Роджеро Н.И. Cправочник судового электромеханика и электрика
Подождите немного. Документ загружается.
Продолжение
табл.
2-2
Пршнаки
неисправности
Причины
Снос
>оы
;
отражения
Напряжение
на
генераторе
понижено,
или
уменьшен
ток
ротора
при
параллельной
рабо-
Напряжение
на
генераторе
повышено
и не
регулируется,
или
увеличен
ток
ротора
при
параллельной
работе
Повышенный
нагрев под-
шипников
качения
Чрезмерный
нагрев подшип-
ника,
прослушивается
скрежет,
стук
Искрение
щеток
Прекращение подачи
воды
в
воздухоохладитель
Повышенная
вибрация гене-
К
ратора
(более
150
мкм)
|.
изоляции (менее
0,5
МОм)
Пониженное сопротивление
Повреждены силовые выпря-
мители
Витковое замыкание
в об-
мотках трансформатора
Неправильная
регулировка
потенциометра грубой уставки
R1 или
потенциометров
RF11
и
R112
Обрыв
в
цепи
питания
кор-
ректора напряжения
БКН
Обрыв
в
цепи
обмоток
дрос-
селя
отсоса
Обрыв
в
цепи
уравнительных
связей
Недостаточно смазки, много
смазки,
загрязнение смазки,
попадание
воды
в
смачку
Механические повреждения
подшипника
Сильное
или
слабое
нажатие
щеток
на
трущиеся поверхно-
сти
Неправильно собрана щеточ-
ная
система
Контактные кольца шерохо-
ваты
или
загрязнены
Повышено радиальное бие-
ние
контактных
колец
Поставлены
щетки
другой
марки
Неправильная центровка
ва-
лов
приводного двигателя
и
генератора
Отсыревание
обмоток
или не-
посредственное попадание
во-
ды в
генератор
Загрязнение
обмоток
стато-
ра,
ротора,
контактных
колец.
Пробой
конденсатора
С2
Найти
с
помощью пробника
поврежденные выпрямители
и
заменить
их
Найти
витковое замыкание
и
устранить
его
Подрегулировать потенцио-
метр грубой уставки
R1 или
потенциометры
КП1
и
Rfl2
Найти
с
помощью пробника
место обрыва
и
исправить
То
же
Вскрыть подшипник, промыть
бензином
с
добавлением мас-
ла,
протереть сухой
ветошью
и
ишолнить
новой смазкой
Немедленно остановить гене-
ратор,
подшипник
сменить
но-
Обеспсчить
нормальное
на-
жатие
щеток, которое
должно
составлять
1,5—2,0
Η
Правильно
собрать
щеточ-
ную
систему
Отшлифовать контактные
кольца
Заточить
и
отшлифовать
контактные
кольца
Заменить щетки (марку
ще-
ток
см. в
формуляторе)
Необходимо
в
течение
10
мин
перевести
работу
гене-
ратора
на
разомкнутый
цикл
вентиляции
и
обеспечить пода-
чу
воды
в
воздухоохладитель,
после чего перевести
работу
генератора
на
замкнутый
цикл
Выполнить
перецентровку
валов
Перед
пуском высушить
ге-
нератор
Удалить грязь
и
пыль,
про-
дуть
сжатым
воздухом,
и
если
необходимо,
то
протереть
чи-
стой ветошью,
слегка
смочен-
ной
спиртом. Конденсатор
за-
менить
21
Таблица
2-3.
Значения
токов
в
проверяемых цепях
Цепь,
а
которой
измеряется
ток
Место
включения
приборов
(см.
рис. 2-9)
Ίοκ,
А
Примечание
Шунтован
обмотка транс-
форматора
ТКШ.
Линейный
тек
Обмотка
питания
сило-
вых
выпрямителей
ОСВ
трансформатора ТКШ.
Ли-
нейный
ток
Цепь
дросселя
отсоса
со
стороны переменного тока
Цепь управления отсасы-
вающих
дросселей
В
разрыв
/-/
на
сбор-
ных
шинах
генератора
В
разрыв
//-//
на
блоке силовых
выпрями-
телей
БС
В
разрыв 10-10
на
дросселе
отсоса
В
разрыв 42-42
на
клеммнике
дросселя
от-
соса
со
стороны подсо-
единения
выводов кату-
шек к
клеммнику
20—25
90—100
7-4.5
3,5—8
Все
значения
токов
соответствуют номиналь-
ному
напряжению
в ре-
жиме
холостого
хода
Зажимы
для
подклю-
чения
приборов
см. на
рис.
2-9
Примечание.
В
трехфазных
цепях несимметрия
токов
находится
в
пределах
±10%
СИСТЕМА
САМОВОЗБУЖДЕНИЯ
и
САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ
СУДОВЫХ
СИНХРОННЫХ
ГЕНЕРАТОРОВ
СЕРИИ
МСС,
ЕЕ
РАБОТА,
ХАРАКТЕРНЫЕ
НЕИСПРАВНОСТИ
И
НАЛАДКА
Основные технические
данные
системы.
Система самовозбуждения основана
на
прин-
ципе
фазового
компаундирования
с
электро-
магнитным
сложением сигналов. Система
обеспечивает точность поддержания
напря-
ж
г
ния
генератора
при
установившемся теп-
ловом состоянии
в
пределах ±2,5
%
номи-
нального значения
при
изменении
тока стато-
ра
от 0 до 100 % и
коэффициента мощности
от
0,7 до
0,95. Отклонение частоты вращения
генератора может составлять
при
этом
±2 %
номинального
значения.
Время первого
до-
стижения
установившегося значения
напря-
жения
генератора
при
прямом пуске коротко-
замкнутого
электродвигателя
на
холостом
ходу
мощностью
30 % от
мощности генера-
тора
не
превышает
0,8 с.
Принципиальная
схема
системы
и ее
эле-
менты (рис. 2-12). Элементами системы авто-
матического регулирования являются: син-
хронный
генератор
с
обмоткой возбуждения
0В;
генератор начального пуска
ГНП;
трех-
обмоточный
трехстержневой трансформатор
фазового компаундирования
ТрФК;
блок
силовых выпрямителей
БСВ;
реактор
отсоса
РО;
выпрямитель начального пуска
ВпНП;
выпрямители
управления
ВпУ;
резистор
уставки напряжения
R4;
резистор статизма
R1;
регулируемый резистор
R2;
резистор
ТрФК
22
Рис. 2-12.
Принципиальная
схема
самовозбуждения генераторов серии
МСС
термокомпенсации
R3;
макетный
переключа-
тель
В2.
Реактор
отсоса
РО
осуществляет ручную
подрегулировку
напряжения
генератора,
а
также
обеспечивает параллельную работу
генераторов
серии
МСС
с
генераторами серий
МСК
и
ГСС.
Трансформатор
фазового
компаундирова-
ния
ТрФК
имеет
две
первичные
обмотки
—
то-
ковую
(последовательную)
ОТ и
напряжения
(параллельную)
ОН, а
также одну вторичную
обмотку
02.
Токовые
обмотки
ОТ
трансформа-
тора
ТрФК включаются последовательно
с
нагрузкой
генератора. Параллельные обмот-
ки
ОН
трансформатора
ТрФК
включаются
на
напряжение
генератора
со
стороны
на-
грузки.
Вторичные обмотки
02
подключаются
к
блоку силовых выпрямителей
БСВ и к ра-
бочим
обмоткам
ОР
реактора отсоса
РО. По-
сле
выпрямления
ток
вторичных обмоток
02
трансформатора
ТрФК
частично подается
в
обмотку ротора генератора,
а
частично
отсасывается
в
рабочие обмотки реактора
отсоса.
Уставка
напряжения
на
выводах генера-
тора
достигается изменением
значения
тока
отсоса,
в
свою очередь изменяющего
ток
рото-
ра
генератора. Изменение тока отсоса
осу-
ществляется
путем разного подмагничивания
реактора
отсоса постоянным током (током
уп-
равления,
подаваемым
в
обмотку управления
ОУ).
Ток
управления (уставка
напряжения)
изменяется
вручную резистором уставки
R4.
Обмотка
управления через выпрямитель
ВпУ
и
последовательно включенные резисто-
ры
R2—R4
подключается
на
часть линейного
напряжения
генератора
(на
отдельную обмот-
ку
напряжения
трансформатора
ТрФК).
Работа
системы.
Для
обеспечения
безот-
казного
начального возбуждения генератора
на
валу ротора установлен однофазный гене-
ратор
с
постоянными
магнитами,
включенный
через
селеновые выпрямители
ВпНП
на об-
мотку
ротора.
Для
гашения
поля генератора
в
схеме
установлен
рубильник гашения поля
РГП.
Напряжение
генератора регулируется
совместной
работой элементов трансформато-
ра
с
магнитным
шунтом.
Ток
возбуждения генератора пропорцио-
нален
напряжению
обмотки
02
трансформа-
тора
ТрФК
(а
следовательно,
и ее
потокосцеп-
лению).
Потокосцепление
обмотки
02
опреде-
ляется
суммарной
намагничивающей силой
(н.
с.),
создаваемой всеми обмотками транс-
форматора.
При
этом
н. с.
последовательной
и
параллельной обмоток складываются
гео-
метрически
(под углом
9(Г)
и
являются намаг-
ничивающими.
Намагничивающая сила
об-
мотки
02,
питающей силовой выпрямитель
и
реактор
отсоса, является размагничивающей.
При
отсутствии корректора схема рабо-
тает
таким
образом.
При
холостом
ходе
генератора
действует
н.
с.
обмотки
ОН; н. с.
обмотки
ОТ
отсут-
ствует.
При
нагрузке
и
изменении
значения
коэффициента
ее
мощности
н. с.
обмотки
ОН,
пропорциональная
напряжению генератора,
остается практически неизменной,
а н. с. об-
мотки
ОТ,
совпадая
по
фазе
с
током нагрузки,
изменяется
пропорционально значению
по-
следнего. Вследствие этого суммарная
н. с.
также
изменяется
в
зависимости
от
значения
коэффициента
мощности нагрузки.
Параметры компаундирующего трансфор-
матора
ТрФК
выбирают такими, чтобы
сум-
марная
н. с.
обеспечила необходимое потоко-
сцепление обмотки
02, а
следовательно,
и ток
обмотки
возбуждения, необходимый
для
под-
держания
постоянного выходного
напряжения
генератора
с
учетом
требуемого
тока отсоса
для
ручной подрегулировки напряжения.
Для
поддержания постоянного выходного
на-
пряжения
генератора
при
изменении частоты
в
данной схеме параметры компаундирующе-
го
трансформатора выбирают такими,
что
при
постоянной частоте
и при
изменении
тока
нагрузки
от 0 до 100 %
напряжение
1енера-
тора
возрастает.
Вследствие нагревания обмотки возбуж-
дения
генератора
и
изменения
в
связи
с
этим
ее
активного сопротивления несколько изме-
няется
(уменьшается)
ток
выхода системы
ав-
томатического регулирования,
что
приводит
к
изменению (снижению) напряжения
на
генераторе (тепловое отклонение уставки).
В
данной системе самовозбуждения тепловое
отклонение
напряжения
составляет
3 %
в
сторону снижения напряжения. Изменение
У£о
в
игя_
на
π
ρ
я
же
н
и
я
генератора (уставки
на-
пряжения)
достигается
изменением
значения
соп_ротивлени_я_
резистора
уставки
R4,
вклю-
ченного
в~цёпь
управления реактора
отсоса.
При
увеличении сопротивления резистора
уставки
ток
управления реактора уменьшает-
ся,
ток
отсоса реактора также уменьшает-
ся, ток в
обмотке возбуждения генератора
увеличивается
и
выходное напряжение гене-
ратора возрастает. Резистор
уставки__позв<>
ляет
регулировать'
вшшдное
напряжение
_в
пределах
от
Ц-2
до
—7_%_.
Автоматическое
распределение
реактив-
ных
нагрузок
при
параллельной
работе
гене-
раторов серии
МСС
одинаковой
и
разной мощ-
ности
достигается
с
помощью уравнительных
соединений
между параллельно работающими
генераторами
в
цепи постоянного тока.
В
этом
случае обмотки возбуждения генераторов сое-
диняются
параллельно.
Если
мощность
гене-
ратордв_р_£злична.
обмотки
возбужденил_ше-
диняются
с
включением
j£aBjHj}TejibHorp_jjfi-_,
~|ίΪ£Ϊ2Ε!Ί]!Γ
обмотку
.ЛЕозВуждения
генератора
меньше
и
мЬщноста_ДДя_у_^еньшения
уравни
-
н?п£яж|ЯТгя.
Автоматическое
распределение реактив-
ных
нагрузок
при
параллельной работе
гене-
раторов
МСС с
генераторами
МСК и ГСС
обес-
печивается
с
помощью дополнительного
уст-
ройства.
Исполнение
и
размещение
элементов
систе-
мы.
Элементы системы выполнены отдельными
блоками,
трансформатор
фазового
компаун-
дирования
ТрФК
(см.
рис. 2-12)
в
открытом
исполнении;
реактор
отсоса
РО,
блок
силовых
селеновых выпрямителей
БСВ и
выпрямите-
ли
начального пуска
ВпНП
встроены
в
один
кожух
брызгозащищенного
исполнения;
блок дополнительного
устройства
ДУ на от-
Таблица
2-4. Неисправности систем
самовозбуждения
и
саморегулирования
генераторов
серии
МСС
и
способы
их
устранения
Признаки
неисправности
Причины
Способы устранения
Генератор
не
самовозбужда-
ется
Напряжение
генератора
на
холостом
ходу
понижено
и при
изменении'сопротивления
устав-
ки
не
возрастает
до
номиналь-
ного
Напряжение
генератора
на
холостом ходу повышено
и при
изменении
сопротивления
устав-
ки
не
уменьшается
до
номи-
нального
Обрыв
в
цепях подключения
выпрямителя
начального пуска
к
цепи ротора
и
генератора
начального
пуска
При
пуске оказался замкну-
тым
рубильник гашения поля
Поврежден генератор
на-
чального
пуска
Поврежден
выпрямитель
на-
чального
пуска
Обрыв
в
цепях обмотки
на-
пряжения
или во
вторичных
обмотках
Повреждены силовые селе-
новые
выпрямители
Обрыв
в
цепях обмотки
уп-
равления
реактора отсоса
Проверить монтаж
и
устра-
нить
обрыв
Разомкнуть
рубильник
га-
шения
поля
Найти поврежденный выпря-
митель
и
заменить
Проверить монтаж
и
устра-
нить
обрыв
Найти
поврежденный
выпря-
митель
и
заменить
Проверить монтаж
и
устра-
нить
обрыв
дельной
панели открытого
исполнения,
на
которой смонтированы резисторы
Rl
—
R3,
резистор уставки напряжения
R4
и
пакетный
переключатель
В2.
Все
элементы системы работают
при
есте-
ственном
охлаждении
и
располагаются
в
удоб-
ном
для
монтажа месте. Трансформатор
фа-
зового компаундирования
ТрФК.
и
дополни-
тельное устройство
ДУ
встраиваются
в
гене-
раторную
секцию распределительного щита.
Проверка
системы
и ее
неисправности.
При
автономной
работе
систему настраивают
изменением
зазора между
магнитным
шунтом
и
стержнями трансформатора
ТрФК,
исполь-
зуя
изоляционные прокладки разной тол-
щины.
Указанная регулировка выполняется
на
холостом
ходу.
При
этом
с
увеличением
за-
зора
ток
выхода
трансформатора увеличи-
вается,
вследствие
чего
возрастают
ток
ротора
и
напряжение
на
генераторе.
С
уменьшением
зазора
происходит
обратное.
При
холостом
ходе
зазор
устанавливается таким, чтобы
при
отключенном
реакторе
отсоса
и
частоте
тока
генератора, равной
51 Гц,
напряжение
на ге-
нераторе составляло
ПО—113%
номиналь-
ного. Ориентировочный
зазор
шунта
с
каж-
дой
стороны
составляет:
10—12
мм для
МСС-250,
6—9
мм для
МСС-375.
После
регулировки необходимо включить
реактор
на
вторичную обмотку трансформа-
тора,
установить
частоту тока
51 Гц и с по-
мощью резистора уставки установить
на ге-
нераторе напряжение, равное номинальному.
Резистор
параллельной работы
R1 при
этом
должен
быть
чашунтирован
переключате-
лем
В2.
Пределы
ручной регулировки напряжения
генератора проверяют резистором уставки.
При
необходимости изменения этих пределов
в
сторону увеличения напряжения генерато-
24
ра
(больше
100
%)
следует
увеличить
сопро-
тивление
резистора
R2 на
дополнительном
устройстве.
При
включении
2400
витков обмотки
уп-
равления
реактора отсоса
для
генератора
МСС-250 значение тока управления
на
холо-
стом ходу ориентировочно составляет 0,53
А.
При
включении
2600
витков обмотки управ-
ления
для
генератора
МСС-375
этот
же ток
ориентировочно
составляет 0,58
А.
Если
при
настройке наблюдается резкое
падение
напряжения генератора
при
нагруз-
ке, то
следует
изменить
фазировку
обмоток
напряжения
на
180°.
При
использовании генераторов МСС-250
и
МСС-375
с
системами возбуждения
на 230 В
обмотка напряжения
ОН
должна быть вклю-
чена
на
треугольник.
Перед включением генераторов
на
парал-
лельную работу необходимо расшунтировать
резистор
RI
и
установить
такое
значение
его
сопротивления,
чтобы
было
обеспечено
посто-
янство внешней характеристики генератора
при
изменении
тока
статора
от
нуля
до
/
ном
порядка
3—4
%
U\.-n·
При
правильной
фазировке
ток
управле-
ния
реактора отсоса должен быть
тем
больше,
чем
меньше
коэффициент
мЪщности.
Основным
признаком неисправности
си-
стемы является нарушение режима
возбуж-
дения.
Любая
неисправность вызывает
notjbi-
шение
возбуждения генератора
или его
сйи-
жение,
а при
параллельной работе
и
наличии
уравнительных
связей
ся_
стоаоны
перемен-
ного
тока,
еше
и
повышение
илч
понижение
л-енератпра7~11ри
появ-
'лении
неисправности генератор необходимо
отключить
и
тщательно проверить
ВСР
цепи
и
устройства. Обнаруженную неисправность
следует
устранить, восстановив нарушенную
епь,
заменив
или
отремонтировав неисправ-
ый
элемент.
Перечень
возможных неисправностей
«темы,
их
причины
и
способы устранения
риведены
в
табл.
2-4.
Основные
технические данные системы.
истема
выполнена
по
принципу фазового
эмпаундирования
с
электромагнитным сло-
ением
сигналов.
При
автоматическом регулировании
на-
ряжение
генератора поддерживается
с от-
юнением:
±2 % от
номинального значения (при
не-
шенном
положении органов уставки)
при
павном
изменении нагрузки
от 0 до 100 %
эминальной
(при
cos φ
0,5—0,9)
с
учетом
шенения
теплового состояния генератора
г
холодного
до
установившегося нагретого.
ри
этом
частота
вращения приводного
шгателя
может изменяться соответственно
аклону
регуляторной характеристики
до
£2,5
% от
номинального значения;
±20 или 10 % от
установленного значения
)
время переходных процессов
при
набросе
(ответственно
100 или 50 %
нагрузки
по то-
f
на
генератор
и
сбросе
соответственно
100
1И
50 %
нагрузки
по
току
с
генератора
при
зэффициенте
мощности
не
более
0,4. Время
^становления
напряжения
до
установивше-
|Ся
с
отклонением
±2 % не
должно
превы-
ать
соответственно
0,6 и 0,4 с.
Генераторы
рассчитаны
на
следующие
перегрузки
по
току:
10
% в
течение
1 ч при cos φ = 0,8
25 % в
течение
10 мин при cos φ = 0,7
50 % в
течение
2 мин при cos φ
—
0,6.
Принципиальная
схема
системы
и ее
эле-
менты (рис. 2-13). Основными элементами
системы являются: синхронный генератор
С
Г
с
обмоткой возбуждения; генератор началь-
ного возбуждения
ГНВ,
трансформатор
фа-
зового
компаундирования
с
магнитным шун-
том
ТФК;
блок силовых выпрямителей
БСВ
с
тиристором
Д7;
выпрямитель начального
возбуждения
ВНВ;
блок
корректора
напря-
жения
БКН;
трансформатор тока
ТТ;
аппа-
рат
гашения поля
АГП.
Работа
системы.
На
валу ротора генератора
установлен однофазный генератор, который
обеспечивает безотказное начальное возбуж-
дение.
Токовые обмотки
ОТ
компаундирующего
трансформатора
ТФК.
включены последова-
тельно
с
обмотками статора генератора.
Об-
мотки
напряжения
ОН
соединены
в
звезду
и
подключены
параллельно силовым обмоткам
генератора
к
сборным шинам. Обмотка воз-
буждения генератора питается через полу-
проводниковый
выпрямитель
БСВ от
вторич-
ных
обмоток
ОСВ
компаундирующего транс-
форматора. Обмотки
питания
корректора
(ОК.)
и
обмотки измерительные
ОИ
подключены
к
корректору напряжения.
Работа
генератора
при
холостом
ходе
обес-
печивается током
/о.н,
трансформируемым
во
вторичной обмотке
ОСВ
обмоткой напря-
жения
ОН. При
включении нагрузки
ток
воз-
буждения
/в
определяется
как
геометриче-
ская сумма токов первичных
обмоток
/
ϋ-τ
и
/о.н.
приведенных
ко
вторичной обмотке
ОСВ.
При
уменьшении
cos φ
нагрузки гене-
ратора
ток
возбуждения
/
в
увеличивается,
«>
К
ура1ни-
тельным
'
сбязям
Рис. 2-13. Принципиальная схе-
ма
самовозбуждения генерато-
ров
серии
ГМС
25
Таблица
2-5.
Неисправности
системы
самовозбуждения
и
саморегулирования
генераторов
серии
ГСМ и
способы
их
устранения
Признаки
неисправности
Причины
Способы
устранения
Генератор
не
возбуждается
Отсутствует
напряжение
на
зажимах
генератора
начально-
го
возбуждения
при
исправном
состоянии
обмоток
Напряжение
на
генераторе
понижено
или
уменьшен
ток
ротора
при
параллельной
ра-
боте
Напряжение
на
генераторе
превышено
и не
регулируется
Устойчивые колебания
пряжения
генератора
Ток
ротора
при
параллель-
ной
работе
сильно понижен
или
повышен; неравномерное
распределение реактивных
на-
грузок
при
работе
двух
гене-
раторов, включенных парал-
лельно
Колебания мощности
и
тока
генератора
Обрыв
в
цепи генератора
на-
чального пуска
Обрыв
на
стороне перемен-
ного
или
постоянного тока
си-
ловых
выпрямителей
Пробой вентилей
в
блоке
си-
ловых выпрямителей
БСВ
или
в
выпрямителе начального воз-
буждения
ВНВ
Обрыв
в
цепи катушек
на-
пряжения
ОН
трансформатора
ТФК
Плохой контакт
щеток
с
контактными кольцами
Незначителен остаточный
магнетизм постоянных магни-
тов
ротора
начального
возбуж-
дения
Замыкание
управления
в
цепи обмоток
Обрыв
в
цепи питания кор-
ректора напряжения
БКН
или
в
цепи
обмоток
управления;
неисправен
БКН
Обрыв
в
цепи обратной свя-
зи по
ротору
на
корректор
на-
пряжения
Обрыв
в
цепи уравнительных
соединений
Неисправен щеточный аппа-
рат
Плохой контакт
в
цепи воз-
буждения
Колебания
частоты
враще-
ния
Найти место обрыва
с по-
мощью пробника
и
устранить
его
Найти
с
помощью пробника
место обрыва
и
устранить
его
Проверить каждый вентиль
и
заменить поврежденные
Найти
место обрыва
и
уст-
ранить
его
Устранить неисправность
Выполнить
подмагничивание
постоянных магнитов
ротора
датчика начального возбужде-
ния
путем подачи импульса
тока
на
зажимы
статора
дат-
чика
начального возбуждения
от
источника постоянного
тока
напряжением
40—60
В
через
предохранитель
на
3—5
А
Перед
включением постоян-
ного тока магниты
ротора
должны
находиться
строго
против полюсов
статора
гене-
ратора начального
возбужде-
ния
Проверить схему соединения
обмоток
Найти
с
помощью пробника
обрыв
и
устранить;
заменить
БКН
Найти
обрыв
и
устранить
Найти обрыв
и
устранить
Исправить щеточный
аппа-
рат
Проверить цепь
возбужде-
ния
Проверить частоту враще-
ния,
исправить
регулятор
ча-
стоты
вращения первичного
двигателя
26
т. е.
выполняется принцип фазового
компа-
ундирования
и
обеспечивается поддержание
заданного
напряжения
в
зависимости
от из-
менения
нагрузки
Тиристор отбора
Д7
шунтирует одно
пле-
чо
трехфазного силового выпрямительного
моста
БСВ и
осуществляет необходимый
от-
бор
тока
на
выходе
БСВ.
Автоматическое распределение
реактив^
ных~нагрузрк
лш^дададдельной
ра6оте_гёне-
ft
3
Г
.
MC
достигается
с
помощью
транс-_
форматоршГтока
параллелыюи
работы
и
урав-
нительны^
^вязеи.
ТЛри
"автономной
работе
генератора цепь вторичной обмотки транс-
форматоров
тока
шунтируется. Автоматичес-
кое
распределение реактивных нагрузок
при
параллельной
работе
генераторов_ГМС_с_д||у_-
гими
генераторамТЩостигается
ввиду
посто-
янства
напряжения
по
току
статора.
·
Размещение
элементов системы.
1рансфор-
матор
фазового компаундирования
и
силовой
выпрямитель
с
тиристором смонтированы
на
корпусе
генератора. Блок корректора напря-
жения
предназначен
для
встраивания
в
рас-
пределительный
щит.
Проверка системы
и ее
неисправности.
Неисправности
системы самовозбуждения
проявляются
в
виде нарушения режима
воз-
буждения.
Любая
неисправность вызывает
'
повышение
или
снижение тока возбуждения
'
по
сравнению
с
необходимым.
При
одиночной
работе генератора
это
проявляется
в
откло-
нении
напряжения
от
номинального,
а^при_
-параллельной
работе
—
в
повышении
или
понижении
j)e£^£Bj£U_MOUiHOCTH
генератора.
"
"ТВ
случае неисправности
генераТЩГ
следу-
ет
отключить
и
тщательно проверить
все
цепи
и
устройства, которые могли
ее
вызвать.
Об-
наруженную
неисправность
следует
устра-
нить,
восстановить нарушенную цепь, закре-
пив
и
отремонтировав
неисправный элемент.
Перечень
возможных неисправностей
и
мето-
ды
их
устранения приведены
в
табл.
2-5.
СИСТЕМА
САМОВОЗБУЖДЕНИЯ
I
И
САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ
СУДОВЫХ
ΐ
СИНХРОННЫХ
ГЕНЕРАТОРОВ
ЗАВОДА
?
«ЭЛЬМО»
СЕРИИ SSLD,
ЕЕ
РАБОТА, ХАРАКТЕРНЫЕ
НЕИСПРАВНОСТИ
И
НАЛАДКА
Основные
технические данные системы.
Система
поддерживает напряжение генерато-
ра
на
заданном уровне
с
точностью
±2,5
%
|
%
при
изменении нагрузки
от 0 до 100 % и ко-
эффициента
мощности
от 0,4 до
0,9.
Система
работает
по
принципу фазового компаундиро-
вания
с
электрическим сложением сигналов,
без
корректора напряжения.
При
внезапных
набросах нагрузки система отличается быстро-
действием,
время восстановления напряжения
При
набросе
100 %
нагрузки
0,2 с.
Принципиальная
схема
системы
и ее
эле-
менты
(рис.
2-14). Основными элементами
системы
являются:
компаундирующий транс-
форматор
тока
/;
реактор
2;
силовой
выпря-
—
—if—
\
Уравнитель-
ι
II II
\\Г
·~—
,
/
ные
связи
-,
^:
Подмаени-
|Ζ
β
I
-f"
чиоание
Рис
2-14.
Принципиальная
схема самовозбуж-
дения
генераторов
завода
«Эльмо»
(ГДР)
се-
рии
SSED
митель
3,
установочный ручной регулятор
напряжения
4.
Работа
системы. После достижения гене-
ратором
номинальной
частоты вращения
э. д. с.
от
остаточного магнетизма, развивающаяся
в
статоре
синхронного генератора
и
действую-
щая
через реактор
2 и
выпрямитель
3 на об-
мотку
5,
доводит путем самовозбуждения
на-
пряжение синхронного генератора
до
значе-
ния
холостого
хода.
Ток
возбуждения
и на-
пряжение
холостого хода зависят
от
тока /ном.
протекающего через реактор
и
пропорцио-
нального напряжению статора генератора.
При
прохождении
по
обмотке статора тока
нагрузки
/
г
возникает реакция якоря,
в ре-
зультате
намагничивающего
действия
кото-
рой
уменьшается напряжение
на
выводах
ге-
нератора. Одновременно
с
этим
при
возрас-
тании
нагрузки генератора обмотка возбуж-
дения
5
через компаундирующий трансфор-
матор
1 и
выпрямитель
3
получает дополни-
тельное питание:
ток
статора генератора
/
г
,
проходя через первичную обмотку
компаун-
дирующего
трансформатора,
наводит
в его
вторичной
обмотке
ток
/
т
,
пропорциональ-
ный
току нагрузки
/
н
.
Таким
образом,
при
нагрузке генератора
из
обмотки
статора
в
обмотку возбуждения
5
через выпрямитель
3
поступает
ток,
состав-
ляющие которого определяют значение тока
возбуждения.
Со
стороны переменного тока
этот
ток
представляет собой геометрическую
сумму
двух
токов: тока
/
Н0
м
(составляющая,
пропорциональная
напряжению генератора
и
отстающая
от
него
на
угол
около
90°
вследст-
вие
значительного индуктивного
сопротивле-
ния
реактора); тока
/
т
(составляющая,
про-
27
Рис. 2-15. Векторная диаграмма токов воз-
буждения при различных нагрузках
порциональная току нагрузки /
г
и находя-
щаяся относительно вектора напряжения
генератора под углом <р, определяемым коэф-
фициентом мощности нагрузки).
Как видно из векторной диаграммы
(рис. 2-15), ток возбуждения генератора изме-
няется при изменении его нагрузки и коэф-
фициента мощности нагрузки. Вследствие
этого при одной и той же нагрузке ток воз-
буждения возрастает при увеличении угла
сдвига фаз (уменьшении коэффициента мощ-
ности) и снижается при уменьшении угла
сдвига фаз (увеличении коэффициента мощно-
сти). В этом заключается принцип фазового
компаундирования.
Благодаря соответствующим образом рас-
считанному соотношению параметров генера-
тора и элементов схемы саморегулирования
увеличение тока возбуждения почти полно-
стью компенсирует увеличение реакции якоря
(статора), что и обеспечивает относительное
постоянство напряжения генератора при из-
менении нагрузки и коэффициента мощности.
Для равномерного распределения реак-
тивной нагрузки между параллельно рабо-
тающими генераторами предусматривается
двухпроводная уравнительная связь на сто-
роне постоянного тока.
Генераторы серии SSED устойчиво рабо-
тают параллельно. Не следует параллель-
но включать генераторы, работающие в ре-
жиме холостого хода, так как при этом воз-
никают явления колебаний напряжения. При
параллельном включении двух генераторов
один из них до этого должен быть нагружен.
Перед включением на параллельную работу
генераторы должны быть включены на урав-
нительные шины, связывающие одноименные
полюсы обмоток возбуждения.
Если требуется к уже работающему и на-
груженному генератору подключить второй,
то надо уравнять его частоту с частотой рабо-
тающего генератора и установить в рабочее
положение установочный реостат. Равенство
напряжений необязательно.
Равномерное распределение реактивных
нагрузок между параллельно включенными
генераторами производится системой регу-
лирования с помощью уравнительных шин.
Распределение активной нагрузки не зависит
от системы регулирования напряжения и
осуществляется только изменением мощности
первичных двигателей; для этого необходимо
воздействовать на регулятор подачи топлива
дизеля или на регулятор подачи пара турби-
ны. Равномерное распределение активных на-
грузок целиком зависит от правильной налад-
ки регуляторов частоты вращения первичных
28
двигателей, в результате которой изменение
частоты вращения всех дизелей в зависимости
от нагрузки происходит одинаково.
Исполнение и расположение элементов
системы (справочные данные приведены для
генератора типа SSED 912-12, установленно-
го на судах серии «Михаил Калинин»). Ком-
паундирующий трансформатор тока имеет
грехстержневой пакетный сердечник, набран-
ный из листовой трансформаторной стали.
На каждом стержне находится по одной пер-
вичной и вторичной обмотке. Вторичная об-
мотка состоит из двух частей: одна является
регулировочной и имеет 4 вывода, другая сое-
динена последовательно с первой частью и
выводов не имеет. Концы трех фаз вторичной
обмотки соединяются на сборке выводов звез-
дой. Компаундирующий трансформатор тока
рассчитан для работы при естественном охлаж-
дении.
Реактор состоит из трехстержневого сер-
дечника, набранного из листовой трансфор-
маторной стали, и трех многослойных медных
катушек. Начала и концы обмоток выведены
на сборку. В магнитопроводе реактора между
верхним и нижним хомутами и тремя сердеч-
никами имеется немагнитный зазор, образуе-
мый посредством прокладок из твердой бума-
ги; для точного регулирования верхнего не-
магнитного зазора служат полоски тонкой
бумаги. Все части реактора соединены сталь-
ными болтами,.для уменьшения потерь на
вихревые токи изолированными от пакета
стали. Реактор имеет естественное охлажде-
ние, причем отдача теплоты происходит не
только от наружной поверхности, но и через
каналы, устроенные между катушками и сер-
дечниками, вследствие чего реактор должен
находиться в вертикальном положении. Во
время эксплуатации необходимо следить за
тем, чтобы вентиляционные каналы реактора
не были засорены.
Силовой выпрямитель состоит из трех
трехфазных столбов, соединенных парал-
лельно. Отдельные столбы имеют 18 селеновых
шайб, включенных по трехфазной мостовой
схеме. Силовой выпрямитель работает в усло-
виях естественного охлаждения. Вследствие
этого для лучшего охлаждения столбы выпря-
мителя устанавливают так, чтобы селеновые
пластины находились в вертикальной плоско-
сти и чтобы при этом меньшая, а не большая
сторона прямоугольной пластины располага-
лась по вертикали.
Положение установочного реостата опре-
деляет значение номинального напряжения
(400, 390 и 380 В), которое система саморегу-
лирования должна поддерживать постоянным.
Реостат состоит из трех частей: ручного при-
вода со штурвалом, контактной плиты и блока
из 16 секций стальных резисторов. Компаун-
дирующий трансформатор и установочный рео-
стат возбуждения размещены на генераторных
секциях ГЭРЩ.
Проверка работы системы и ее неисправ-
ности. При проверке необходимо убедиться
в том, что автоматический выключатель ге-
нератора включен и что штурвал установоч-
ного реостата возбуждения находится в пус-
новом положении. При пуске (разгоне) гене-
ратора установочный реостат должен нахо-
диться в конечном положении, т. е. штурвал
его должен быть повернут вправо (по часовой
стрелке) до упора (положение «Разгон»). При
этом генератор развивает напряжение 440—
430 В, которое постепенно доводится до но-
минального значения
(390—395
В)
поворотом
штурвала в другую сторону — влево (поло-
жение «Работа»). После установки номиналь-
ного напряжения проверяют работу генера-
тора под нагрузкой. При изменении нагрузки
генератор должен продолжать работать с но-
минальным напряжением без изменения поло-
жения штурвала установочного реостата.
Установочный реостат включен параллель-
но обмотке возбуждения, вследствие чего он
по существу является резистором отсоса тока
возбуждения. Очевидно, что если при исполь-
зовании обычных реостатов, включенных по-
следовательно в цепь возбуждения, генератор
имеет наибольшее напряжение при выклю-
ченном реостате, то в данном случае, наоборот,
генератор получает наибольшее напряжение
при наибольшем сопротивлении реостата, по-
скольку последний при этом отнимает мини-
мум энергии у обмотки возбуждения.
После ремонта, разборки и сборки от-
дельных элементов системы самовозбуждения
или замены этих элементов возможны нару-
шения в системе регулирования напряжения.
В этом случае при исправности всех элемен-
тов необходимо наладить систему. При налад-
ке напряжение холостого хода регулируется
изменением немагнитного зазора под верхней
частью хомута е помощью прокладок из твер-
дой бумаги. При увеличении немагнитного
зазора реактора напряжение генератора по-
вышается, а при уменьшении — снижается.
Для возможности регулирования напря-
жения в пределах ±2,5 % напряжение холос-
того хода должно составлять 390—395 В при
частоте тока холостого хода 52 Гц.
Для удобства эксплуатации следует от-
регулировать немагнитный зазор реактора
так, чтобы получить эти данные в среднем
положении установочного реостата. Постоян-
ное напряжение в указанных пределах при
изменении нагрузки генератора достигается
подбором числа витков вторичной обмотки
компаундирующего трансформатора путем
перестановки звездочки на сборке на те или
иные выводы.
Перечень возможных неисправностей си-
стемы, их причины и способы устранения
приведены в табл. 2-6.
Приведенные в табл. 2-6 неисправности
возникают редко. Основной и характерной
неисправностью этой системы является час-
тый выход из строя силовых селеновых вы-
прямителей в результате теплового про-
боя из-за значительного нагревания шайб.
Этому способствует не вполне удачное рас-
положение силовых селеновых выпрямителей
системы завода «Эльмо» в машинных отделе-
ниях судов (установка в трансформаторных
помещениях или над реакторами, температу-
ра обмотки которых достигает от [-115 до
120 °С. и т.
п.).
Таблица 26. Неисправности систем самовозбуждения и саморегулирования
генераторов завода «Эльмо» серии SSED и способы их устранения
Признаки неисправности
Причины
Способы устроения
Генератор не самовозбужда-
ется при номинальной частоте
вращения
Напряжение генератора зна-
чительно снижается при возра-
стании нагрузки
Неравномерное распределе-
ние реактивных нагрузок при
Вараллельной работе
Ослаблен остаточный' магне-
тизм
Неисправности в щеточном
аппарате (загрязнение кон-
тактных колец и щеток, сла-
бый контакт между ними)
Разрыв в цепях системы са-
мовозбуждения (между шина-
ми и реактором, между реак-
тором и выпрямителем, между
выпрямителем и обмоткой воз-
буждения)
Повреждение обмоток реак-
тора
Междувитковое замыкание
в первичной обмотке компаун-
дирующего трансформатора
Нарушение уравнительной
связи
Кратковременно подклю-
чить к выводам ротора источ-
ник постоянного напряжения
6—24 В и возбудить генератор
Очистить кольца и щетки;
осмотреть щеткодержатели;
проверить степень нажатия
Проверить целость соедини-
тельных проводов и надеж-
ность контактных соединений;
найти с помощью пробника
место обрыва и устранить об-
рыв
Устранить повреждение или
произвести замену
Отключить компаундирую-
щий трансформатор, осмот-
реть, определить место повреж-
дения, зачистить его и изоли-
ровать
Проверить цепи уравни-
тельных связей генераторов,
найти и устранить неисправ-
ность
2Я
ΠΓΒ-1,5
τ
Π
(138-7,5
пъгч-г
-L
НБГЧ-2.
5
ПЗВ-7,1
*
\j*\
BK~2uL
ι
jS\
Of\iuL
Μ
ί^\Βκ-2οα
"г
'
1x20
Α ι
\
В
^
BK-2UO
^SK-200
С
Рис
2-16. Монтажная схема силового
кремни-
евого выпрямителя
Для
обеспечения надежной работы силовых
селеновых выпрямителей системы
завода
«Эльмо»
рекомендуется,
установить реакторы
автономно, перенеся
их на
кронштейны,
на-
ходящиеся
за
леерным
ограждением
на
плат-
форме
ГЭРЩ;
заменить селеновые
выпрями-
тели
кремниевыми отечественного производ-
ства.
На
рис. 2-16 изображена монтажная схема
силового кремниевого выпрямителя, прове-
ренного
в
опытной эксплуатации системы
са-
мовозбуждения генератора завода «Эльмо»
типа
SSED912-12
мощностью
330 кВ ·
А,
установленного
на
судах типа «Михаил
Ка-
линин».
Выпрямитель собран
по
трехфазной
мостовой схеме.
В
каждом плече установлено
по
одному кремниевому вентилю типа
ВК-200.
Защита выпрямителя
осуществляется
тремя
конденсаторами типа
МБГЧ-2,4
мкФ,
250 В
и
тремя резисторами типа
ПЭВ-7,5,
30 Ом,
7,5 Вт.
систем
А
с
И
C/AM'-V-
1
-?ИРМ:.1
«f
/
,"
F
'"-
<
·'
"'
.-'*
l·'
ЕЕ
РАБОТА,
\,-
λ-
r
:
;
<·,,·'
НЕИСПРАВНОСТИ
И
>ч
.,,'.
·,
·
Основные
технические
данные
системы.
Система выполнена
по
принципу
фазового
компаундирования
с
электрическим
сложе-
нием
сигналов,
без
корректора напряжения
и
обеспечивает
точность
поддержания
напря-
жения
при
изменении нагрузки
от 0 до 100 %
и
коэффициента мощности
от 0,4 до 0,9 в
пре-
делах
±2,5
%.
Принципиальная
схема
системы
и ее
эле-
менты
(рис.
2-17).
Система состоит
из
следую-
щих
элементов:
компаундирующего трансфор-
30
матора
КТ,
добавочного трансформатора
то-
ка
ST;
силового выпрямителя
S/;
блока кон-
денсаторов резонансного контура
С;
блока
защиты
выпрямителя
В.
Работа
системы. Начальное возбуждение
генератора достигается
за
счет
э. д.
с.,
на-
веденной
потоком остаточного магнетизма
в
стали ротора.
Для
обеспечения безотказного самовоз-
буждения
в
схеме имеется резонансный кон-
тур,
состоящий
из
индуктивности
L
вторич-
ной
обмотки компаундирующего трансформа-
тора
КТ и
емкости
С
конденсатора. Парамет-
ры
L и С
контура рассчитаны так,
что при
частоте тока генератора, равной
90 %
номи-
нальной,
наступает резонанс, вследствие
че-
го
начальное напряжение быстро
возрастает
до
установившегося значения.
При
холостом
ходе
генератора
ток
воз-
буждения
/в
определяется током
/ном.
кото-
рый
возникает
во
вторичной обмотке компаун-
дирующего трансформатора
КТ под
действи-
ем
напряжения
на
выводах генератора. Век-
тор
тока /ном пропорционален напряжению
генератора,
не
зависит
от его
нагрузки,
яв-
ляется
почти
постоянной составляющей тока
возбуждения
и
отстает
по
фазе относительно
вектора напряжения
на
угол
около
90°
бла-
годаря значительному реактивному сопро-
тивлению
вторичной обмотки компаундирую-
щего
трансформатора.
При
работе
генератора
под
нагрузкой ток, проходя через первичную
обмотку компаундирующего трансформатора
КТ,
наводит
в его
вторичной
обмотке
ток
/
т
,
пропорциональный
току нагрузки.
Таким
образом,
суммарный
ток
возбуж-
дения
геометрически складывается
из
двух
составляющих, одна
из
которых
/,
ю
м
про-
порциональна
напряжению генератора,
а
другая
/
т
—
току статора. Кроме токов
/
Н
ом
и
/
т
,
пропорциональных
соответственно
на-
пряжению
и
току нагрузки генератора,
во
вторичной
цепи компаундирующего трансфор-
матора
КТ
будет
действовать
ток
/
ST
вторич-
ной
обмотки трансформатора
ST,
который
также пропорционален току нагрузки.
В за-
висимости
от
способа подключения вторичной
обмотки трансформатора тока
ST к
вторич-
ной
обмотке
компаундирующего трансформа-
тора
КТ
этот
ток
может действовать согласно,
встречно
или
может
быть сдвинут
по
фазе
от-
носительно тока
/
т
.
Во
всех
случаях
будут
изменяться результирующий
ток
возбуждения
/в и
соотношение между токами
/
т
и
/
Н
ом-
Это
позволяет
путем регулировки изменять
на-
клон
(статизм) внешней характеристики гене-
ратора, чтобы достигнуть совпадения внешних
характеристик параллельно работающих
ге-
нераторов.
Выбранные параметры системы позволя-
ют
осуществить
настройку таким
образом,
чтобы
при
работе
генератора напряжение
его
практически
оставалось
постоянным.
Пропорциональное распределение реак-
тивных
мощностей
между
параллельно рабо-
тающими
генераторами достигается приме-
нением
уравнительных двухпроводных связей