Le système d'excitation du générateur est le système central qui fournit un courant direct contrôlable (courant d'excitation) aux enroulements du rotor du générateur. Il détermine directement la stabilité de la tension, la régulation du facteur de puissance et le réseau - Capacité de fonctionnement connectée du générateur. Le suivant s'élabore en cinq dimensions clés:
I. fonctions principales du système
1. Fournir un courant d'excitation: injectez le courant direct dans les enroulements du rotor du générateur pour créer un champ magnétique rotatif, qui coupe les lignes magnétiques des enroulements du stator pour réaliser la conversion d'énergie de "l'énergie mécanique en énergie électrique".
2. Stabiliser la tension de la borne: lorsque la charge de la grille ou la vitesse de rotation change, ajustez l'amplitude du courant d'excitation en temps réel pour maintenir la tension de borne de sortie du générateur à la valeur nominale (comme 10,5 kV), en évitant les dommages à l'équipement en raison d'une tension excessive ou insuffisante.
3. Ajuster le facteur de puissance: en modifiant le courant d'excitation ("sur - excitation" ou "sous - excitation"), ajustez la puissance réactive générée par le générateur pour optimiser le facteur de puissance du réseau et réduire les pertes de ligne.
4. Assurer la synchronisation de la connexion de la grille: pendant la connexion de la grille, grâce à la régulation d'excitation, faites correspondre la tension et la fréquence du générateur qui correspondent à celles de la grille, atteignant une connexion en douceur lisse; Après la connexion de la grille, maintenez le fonctionnement synchrone de l'unité et de la grille.
5. Protection des défauts: Lorsqu'un court-circuit ou une perte de synchronisation se produit dans le système, coupez ou réduit rapidement le courant d'excitation (extinction de l'aimantation) pour empêcher l'enroulement du rotor de surchauffer ou le générateur d'être endommagé.
Ii Équipement et fonctions principaux
Alimentation d'alimentation d'excitation: la "source" qui fournit un courant d'excitation. Il est divisé en deux types: - DC Exciter: couramment utilisé en petites unités, sortant directement DC; - Système d'excitation statique (Mainstream): convertit AC (tiré du stator du générateur ou de la grille) en DC via un périphérique redresseur.
Réglateur d'excitation (AVR): le "cerveau" du système, contrôlant le courant d'excitation. Il collecte des signaux de tension temporelle et de courant réels - et les signaux de courant du générateur, les compare aux valeurs nominales, et sortit les instructions de contrôle pour réguler l'alimentation d'alimentation d'excitation pour garantir la stabilité de la tension.
Enroulement du rotor de générateur: génère un champ magnétique rotatif. Après avoir appliqué un courant d'excitation, il forme un électromêtant qui tourne et génère un champ magnétique alterné, coupant l'enroulement du stator pour produire une force électromotrice induite.
Dispositif de destruction: coupe rapidement le courant d'excitation en cas de défaut. Le noyau se compose de "commutateur de destruction + résistance de destruction": en cas de défaut, il déconnecte le circuit du rotor et relie simultanément la résistance, absorbant l'énergie du champ magnétique restant de l'enroulement du rotor pour éviter la surtension.
Transformateur d'excitation: assure la puissance du système d'excitation statique. Il prend la puissance du côté stator du générateur ou du réseau, réduit la tension et la fournit au dispositif redresseur pour assurer la stabilité de la tension d'alimentation d'excitation.
Dispositif de redresseur: convertit AC en courant d'excitation CC. Le pont de redresseur de thyristor est couramment utilisé. Selon les instructions du régulateur d'excitation, il ajuste l'angle de conduction pour modifier la taille du courant CC de sortie.
Iii. Principe de travail de base (prendre le "système d'excitation statique" grand public comme exemple)
1. Excitation Génération actuelle:
Le transformateur d'excitation prend un courant alternatif du stator du générateur ou de la grille et l'envoie au périphérique redresseur. Le périphérique de redresseur convertit le courant alternatif en courant direct et le saisit en enroulements du rotor du générateur.
2. Logique de régulation de tension:
- Le régulateur d'excitation (AVR) collecte en continu des signaux tels que la tension de sortie du générateur et le courant du stator;
- compare la tension réelle collectée avec la "tension nominale" et calcule l'écart;
- Si la tension réelle est faible: l'AVR demande au dispositif redresseur d'augmenter l'angle de conduction → Le courant direct de sortie (courant d'excitation) augmente → Le champ magnétique du rotor se renforce → la tension induite par le stator augmente, revenant à la valeur nominale;
- Si la tension réelle est élevée: la logique de régulation est inversée, réduisant le courant d'excitation et abaissant la tension du stator.
3. Fauteur d'excitation de - Processus de magnétisation:
Lorsque le générateur éprouve des défauts tels que le court-circuit ou la perte de synchronisation, le système de protection déclenche le commutateur de magnétisation d'excitation de- pour déconnecter le circuit du rotor et relie simultanément la résistance d'excitation; L'énergie magnétique stockée dans les enroulements du rotor est consommée par la résistance d'excitation (convertie en énergie thermique), réduisant rapidement le courant du rotor à zéro, en évitant la surchauffe des enroulements ou des dommages à l'isolation.
Iv. Points clés pour le fonctionnement et la maintenance
1. Inspection quotidienne (doit être effectuée tous les jours)
- Vérifiez le panneau du régulateur d'excitation (AVR): Les lumières des indicateurs sont normales (pas d'alarmes de défaut), l'affichage de tension et de courant est cohérent avec les valeurs nominales (écart inférieur ou égal à ± 5%).
- Vérifiez le dispositif du redresseur: les modules de thyristor n'ont pas d'étincelles de surchauffe ou de décharge, et le ventilateur de refroidissement (ou le dissipateur de chaleur) fonctionne normalement.
- Vérifiez le circuit du rotor: les brosses en carbone (le cas échéant) ont une usure inférieure ou égale à 1/3, sont en bon contact avec l'anneau de glissement (pas d'étincelles, pas de dépôts de carbone), et la surface de l'anneau de glissement est lisse sans rayures.
- Vérifiez le dispositif de magnétisation DE -: L'état du commutateur de magnétisation de - est correct (fermé pendant l'opération), les bornes de connexion ne sont pas lâches ou surchauffées.
2. Entretien régulier (mensuel / trimestriel)
- Nettoyage: Soufflez la poussière à l'intérieur du régulateur d'excitation et du dispositif du redresseur pour empêcher les courts-circuits ou les mauvaises dissipations de chaleur causées par la poussière.
- Calibration: Calibrer le circuit d'échantillonnage de tension et le capteur de courant de l'AVR pour assurer une collection précise de signal.
- Vérification de l'isolation: Utilisez un multimètre pour tester la résistance à l'isolation de l'enroulement du rotor (à température ambiante, supérieur ou égal à 0,5 MΩ) pour éviter le vieillissement de l'isolation et des fuites.
- Inspection des composants: resserrez les bornes de connexion du transformateur d'excitation et la résistance d'extinction pour empêcher le relâchement et la surchauffe; Vérifiez que les pipelines du système de refroidissement n'ont pas de fuite d'eau ni de fuite d'huile.
3. Surveillance des conditions (terme long -)
- Surveillance en ligne: en utilisant des systèmes PLC ou DCS, des données temporelles réelles - telles que le courant d'excitation, la tension et la température du dispositif de redresseur sont enregistrées. Les alarmes limites - (comme une alarme lorsque le courant d'excitation dépasse la valeur nominale de 10%) sont définies.
- Analyse des tendances: analysez régulièrement les tendances changeantes du courant d'excitation et de la tension. Si une augmentation progressive de l'écart est détectée, les défauts du régulateur ou du dispositif de redresseur peuvent être étudiés de manière proactive.
V. Fauts communs et leurs solutions
Type de défaut:
Décision du courant d'excitation (perte d'excitation): la tension du générateur baisse fortement, la vitesse augmente et l'unité émet un son anormal "bourdonnant". Causes:
1. Le commutateur de magnétisation DE - dysfonctionne les dysfonctionnements;
2. Le dispositif de rectification échoue (les thyristors sont endommagés);
3. L'enroulement du rotor se casse.
Méthode de manutention:
1. Débranchez immédiatement le générateur (ouvrez le commutateur de connexion de la grille) pour éviter la perte de synchronisation et les dommages à l'unité;
2. Vérifiez l'état du commutateur de magnétisation DE -. S'il fonctionne mal, réinitialisez-le;
3. Testez le dispositif de rectification et l'enroulement du rotor. Après avoir remplacé les composants endommagés, effectuez un test d'excitation RE -.
Type de défaut:
Tension de borne de générateur anormal (élevé / bas): l'affichage de tension s'écarte de la valeur nominale et la puissance réactive de la grille fluctue.
Causes:
1. Dérive des paramètres du régulateur d'excitation (AVR);
2. Fauteur dans le signal d'échantillonnage de tension (dommage au capteur);
3. Angle de conduction anormale du dispositif du redresseur.
Méthodes de manutention:
1. Passez au mode "excitation manuelle", ajustez manuellement le courant d'excitation pour stabiliser temporairement la tension;
2. Calibrez les paramètres AVR, vérifiez le capteur de tension;
3. Détectez l'état de conduction des thyristors dans le dispositif du redresseur et remplacez les composants défectueux.
Type de défaut:
Fauteur du régulateur d'excitation (AVR): L'indicateur de défaut sur le panneau AVR s'allume et le courant d'excitation fluctue fréquemment.
Causes:
1. Échec de l'alimentation AVR;
2. Dégâts du circuit logique interne;
3. Interférence du signal de rétroaction.
Méthode de manutention:
1. Passez immédiatement au régulateur d'excitation de sauvegarde (s'il y a une fonction "primaire - Switching secondaire");
2. Vérifiez le circuit d'alimentation AVR, éliminez les courts-circuits / connexions courtes;
3. Si la réparation est impossible, contactez le fabricant pour remplacer le module AVR et effectuez un test de charge après le remplacement.
Type de défaut:
Rotor Slip Ring and Carbon Bross Fault: Il y a un grand nombre d'étincelles sur l'anneau de glissement, et la brosse en carbone surchauffe et s'use trop rapidement.
Causes:
1. Pression de contact insuffisante entre la brosse en carbone et l'anneau de glissement;
2. Tapistes d'huile ou dépôts de carbone sur la surface de l'anneau de glissement;
3. Modèle de brosse en carbone incompatible.
Méthode de traitement:
1. Réduire la charge du générateur (ou arrêter), nettoyer la surface de l'anneau de glissement (essuyer avec de l'alcool);
2. Réglez la pression du ressort de la brosse en carbone (assurez-vous un contact serré);
3. Remplacez par une brosse en carbone de modèle correspondant et exécutez-la pendant 1 à 2 heures après le remplacement avant de fonctionner à pleine charge.
Considérations clés
- Avant de gérer tout défaut dans le système d'excitation, l'alimentation d'excitation doit être déconnectée pour empêcher le choc électrique. Lorsque vous effectuez une maintenance sur les enroulements du rotor ou l'excitation de - dispositifs magnétisations, il est nécessaire de décharger (libérer l'énergie magnétique restante) d'abord.
- Pendant la maintenance de routine, il est strictement interdit de supprimer les pinceaux de carbone ou les composants AVR plug / débranchez pendant que le système d'excitation est en cours d'exécution, car cela peut déclencher des actions de protection.
- Si un système d'excitation de sauvegarde est disponible, il doit subir un "test de commutation de sauvegarde primaire -" chaque mois pour s'assurer qu'il peut être rapidement activé en cas d'échec.