Nan lanati, tout rivyè gen yon sèten pant. Dlo koule sou kabann rivyè a anba aksyon gravitasyon. Dlo nan gwo altitid gen anpil enèji potansyèl. Avèk èd estrikti idwolik ak ekipman elektwomekanik, enèji dlo a ka konvèti an enèji elektrik, sa vle di, jenerasyon idwoelektrik. Prensip jenerasyon idwoelektrik la se endiksyon elektwomayetik nou an, sa vle di, lè yon kondiktè koupe liy flux mayetik yo nan yon chan mayetik, li pral jenere kouran. Pami yo, "mouvman" kondiktè a nan chan mayetik la reyalize pa koule dlo a ki afekte turbin lan pou konvèti enèji dlo an enèji mekanik wotasyonèl; epi chan mayetik la prèske toujou fòme pa kouran eksitasyon ki pwodui pa sistèm eksitasyon an k ap koule nan bobin rotor jeneratè a, sa vle di, mayetis la pwodui pa elektrisite.
1. Kisa sistèm eksitasyon an ye? Pou reyalize konvèsyon enèji a, dèlko senkronize a bezwen yon chan mayetik DC, epi kouran DC ki jenere chan mayetik sa a rele kouran eksitasyon dèlko a. Anjeneral, pwosesis fòmasyon yon chan mayetik nan rotor dèlko a dapre prensip endiksyon elektwomayetik la rele eksitasyon. Sistèm eksitasyon an refere a ekipman ki bay kouran eksitasyon pou dèlko senkronize a. Li se yon pati enpòtan nan dèlko senkronize a. Li jeneralman konsiste de de pati prensipal: inite puisans eksitasyon an ak regilatè eksitasyon an. Inite puisans eksitasyon an bay kouran eksitasyon nan rotor dèlko senkronize a, epi regilatè eksitasyon an kontwole pwodiksyon inite puisans eksitasyon an dapre siyal antre a ak kritè regilasyon yo bay la.
2. Fonksyon sistèm eksitasyon an Sistèm eksitasyon an gen fonksyon prensipal sa yo: (1) Anba kondisyon fonksyònman nòmal, li bay kouran eksitasyon jeneratè a, epi li ajiste kouran eksitasyon an dapre lalwa yo bay la selon vòltaj tèminal jeneratè a ak kondisyon chaj yo pou kenbe estabilite vòltaj la. Poukisa estabilite vòltaj la ka kenbe lè yo ajiste kouran eksitasyon an? Gen yon relasyon apwoksimatif ant potansyèl pwovoke a (sa vle di potansyèl san chaj) Ed nan bobin stator jeneratè a, vòltaj tèminal Ug, kouran chaj reyaktif Ir jeneratè a, ak reyaktans senkron longitudinal Xd:
Potansyèl pwovoke Ed la pwopòsyonèl ak flux mayetik la, epi flux mayetik la depann de mayitid kouran eksitasyon an. Lè kouran eksitasyon an rete san chanjman, flux mayetik la ak potansyèl pwovoke Ed la rete san chanjman. Apati fòmil ki anwo a, nou ka wè ke vòltaj tèminal jeneratè a ap diminye lè kouran reyaktif la ogmante. Sepandan, pou satisfè egzijans itilizatè a anrapò ak kalite pouvwa a, vòltaj tèminal jeneratè a ta dwe rete fondamantalman san chanjman. Li evidan, fason pou reyalize egzijans sa a se ajiste kouran eksitasyon jeneratè a pandan kouran reyaktif Ir a ap chanje (sa vle di, chaj la ap chanje). (2) Selon kondisyon chaj yo, kouran eksitasyon an ajiste dapre yon règ yo bay pou ajiste puisans reyaktif la. Poukisa li nesesè pou ajiste puisans reyaktif la? Anpil ekipman elektrik fonksyone sou prensip endiksyon elektwomayetik, tankou transformateur, motè, machin soude, elatriye. Yo tout depann sou etablisman yon chan mayetik altènatif pou konvèti ak transfere enèji. Enèji elektrik ki nesesè pou etabli yon chan mayetik altènatif ak yon flux mayetik pwovoke rele puisans reyaktif. Tout ekipman elektrik ki gen bobin elektwomayetik konsome puisans reyaktif pou etabli yon chan mayetik. San puisans reyaktif, motè a p ap ka vire, transfòmatè a p ap ka transfòme vòltaj la, epi anpil ekipman elektrik p ap fonksyone. Se poutèt sa, puisans reyaktif pa yon puisans initil ditou. Nan sikonstans nòmal, ekipman elektrik yo pa sèlman jwenn puisans aktif nan men jeneratè a, men yo bezwen jwenn puisans reyaktif nan men jeneratè a tou. Si puisans reyaktif nan rezo elektrik la pa ase, ekipman elektrik la p ap gen ase puisans reyaktif pou etabli yon chan mayetik nòmal. Lè sa a, ekipman elektrik sa yo pa ka kenbe operasyon nominal, epi vòltaj tèminal ekipman elektrik la ap bese, sa ki afekte fonksyònman nòmal ekipman elektrik la. Se poutèt sa, li nesesè pou ajiste puisans reyaktif la selon chaj aktyèl la, epi puisans reyaktif ki soti nan jeneratè a gen rapò ak mayitid kouran eksitasyon an. Prensip espesifik la p ap devlope isit la. (3) Lè yon aksidan kous sikwi rive nan sistèm pouvwa a oswa lòt rezon lakòz vòltaj tèminal jeneratè a bese gravman, jeneratè a ka fòse pou amelyore limit estabilite dinamik sistèm pouvwa a ak presizyon aksyon pwoteksyon relè a. (4) Lè vòltaj twòp nan jeneratè a rive akoz yon pèt chaj sibit ak lòt rezon, yo ka demagnetize jeneratè a fòseman pou limite ogmantasyon twòp vòltaj tèminal jeneratè a. (5) Amelyore estabilite estatik sistèm pouvwa a. (6) Lè yon kous kous faz-a-faz rive andedan jeneratè a ak sou fil elektrik li yo oswa vòltaj tèminal jeneratè a twò wo, yo ka demagnetize l byen vit pou limite ekspansyon aksidan an. (7) Yo ka distribye puisans reyaktif jeneratè paralèl yo yon fason rezonab.
3. Klasifikasyon sistèm eksitasyon yo Selon fason jeneratè a jwenn kouran eksitasyon an (sa vle di, metòd ekipman pou ekipman pouvwa eksitasyon an), sistèm eksitasyon an ka divize an eksitasyon ekstèn ak oto-eksitasyon: kouran eksitasyon ki jwenn nan lòt ekipman pouvwa yo rele eksitasyon ekstèn; kouran eksitasyon ki jwenn nan jeneratè a li menm rele oto-eksitasyon. Selon metòd rektifikasyon an, li ka divize an eksitasyon wotasyon ak eksitasyon estatik. Sistèm eksitasyon estatik la pa gen yon machin eksitasyon espesyal. Si li jwenn pouvwa eksitasyon an nan men jeneratè a li menm, li rele eksitasyon estatik oto-eksitasyon. Eksitasyon estatik oto-eksitasyon an ka divize an eksitasyon oto-paralèl ak eksitasyon oto-konpoze.
Metòd eksitasyon ki pi souvan itilize a se eksitasyon estatik oto-paralèl, jan yo montre nan figi ki anba a. Li jwenn puisans eksitasyon an atravè transfòmatè redresè ki konekte ak priz jeneratè a, epi li bay kouran eksitasyon jeneratè a apre rektifikasyon an.
Dyagram fil elektrik sistèm eksitasyon redresè estatik oto-paralèl
Sistèm eksitasyon estatik oto-paralèl la konsiste sitou de pati sa yo: transfòmatè eksitasyon, redresè, aparèy demagnetizasyon, kontwolè regilasyon ak aparèy pwoteksyon kont survòltaj. Senk pati sa yo ranpli fonksyon sa yo respektivman:
(1) Transfòmatè eksitasyon: Diminye vòltaj la nan bout machin nan pou l rive nan yon vòltaj ki koresponn ak redresè a.
(2) Redresè: Li se eleman prensipal tout sistèm nan. Yon sikwi pon twa faz konplètman kontwole souvan itilize pou konplete travay konvèsyon soti nan AC rive nan DC.
(3) Aparèy demayetizasyon: Aparèy demayetizasyon an gen de pati, sètadi switch demayetizasyon an ak rezistans demayetizasyon an. Aparèy sa a responsab pou demayetizasyon rapid inite a nan ka ta gen yon aksidan.
(4) Kontwolè regilasyon: Aparèy kontwòl sistèm eksitasyon an chanje kouran eksitasyon an lè li kontwole ang kondiksyon tiristò aparèy redresè a pou reyalize efè reglemante puisans reyaktif ak vòltaj dèlko a.
(5) Pwoteksyon kont survòltaj: Lè sikwi rotor jeneratè a gen yon survòltaj, sikwi a limen pou konsome enèji survòltaj la, limite valè survòltaj la, epi pwoteje bobin rotor jeneratè a ak ekipman ki konekte li yo.
Avantaj sistèm eksitasyon estatik oto-paralèl la se: estrikti senp, mwens ekipman, ti envestisman ak mwens antretyen. Dezavantaj la se ke lè dèlko a oswa sistèm nan fè yon kous kout, kouran eksitasyon an ap disparèt oswa diminye anpil, alòske kouran eksitasyon an ta dwe ogmante anpil (sa vle di eksitasyon fòse) nan moman sa a. Sepandan, si nou konsidere ke gwo inite modèn yo sitou itilize ba fèmen, epi rezo elektrik wo vòltaj yo jeneralman ekipe ak pwoteksyon rapid ak gwo fyab, kantite inite ki itilize metòd eksitasyon sa a ap ogmante, e sa a se tou metòd eksitasyon rekòmande pa règleman ak espesifikasyon yo. 4. Frenaj elektrik inite a Lè inite a dechaje epi li fèmen, yon pati nan enèji mekanik la estoke akòz gwo inèsi wotasyon rotor a. Pati enèji sa a ka sèlman sispann nèt apre li fin konvèti an enèji chalè friksyon nan kote yo pote pouse a, kote yo pote gid la ak lè a. Piske pèt friksyon lè a pwopòsyonèl ak kare vitès lineyè sikonferans lan, vitès rotor a diminye trè vit okòmansman, epi apre sa li pral ralanti pou yon bon bout tan nan yon vitès ki ba. Lè inite a ap fonksyone pandan yon bon bout tan ak yon vitès ki ba, manch pouse a ka boule paske fim lwil ki genyen ant plak glas ki anba tèt pouse a ak manch pouse a pa ka etabli. Pou rezon sa a, pandan pwosesis are a, lè vitès inite a desann nan yon sèten valè espesifye, sistèm frenaj inite a bezwen mete an fonksyon. Frenaj inite a divize an frenaj elektrik, frenaj mekanik ak frenaj konbine. Frenaj elektrik la se pou fè yon kous sikwi sou stator dèlko twa faz la nan bout sòti machin nan apre yo fin dekonekte epi demagnetize dèlko a, epi tann pou vitès inite a desann nan apeprè 50% a 60% nan vitès nominal la. Atravè yon seri operasyon lojik, yo bay puisans frenaj la, epi regilatè eksitasyon an chanje nan mòd frenaj elektrik pou ajoute kouran eksitasyon nan bobin rotor dèlko a. Paske dèlko a ap vire, stator a pwovoke yon kouran kous sikwi anba aksyon chan mayetik rotor la. Koupl elektwomayetik ki pwodui a se jis opoze ak direksyon inèsi rotor la, ki jwe yon wòl frenaj. Nan pwosesis pou reyalize frenaj elektrik la, ekipman pou pouvwa frenaj la bezwen soti deyò, sa ki gen yon relasyon sere avèk estrikti sikwi prensipal sistèm eksitasyon an. Plizyè fason pou jwenn ekipman pou pouvwa eksitasyon fren elektrik la montre nan figi ki anba a.
Diferan fason pou jwenn ekipman pou pouvwa eksitasyon fren elektrik la
Nan premye fason an, aparèy eksitasyon an se yon metòd fil elektrik oto-paralèl. Lè bout machin nan fè yon kous kout, transfòmatè eksitasyon an pa gen okenn ekipman pou pouvwa. Ekipman pou frenaj la soti nan yon transfòmatè fren espesyal, epi transfòmatè fren an konekte ak pouvwa plant lan. Jan nou mansyone pi wo a, pifò pwojè idwoelektrik yo itilize yon sistèm eksitasyon redresè estatik oto-paralèl, epi li pi ekonomik pou itilize yon pon redresè pou sistèm eksitasyon an ak sistèm fren elektrik la. Se poutèt sa, metòd sa a pou jwenn ekipman pou pouvwa eksitasyon fren elektrik la pi komen. Jan pwosesis frenaj elektrik metòd sa a se jan sa a:
(1) Disjonktè priz inite a louvri epi sistèm nan dekonekte.
(2) Bobinaj rotor a demagnetize.
(3) Yo louvri switch pouvwa a sou bò segondè transfòmatè eksitasyon an.
(4) Entèriptè kous sikwi fren elektrik inite a fèmen.
(5) Entèriptè kouran an sou bò segondè transfòmatè fren elektrik la fèmen.
(6) Tiristor pon redresè a deklanche pou l kondui, epi inite a antre nan eta fren elektrik.
(7) Lè vitès inite a rive zewo, fren elektrik la lage (si yo itilize frenaj konbine, lè vitès la rive nan 5% a 10% nan vitès nominal la, yo aplike frenaj mekanik). 5. Sistèm eksitasyon entelijan Santral idwoelektrik entelijan an refere a yon santral idwoelektrik oswa yon gwoup estasyon idwoelektrik ki gen dijitalizasyon enfòmasyon, rezo kominikasyon, normalizasyon entegre, entèraksyon biznis, optimize operasyon, ak pran desizyon entelijan. Santral idwoelektrik entelijan yo divize vètikalman an kouch pwosesis, kouch inite, ak kouch kontwòl estasyon, lè l sèvi avèk yon estrikti 3 kouch 2-rezo rezo kouch pwosesis (rezo GOOSE, rezo SV) ak rezo kouch kontwòl estasyon (rezo MMS). Santral idwoelektrik entelijan yo bezwen sipòte pa ekipman entelijan. Kòm sistèm kontwòl prensipal gwoup dèlko idwo-turbin lan, devlopman teknolojik sistèm eksitasyon an jwe yon wòl sipò enpòtan nan konstriksyon santral idwoelektrik entelijan yo.
Nan santral idwoelektrik entelijan yo, anplis travay debaz tankou demaraj ak arè gwoup dèlko turbin lan, ogmantasyon ak diminisyon puisans reyaktif, ak are ijans, sistèm eksitasyon an ta dwe kapab tou satisfè fonksyon modèl done ak kominikasyon IEC61850 yo, epi sipòte kominikasyon ak rezo kouch kontwòl estasyon an (rezo MMS) ak rezo kouch pwosesis la (rezo GOOSE ak rezo SV). Aparèy sistèm eksitasyon an ranje nan kouch inite estrikti sistèm santral idwoelektrik entelijan an, epi inite fizyon an, tèminal entelijan an, inite kontwòl oksilyè a ak lòt aparèy oswa ekipman entelijan yo ranje nan kouch pwosesis la. Estrikti sistèm lan montre nan figi ki anba a.
Sistèm eksitasyon entelijan
Odinatè prensipal kouch kontwòl estasyon santral idwoelektrik entelijan an satisfè egzijans estanda kominikasyon IEC61850 la, epi li voye siyal sistèm eksitasyon an bay òdinatè prensipal sistèm siveyans lan atravè rezo MMS la. Sistèm eksitasyon entelijan an ta dwe kapab konekte ak rezo GOOSE a ak switch rezo SV yo pou kolekte done nan kouch pwosesis la. Kouch pwosesis la egzije pou done ki soti pa CT, PT ak konpozan lokal yo tout an fòm dijital. CT ak PT yo konekte ak inite fizyon an (transfòmatè elektwonik yo konekte pa câbles optik, epi transfòmatè elektwomayetik yo konekte pa câbles). Apre done kouran ak vòltaj yo fin dijitalize, yo konekte ak switch rezo SV a atravè câbles optik. Konpozan lokal yo dwe konekte ak tèminal entelijan an atravè câbles, epi switch la oswa siyal analòg yo konvèti an siyal dijital epi transmèt nan switch rezo GOOSE a atravè câbles optik. Kounye a, sistèm eksitasyon an gen fondamantalman fonksyon kominikasyon ak rezo MMS kouch kontwòl estasyon an ak rezo GOOSE/SV kouch pwosesis la. Anplis de satisfè entèraksyon enfòmasyon rezo estanda kominikasyon IEC61850 la, sistèm eksitasyon entelijan an ta dwe genyen tou yon siveyans konplè sou entènèt, yon dyagnostik entelijan pou fay ak yon operasyon tès ak antretyen pratik. Pèfòmans ak efè aplikasyon aparèy eksitasyon entelijan ki fonksyone byen an bezwen teste nan aplikasyon jeni reyèl nan lavni.
Dat piblikasyon: 9 oktòb 2024
