УНИВЕРСАЛЬНЫЕ КОМПАУНДИРУЮЩИЕ УСТРОЙСТВА
Соображения по унифицированию трехфазных компаундирующих устройств приводятся юнительно к распространенной серии ге-Еграторов малой мощности типа СГ. Этот же принцып может быть без всяких затруднений применен и к более мощным машинам, например гидрогенераторам уральских серий, предназначенным для сельских гидроэлектростанций.
В состав серии СГ входят четыре типа генераторов мощностью 15, 25, 35 и 60 ква.
Все генераторы рассчитаны на скорость вращения 1000 об/мин и напряжение 400 в.
Рассчитаем основные элементы компаундирующих устройств применительно к трехфазной мостиковой схеме выпрямителей, собранных из селеновых элемептов диаметром 45 мм с охлаждающими (радиаторными) шайбами диаметром 100 мм. Получается, что для всей серии генераторов выпрямитель компаундирующего устройства может быть унифицирован и состоять из 12 вентилей с охлаждающими шайбами.
Проведенные испытания показали, что допустимая токовая нагрузка на селеновые вентили с радиаторными шайбами почти вдвое превышает допустимую нагрузку на селеновые-вентили без радиаторных шайб.
На основе анализа данных сводного расчета компаундирующих устройств для серии генераторов СГ-6 можно наметить технические решения по унификации основных элементов указанных устройств.
Прежде всего эта унификация должна коснуться компаундирующих трансформаторов тока.
Универсальный компаундирующий трансформатор тока для всей серии генераторов СГ-6 должен иметь приспособление, изменяющее коэффициент трансформации путем изменения числа первичных витков его обмоток. Магнитная система остается для всех случаев одной и той же.
Наиболее рациональный путь применения универсальных трансформаторов тока для компаундирующих устройств сельских электростанций — сохранение по возможности общей величины первичных ампервитков. При изменении номинальных величин первичного тока для различных генераторов данной серии этого можно достичь, изменяя число витков первичной обмотки трансформаторов тока в обратную сторону.
Практически это осуществляется переключением секций первичной обмотки компаундирующих трансформаторов тока с параллельного соединения на последовательное и обратно, в зависимости от мощности генератора. В этих случаях первичные ампервиткп остаются почти неизменными, и вместе с тем допустимая токовая погрешность не нарушается.
Вторичная обмотка трансформаторов тока рассчитана во всех случаях на ток 3 а.
Универсальное компаундирующее устройство серийного изготовления в модернизированном исполнении, разработанное автором совместно с инж. А. А. Якиманским, изображено на рисунке 237.
Помимо регулирования числа первичных витков, это устройство характерно тем, что в нем отсутствует реостат отсоса.
Необходимый ток компаундирования регулируют изменением сечения магнитопровода трехфазного трансформатора тока.
Часть магнитопровода, благодаря разрезам в нем, может перемещаться по винту, на который она насажена.
Таким образом, поднимая или опуская эту часть магнитопровода, изменяют его сечение и индукцию в стали. Благодаря насыщению стали при повышенной индукции, ток вторичной обмотки трансформатора тока (в этом случае ток компаундирования) изменяется.
Преимущество такого способа регулирования установки — проще изготовить компаундирующие устройства, так как исключается потребность в проволоке высокого сопротивления.
Применяемые в компаундирующих устройствах трехфазные мостиковые схемы выпрямителей (схемы Ларионова) имеют значительные преимущества по сравнению с однофазными схемами. Однако, будучи применена к компаундированию возбуждения генераторов напряжением 400/230 в с глухо заземленной нейтралью и выведенным нулевым проводом, эта схема при включении трех однофазных трансформаторов тока имеет и некоторые недостатки.
Нагрузка генератора может быть несимметричной и содержать значительную составляющую тока нулевой последовательности. Это особенно часто бывает в тех случаях, когда небольшой сельскохозяйственный район или предприятие обслуживаются линиями генераторного напряжения без повышающей подстанции.
Трехфазное компаундирующее устройство состоит из трех отдельных однофазных трансформаторов тока, а не представляет собой один трехфазный трансформатор тока, как в описанном выше универсальном компаундирующем устройстве, собранном по обычной мостиковой схеме Ларионова. В силу своего симметричного выполнения трехфазное компаундирующее устройство не пропускает токов нулевой последовательности. Это, с одной стороны, приводит к недостаточной форсировке возбуждения при однофазных или двухфазных замыканиях в цепи генераторного напряжения, с другой стороны, может явиться причиной повреждений компаундирующих устройств в результате повышения напряжения относительно корпуса.
Р. М. Славин (ВИЭСХ) предложил для подобных весьма распространенных случаев применять несимметричную модификацию трехфазной мостиковой схемы выпрямления, которая приведена на рисунке 238.
В обычную схему Ларионова вводится дополнительная ветвь, показанная пунктиром. Эта ветвь устраняет недостаток симметричной схемы, улучшает работу компаундирующего устройства. Она также предохраняет его от повреждений во время однополюсных замыканий на землю в цепи генераторного напряжения при четырехпроводной системе с заземленным нулевым проводом.
Как было указано, эту схему следует применять в трехфазных компаундирующих устройствах с тремя однофазными трансформаторами тока, а не с одним трехфазным.
|