаторов делителей тока и т. д.), примыкающих к ТП силовых элементов схемы (вторичных обмоток трансформаторов собственных нужд в СТС, другой стороны разъединителей в СТС ряда модификаций).

Тиристоры (аноды, катоды, управляющие электроды) при испытаниях должны быть закорочены, а блоки системы управления тиристорами СУТ выдвинуты из разъемов

2. Тиристорный преобразователь в цепи возбуждения возбудителя системы БСВ: токоведущие части, тиристоры и связанные с ними цепи (см. п.1). Тиристорный преобразователь в цепи возбуждения ВГ системы СТН

0,8 заводского испытательного напряжения ТП, но не менее 0,8 испытательного напряжения обмотки возбуждения обращенного генератора или ВГ

Относительно корпуса и соединенных с ним вторичных цепей ТП, не связанных с силовыми цепями (см. п.1). При испытаниях ТП отключен по входу и выходу от силовой схемы; тиристоры (аноды, катоды, управляющие электроды) должны быть закорочены, а блоки СУТ выдвинуты из разъемов

3. Выпрямительная установка в системе ВЧ возбуждения.

0,8 заводского испытательного напряжения выпрямительной установки, но не менее 0,8 испытательного напряжения обмотки ротора.

Относительно корпуса. При испытаниях выпрямительная установка отключена от источника питания и обмотки ротора, шины питания и шины выхода (А, В, С, +, -) объединены.

4. Вспомогательный синхронный генератор ВГ в системах СТН:

0,8 заводского испытательного напряжения обмотки статора ВГ, но не менее 0,8 испытательного напряжения обмотки ротора главного генератора

Относительно корпуса и между обмотками

0,8 заводского испытательного напряжения обмотки возбуждения обращенного генератора или ВГ

5. Индукторный генератор в системе ВЧ возбуждения:

— рабочие обмотки (три фазы) и обмотка последовательного возбуждения

0,8 заводского испытательного напряжения обмоток, но не менее 0,8 испытательного напряжения обмотки ротора генератора

Относительно корпуса и соединенных с ним обмоток независимого возбуждения, между обмотками

— обмотки независимого возбуждения

0,8 заводского испытательного напряжения обмоток

Относительно корпуса и между обмотками независимого возбуждения

6. Подвозбудитель в системе ВЧ возбуждения

0,8 заводского испытательного напряжения

Каждая фаза относительно других, соединенных с корпусом

7. Обращенный генератор совместно с вращающимся преобразователем в системе БСВ:

— обмотки якоря совместно с вращающимся преобразователем;

0,8 заводского испытательного напряжения обмотки якоря

Относительно корпуса. Возбудитель отсоединен от ротора генератора; вентили, RC — цепи или варисторы зашунтированы (соединены +, -, шпильки переменного тока); подняты щетки на измерительных контактных кольцах

— обмотки возбуждения обращенного генератора

0,8 заводского испытательного напряжения обмотки возбуждения, но не менее 1,2 кВ

Относительно корпуса. Обмотки возбуждения отсоединены от схемы

8. Выпрямительный трансформатор ВТ в системах СТС. Выпрямительные трансформаторы в системах возбуждения ВГ (СТН) и БСВ:

0,8 заводского испытательного напряжения обмоток трансформатора; вторичные обмотки для ВГ и БСВ — не менее

Относительно корпуса и между обмотками

9. Последовательные трансформаторы в системах СТС

0,8 заводского испытательного напряжения обмоток

Относительно корпуса и между обмотками

10. Токопроводы, связывающие источники питания (ВГ в системе СТН, ВТ и ПТ в системе СТС), индукторный генератор в ВЧ системе с тиристорными или диодными преобразователями, токопроводы постоянного тока:

— без присоединенной аппаратуры;

0,8 заводского испытательного напряжения токопроводов

Относительно «земли» между фазами.

— с присоединенной аппаратурой

0,8 заводского испытательного напряжения обмотки ротора

Относительно «земли» между фазами.

11. Силовые элементы систем СТС, СТН, ВЧ (источники питания, преобразователи и т.д.) со всей присоединенной аппаратурой вплоть до выключателей ввода возбуждения либо до разъединителей выхода преобразователей (схемы систем возбуждения без резервных возбудителей):

— системы без водяного охлаждения преобразователей и с водяным охлаждением при незаполненной водой системе охлаждения;

— при заполненной водой (с удельным сопротивлением не менее 75 кОм·см) системе охлаждения ТП

Блоки системы управления выдвинуты

12. Силовые цепи возбуждения генератора без обмотки ротора (после выключателя ввода возбуждения или разъединителей постоянного тока (см. п. 11); устройство АГП, разрядник, силовой резистор, шинопроводы и т. д. Цепи, подключенные к измерительным кольцам в системе БСВ (обмотка ротора отключена)

0,8 заводского испытательного напряжения ротора

7.6. Определение характеристики индукторного генератора совместно с выпрямительной установкой в системе ВЧ возбуждения.
Производится при отключенной обмотке последовательного возбуждения.
Характеристика холостого хода индукторного генератора совместно с выпрямительной установкой (ВУ) [U_ст, U_ву = f(I_н.в.), где I_н.в. — ток в обмотке независимого возбуждения], определяемая до значения U_ву, соответствующего удвоенному номинальному значению напряжения ротора, не должна отличаться от заводской более чем на 5%. Разброс напряжений между последовательно соединенными вентилями ВУ не должен превышать 10% среднего значения.
Характеристика короткого замыкания индукторного генератора совместно с ВУ также не должна отличаться от заводской более чем на 5 %. При выпрямленном токе, соответствующем номинальному току ротора, разброс токов по параллельным ветвям в плечах ВУ не должен превышать ±20 % среднего значения. Определяется также нагрузочная характеристика при работе на ротор до I_pxx[I_p = f(I_в.в.)], где I_в.в. — ток возбуждения возбудителя.
7.7. Определение внешней характеристики вращающегося подвозбудителя в системах ВЧ возбуждения.
При изменении нагрузки на подвозбудитель (нагрузкой является автоматический регулятор возбуждения) изменение напряжения подвозбудителя не должно превышать значения, указанного в заводской документации. Разность напряжения по фазам не должна превышать 10%.
7.8. Проверка элементов обращенного синхронного генератора, вращающегося преобразователя в системе БСВ.
Измеряются сопротивления постоянному току переходных контактных соединений вращающегося выпрямителя: сопротивление токопровода, состоящего из выводов обмоток и проходных шпилек, соединяющих обмотку якоря с предохранителями (при их наличии); соединения вентилей с предохранителями; сопротивление самих предохранителей вращающегося преобразователя. Результаты измерения сравниваются с заводскими нормами.
Проверяются усилия затяжки вентилей, предохранителей RC-цепей, варисторов и т.д. в соответствии с заводскими нормами.
Измеряются обратные токи вентилей вращающегося преобразователя в полной схеме с RC-цепями (либо варисторами) при напряжении, равном повторяющемуся для данного класса. Токи не должны превышать значения, указанные в заводских инструкциях на системы возбуждения.
7.9. Определение характеристик обращенного генератора и вращающегося выпрямителя в режимах трехфазного короткого замыкания генератора (блока).
Измеряются ток статора I_ст, ток возбуждения возбудителя I_в.в., напряжение ротора U_р, определяется соответствие характеристик возбудителя U_р = f(I_в.в.) заводским. По измеренным токам статора и заводской характеристике короткого замыкания генератора I_ст = f(I_p_.) определяется правильность настройки датчиков тока ротора. Отклонение измеренного с помощью датчика типа ДТР-П тока ротора (тока выхода БСВ) не должно превышать 10 % расчетного значения тока ротора.
7.10. Проверка тиристорных преобразователей систем СТС, СТН, БСВ.
Измерение сопротивления изоляции и испытание повышенным напряжением производятся в соответствии с табл. 1.8.5.
Производятся гидравлические испытания повышенным давлением воды тиристорных преобразователей (ТП) с водяной системой охлаждения. Значение давления и время его воздействия должны соответствовать нормам завода-изготовителя на каждый тип преобразователя. Выполняется повторная проверка изоляции ТП после заполнения дистиллятом (см. табл. 1.8.3).
Проверяется отсутствие пробитых тиристоров, поврежденных RC-цепей. Проверка выполняется с помощью омметра.
Проверяется целостность параллельных цепей плавкой вставки каждого силового предохранителя путем измерения сопротивления постоянному току.
Проверяется состояние системы управления тиристоров, диапазон регулирования выпрямленного напряжения при воздействии на систему управления тиристоров.
Проверяется ТП при работе генератора в номинальном режиме с номинальным током ротора. Проверка выполняется в следующем объеме:
— распределение токов между параллельными ветвями плеч преобразователей; отклонение значений токов в ветвях от среднеарифметического значения тока ветви должно быть не более 10 %;
— распределение обратных напряжений между последовательно включенными тиристорами с учетом коммутационных перенапряжений; отклонение мгновенного значения обратного напряжения от среднего на тиристоре ветви должно быть не более ±20 %;
— распределение тока между параллельно включенными преобразователями; токи не должны отличаться более чем на ±10 % от среднего расчетного значения тока через преобразователь;
— распределение тока в ветвях одноименных плеч параллельно включенных ТП; отклонение от среднего расчетного значения тока ветви одноименных плеч не должно быть более ±20 %.
7.11. Проверка выпрямительной диодной установки в системе ВЧ возбуждения.
Производится при работе генератора в номинальном режиме с номинальным током ротора. При проверке определяется:
— распределение тока между параллельными ветвями плеч; отклонение от среднего значения должно быть не более ±20 %;
—распределение обратных напряжений по последовательно включенным вентилям; отклонение от среднего значения должно быть не более ±20 %.
7.12. Проверка коммутационной аппаратуры, силовых резисторов, аппаратуры собственных нужд систем возбуждения.
Проверка производится в соответствии с указаниями завода-изготовителя и 1.8.34.
7.13. Измерение температуры силовых резисторов, диодов, предохранителей, шин и других элементов преобразователей и шкафов, в которых они расположены.
Измерения выполняются после включения систем возбуждения под нагрузку. Температуры элементов не должны превышать значений, указанных в инструкциях заводов-изготовителей. При проверке рекомендуется применение тепловизоров, допускается использование пирометров.
8. Определение характеристик генератора:
а) трехфазного КЗ. Характеристика снимается при изменении тока статора до номинального. Отклонения от заводской характеристики должны находиться в пределах погрешности измерения.
Снижение измеренной характеристики, которое превышает погрешность измерения, свидетельствует о наличии витковых замыканий в обмотке ротора.
У генераторов, работающих в блоке с трансформатором, снимается характеристика КЗ всего блока (с установкой закоротки за трансформатором). Характеристику собственно генератора, работающего в блоке с трансформатором, допускается не определять, если имеются протоколы соответствующих испытаний на стенде заводов-изготовителей.
У синхронных компенсаторов без разгонного двигателя снятие характеристик трехфазного КЗ производится на выбеге в том случае, если отсутствует характеристика, снятая на заводе;
б) холостого хода. Подъем напряжения номинальной частоты на холостом ходу производить до 130 % номинального напряжения турбогенераторов и синхронных компенсаторов, до 150 % номинального напряжения гидрогенераторов. Допускается снимать характеристику холостого хода турбо- и гидрогенератора до номинального тока возбуждения при пониженной частоте вращения генератора при условии, что напряжение на обмотке статора не будет превосходить 1,3 номинального. У синхронных компенсаторов разрешается снимать характеристику на выбеге. У генераторов, работающих в блоке с трансформаторами, снимается характеристика холостого хода блока; при этом генератор возбуждается до 1,15 номинального напряжения (ограничивается трансформатором). Характеристику холостого хода собственно генератора, отсоединенного от трансформатора блока, допускается не снимать, если имеются протоколы соответствующих испытаний на заводе-изготовителе. Отклонение характеристики холостого хода от заводской не нормируется, но должно быть в пределах погрешности измерения.
9. Испытание междувитковой изоляции.
Испытание следует производить подъемом напряжения номинальной частоты генератора на холостом ходу до значения, соответствующего 150 % номинального напряжения статора гидрогенераторов, 130 % — турбогенераторов и синхронных компенсаторов. Для генераторов, работающих в блоке с трансформатором, — см. указания п. 9. При этом следует проверить симметрию напряжений по фазам. Продолжительность испытания при наибольшем напряжении — 5 мин.
Испытание междувитковой изоляции рекомендуется производить одновременно со снятием характеристики холостого хода.
10. Измерение вибрации.
Вибрация (размах вибросмещений, удвоенная амплитуда колебаний) узлов генератора и их электромашинных возбудителей не должна превышать значений, приведенных в табл. 1.8.6.
Вибрация подшипников синхронных компенсаторов с номинальной частотой вращения ротора 750 — 1500 об/мин не должна превышать 80 мкм по размаху вибросмещений или 2,2 мм·с — 1 по среднеквадратическому значению вибрационной скорости.

Предельные значения вибрации генераторов и их возбудителей

Вибрация, мкм, при частоте вращения ротора, об/мин

источники:

https://oooevna.ru/sinhronnye-masiny-dvigateli-generatory-i-kompensatory/

https://strop-snab.ru/novosti/sinhronnyj-kompensator.html

https://www.megaomm.ru/1.8.13.-sinxronnyie-generatoryi-i-kompensatoryi.html