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澳门永利官网棋牌.电气总工详析大型异步发电机在石化行业的实践问题

发布时间:2024-04-27 19:49:35 来源:永利澳门官网入口 作者:永利皇宫棋牌2023最新版本

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  1、当定子外加电压作电动机运行时,转速n总是低于气隙旋转磁场的转速ns,即n ns,这时电机中产生的电磁转矩与转向相同。(0

  2、若电机空载运行,并外加一个驱动转矩使转速等于同步转速 (即n=ns)时,由于旋转磁场与转子间没有相对运动,电机的电磁功率为零,定子电流纯粹为激磁电流,定子从电网吸收的功率用于克服定子铜耗和铁耗,转子上的驱动功率则用于克服风耗和轴承损耗。

  (s=0,同步运行)3、若继续增大驱动转矩,转子的转速将高于同步转速 (nn),此时转子导体切割旋转磁场的方向就与n n.时相反,因而转子感应电势的方向就与n n.时相反,转子电流的有功分量随之反向在电网电压不变的情况下,为了维护气隙主磁通的数值,转子电流有功量的反向。于是,电机由电动机过渡到发电机状态(s0,发电运行)

  异步发电机接入电网极为简单,只要将转子拖到尽可能接近同步转速,并且转向和定子磁场旋转方向一致即可并入电网。

  也就是先把转速n 调到异步机的同步转速 以上,然后再把旋转的异步电机的定子绕组并联在电网上,便可向电网输出电压、频率与电网完全一致的电力。定子绕组的电势和频率取决于电网的电压和频率,并在异步发电机接入电网时自动的建立起来。

  特别注意并网运行时,由于发电机是从电网吸收滞后的无功功率来产生旋转磁场当作发电机励磁,所以异步发电机才能向电网输送能量。

  异步发电机并网运行的优点是接入电网时不需要整步,运行中不会发生振荡,而这些却是同步发电机经常遇到的困难。

  增加转速,就增加输出给电,网的电流、功率。由于需从电网吸收滞后的无功功率以产生旋转磁场,这就恶化了电网的功率因数,使电网中无功不足,影响了电压的稳定性。因此,必须给电网并联适当的电容以补偿无功。

  并网瞬间与电动机起动相似,存在很大的冲击电流,应在接近同步转速时并网,并加装软起动限流装置。

  为了提高异步发电机的功率因数,通常采用发电机并联电容器以补偿无功功率的办法,可以达到减少异步发电机从电网吸收的无功功率的目的。

  目前,自励型利用三相异步电机改异步发电机虽然不尽合理,但作为一种简便易行的综合利用电源,均有其存在的必要性和合理性。

  自励异步发电机的电容大小要选择适当。若电容过大,则空载电压太高,在过电压的情况下,容易损坏发电机和用电设备; 若电容偏小,则空载电压偏低,不能适应供电要求。异步发电机空载时建立额定电压所需电容称为主电容,可按照下面的方法计算。

  为了使异步发电机的空载电压等于额定电压,必须使电容电流等于电机在额定电压下的励磁电流。当电容器接成。时,每相电容器的容抗值为:

  电容器的额定电压必须高于实际工作电压,在一般380V / 220V三相四线制氏压配电系统中,当电容器接成入时。其额定电压应不低于450V,当电容器接成Y时,其额定电压应不低于250V。

  自励异步发电机在运行过程中,随着负载的增加,为了保持发电机输出电压的频率不变,就必须相应提高发电机的转速,否则负载增加后发电机的频率f及端电压均会下降,而端电压的下降又会导致励磁的电容电流减小,进一步使端电压下降。

  因此,自励异步发电机负载增大时端电压下降得很快。若负载为电感性负载(变压器、异步电动机等),则端电压下降比电阻性要严重得多。这是因负载中的感性电流将抵消励磁用的电容电流,从而使端电压急剧下降。

  当负载为纯电阻(如电炉、电炽灯)时,负载功率因数为1,发电机达到满负荷时要保持额定电压不变,所需要增加的辅助电容C,约为空载电容C的1.25倍,即:C1=1.25C。

  由以上分析可知。自励异步发电机在负载变化时,如果没有自动励磁调节装置其端电压和频率的变化是很难避免的。

  投入负载时,要同时增加相应的辅助电容;切除负载时,应同时切除相应的辅助电容,以防运行中电压过高,损坏电容器和用电设备。如果负载为异步电动机,则其容量不应超过异步发电机容量的10%,电动机负载的总容量不应超过发电机容量的25%。

  如果在运行中突然发生端电压消失,可以立即切断负载,端电压将重新建立起来,空载电压建立起来以后再逐渐增加负载。

  1、目前石化行业大多高温高压、腐蚀性强、易爆易燃等安全性要求特高,所属电气产品均要求防爆型产品,而防爆同步发电机与防爆异步发电机比较,造价又特高,运行要求也高。

  2、国家提倡节能减排要综合节能应用,其工艺技术提高并日趋完善,工艺节能项目大力推广又多又好,同时地方又都狭小,又要安全防火防爆等。优推防爆异步发电机安全性要好。

  基于以上原因,现在异步发电机运用特广,发展迅猛,并且容量日益大型化,控制保护推陈出新,如何设计大容量异步机发电控制? 如何减少对电网冲击? 将一一作简单介绍:

  静止无功补偿器和建压电容共同为异步发电机提供无功功率,建压电容不仅可以用于异步发电机的自激建压,同时也可以降低SVC的设计容量。

  异步发电机电压控制采用电压闭环控制,Uref为系统电压参考值。电压采样电路测出异步发电机的机端电压Ua,Ub,Uc,经过3/2变换并计算出旋转电压矢量的模值,与Uref进行比较,其差值经过调节器、线性化环节处理并输出,然后该信号作为晶闸管的触发控制电压信号,控制TCR的导通角,以调节SVC的无功功率输出,从而维持异步发电机电压稳定。

  为了改善控制性能,引入补偿电流lsvc的反馈。在电压反馈的外闭环之内再引入电流环的负反馈,以提高控制精度,如图所示。这样,控制系统中就有两个调节器,即电压调节器和电流调节器。

  如果电流调节器的放大倍数足够高,或者采用有积分作用的调节器,则电流偏差就可以忽略,甚至基本为零。

  因此补偿电流将完全由电压调节器的输出信号决定,而与其他因素无关。补偿器电压-电流特性曲线的斜率则由电压调节器的放大倍数决定。

  1、静止无功补偿器既能吸收也能发出无功功率,并且可以实现对无功功率的连续调节;TCR本身是一个谐波源,会给电网引入特定的谐波,通过设计针对特定次谐波的LC滤波器可以滤除含量较大的低次谐波,从而可以保证电网电压的质量。

  2、TCR-FC型SVC控制方法简单,并且响应速度较快,虽然TCR具有非线性特性,但是在SVC的控制系统中加入线性化环节之后,使得svc控制系统成为线性控制系统,从而可以利用线性控制系统理论设计控制方法。

  若电压调节器采用P控制规律,则SVC的电压-电流特性曲线为倾斜的直线,这种倾斜的特性可以兼顾补偿器容量和电压稳定性的要求;若电压调节器采用PI控制规律,则SVC的电压-电流特性曲线为水平的直线,这时SVC能够保持异步发电机电压不变,但是SVC的容量要设计得更大。

  异步发电机带最大负载时的稳压电容C1=Cin+Cco1,其中Cco1为初始机端电容,Cco为等效补偿电容,若Cin已知,则通过计算C1求出Cco1,以Cco1为基础,则可求出稳定电压所需得无功补偿容量S1,该无功补偿容量也就是FC的容量SFC。根据实际运行时定子频率ω1和端电压有效值U1,无功补偿容量的计算公式为

  当异步发电机轻载并且输出电压为额定电压时,计算出此时等效稳压电容C2=Cin-Cco2,则可以得到Cco2的值,因此SVC吸收的无功功率S2为

  为了确定SVC装置的容量,可以从功率平衡的角度出发计算出异步发电机分别带最大负载和轻载时,要维持稳态机端电压不变所需要的稳压电容值,然后求解出补偿电容的。