арв генератора что это
Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ), напряжения и реактивной мощности
Автоматическое регулирование возбуждения производится на синхронных машинах к которым относятся генераторы, двигателя обладающие высоким значением мощности и для синхронных компенсирующих устройств, используются для машин постоянного тока и в устройствах где может быть выполнено регулировка напряжения непосредственно на токосъемных кольцах обмотки возбуждения.
Главное предназначение АРВ заключается в поддержке неизменной величины напряжения в электросети на заданном уровне и для равномерного распределения реактивной мощности среди конденсаторных и тиристорно-конденсаторных батарей, являющихся источниками реактивной мощности. Для демпфирования колебаний по всем параметрам при переходе от аварийного режима к нормальному режиму работы электросети
При выполнении действия АРВ изменению подвергаются ток возбуждения машины, величина магнитного потока и ЭДС непосредственно в якорных обмотках.
Регулирование возбуждения в синхронных генераторах проводится с целью сохранения постоянного и устойчивого значения напряжения в сетях напряжения и для обеспечения параллельной работы устройств.
Машины постоянного тока регулируются для создания постоянного, устойчивой величины частоты вращения рабочей части оборудования, при влиянии на значение тока возбуждения оборудования.
АРВ различается по признаку действия:
Пункт автоматического регулирования напряжения (ПАРН)
Высокая протяженность воздушных линий электропередач, отражающаяся на качественных показателях электрической энергии и интенсивное присоединение новых электроприемников требует повышения пропускной способности воздушных линий, для решения этой проблемы используется пункт автоматического регулирования напряжения, работающий с применением вольтодобавочных трансформаторов.
Рис №1. Равномерное распределение нагрузок по всей протяженности воздушной линии электропередач: а. при присоединении дополнительных потребителей, б. при подключении ПАРН
Использование ПАРМ способствует улучшению показателей качества электрической энергии,а также избавление от несимметрии напряжения в сети.
Для использования в холодных северных районах в конструкции предусмотрено наличие устройства контропирующего температурный режим, который осуществляет блокировку переключения ступеней при значении температуры, при которой происходит «замерзание», загустение трансформаторного масла.
Для холодных районов ПАРН поставляется в блок-боксе с защитным утеплителем.
Блок автоматического регулирования напряжения (БАРН)
Устройство используется для регулировки высоковольтного напряжения 6 – 10 кВ в трехфазных электрических сетях с любым видом заземляющей нейтрали и может применяться для любых типов распределительных устройств подстанций, в том числе для установки в местах критического падения напряжения.
БАРН способствует повышению пропускной способности как новых, так и уже существующих воздушных линий. Наличие такого оборудования благоприятно сказывается на передаче электроэнергии на большие расстояния и устраняет асимметрию напряжения в электросетях.
Рис №2. Вольтодобавочный автрансформатор используемый в комплектации БАРН, оборудованный 32-ступенчатой регулировкой напряжения
Принцип работы БАРН происходит за счет геометрического сложения напряжений обмоток. Изменение параметров напряжения происходит при изменении полярности последовательной обмотки, при повышении напряжения полярность меняется, при понижении полярность последовательной и основной обмоток совпадает. Регулировка осуществляется электроникой в шкафу управления, которая подает команду электроприводу, перемещающему переключатель в заданное положение.
Рис №3. Электрическая схема БАРН
Автоматическое регулирование возбуждения генератора
АРВ осуществляется для изменения напряжения и тока в роторе,с целью сохранить напряжение в статоре на заданном уровне. При этом регулирование может осуществляться быстро, сверх номинального значения, такое действие называется форсировкой возбуждения.
Те значения параметров тока и напряжения, которые являются наибольшими в возбудителе называются потолком возбуждения. Отношения напряжения или тока в роторе при форсировке к номинальным значениям определяются как кратность форсировки возбудителя.
Автоматическое регулирование возбуждения выполняет следующие функции:
Существуют 3 группы АРВ:
Автоматическое регулирование возбуждения
Полезное
Смотреть что такое «Автоматическое регулирование возбуждения» в других словарях:
автоматическое регулирование возбуждения — АРВ Устройство, действующее на систему возбуждения синхронных машин с целью поддержания напряжения в электрической сети на заданном уровне [ОАО РАО «ЕЭС России» СТО 17330282.27.010.001 2008] Тематики релейная защитаэлектроснабжение в… … Справочник технического переводчика
автоматическое регулирование возбуждения — automatinis žadinimo reguliavimas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. automatic excitation control vok. automatische Regelung der Erregung, f; Feldstromregelung, f rus. автоматическое регулирование возбуждения, n pranc. réglage… … Automatikos terminų žodynas
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ ВОЗБУЖДЕНИЯ — (АРВ) автоматич. изменение силы тока возбуждения электрич. машины с целью обеспечения требуемого значения её эдс при норм. и аварийных режимах работы … Большой энциклопедический политехнический словарь
автоматическое регулирование возбуждения — Быстродействующее изменение тока возбуждения синхронных генераторов и компенсаторов при помощи автоматических устройств, предусмотренное для поддержания напряжения в заданных пунктах электрической сети и служащее одновременно для повышения… … Политехнический терминологический толковый словарь
Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ), напряжения и реактивной мощности — Устройства АРВ, напряжения и реактивной мощности предназначены для: поддержания напряжения в электрической системе и у электроприемников по заданным характеристикам при нормальной работе электроэнергетической системы; распределения реактивной… … Коммерческая электроэнергетика. Словарь-справочник
Автоматическое регулирование напряжения — (АРН) процесс поддержания напряжений в узловых точках электрической системы в заданных пределах, осуществляемый для обеспечения технически допустимых условий работы потребителей электрической энергии и собственно системы, а также для… … Большая советская энциклопедия
АВТОМАТИЧЕСКОЕ РЕГУЛИРОВАНИЕ НАПРЯЖЁНИЯ — (АРН) автоматич. поддержание электрич. напряжения в заданных пределах в узловых точках электрич. системы. АРН на электростанциях осуществляют автоматическим регулированием возбуждения синхронных генераторов, в узлах потребления энергии с помощью… … Большой энциклопедический политехнический словарь
Регулирование напряжения трансформатора — Силовой трансформатор Регулирование напряжения трансформатора изменение числа витков обмотки трансформатора. Применяется для поддержания нормального уровня напряже … Википедия
АВТОМАТИЧЕСКОЕ УПРАВЛЕНИЕ И РЕГУЛИРОВАНИЕ — С первых шагов цивилизации человек пытался механизировать труд. Он очень быстро нашел пути замены мускульной энергии механической; высшей точкой этого начального периода технического прогресса была промышленная революция 18 в. Новая эпоха… … Энциклопедия Кольера
Сильное регулирование — Автоматическое регулирование возбуждения или частоты вращения синхронных генераторов (компенсаторов) по отклонению напряжения или частоты, а кроме того, и по первым и вторым производным от тока ротора или статора, напряжения и других… … Большая советская энциклопедия
Автоматическое регулирование возбуждения (АРВ)
Согласно Правилам технической эксплуатации все генераторы независимо от их мощности и напряжения должны иметь устройство форсировки возбуждения, а генераторы мощностью 3 МВт и выше должны быть также оснащены автоматическими регуляторами возбуждения (АРВ).
Рис.1. Схема релейной форсировки возбуждения генератора
Простейшим автоматическим устройством, предназначенным для быстрого увеличения возбуждения генератора в аварийном режиме, является релейная форсировка возбуждения (реле KV и контактор КМ на рис.1). Принцип действия форсировки состоит в том, что при значительном снижении напряжения на зажимах генератора (обычно ниже 85% номинального) реле минимального напряжения К V замыкает свои контакты и приводит в действие контактор форсировки КМ, который, срабатывая, закорачивает сопротивление шунтового реостата в цепи возбудителя RR. В результате ток возбуждения возбудителя быстро возрастает до максимального значения и возбуждение генератора достигает предельного значения.
Рис.2. Схема APB генератора пропорционального действия
Широко распространенными APB являются устройства компаундирования в сочетании с корректором напряжения (рис.2).
Термин «компаундирование» обозначает автоматическое регулирование тока возбуждения машины в зависимости от тока статора. В нормальном режиме в случае увеличения тока статора (при активно-индуктивной нагрузке) напряжение генератора уменьшается, но устройство компаундирования автоматически увеличивает ток возбуждения возбудителя, а следовательно, и ток ротора генератора, благодаря чему напряжение на зажимах статора генератора восстанавливается.
Устройство компаундирования успешно работает и в аварийных режимах работы генератора, когда напряжение генератора снижается, а ток в обмотке статора значительно возрастает.
В схему компаундирования входят трансформаторы тока ТА, вторичные обмотки которых включены на промежуточный трансформатор Т, а также выпрямитель VD1, который выпрямляет ток компаундирования перед подачей его в обмотку возбуждения возбудителя LGE. Ток компаундирования IK без учета коррекции пропорционален IГ.
Компаундирование в чистом виде не может обеспечить достаточно точное поддержание напряжения генератора. Поэтому одновременно с регулированием возбуждения по току статора генератора применяется еще регулирование по напряжению статора. Для введения регулирующего импульса по напряжению трансформатор Т (универсальный трансформатор с подмагничиванием) оснащается еще обмотками 2 и 4 (рис.2,а).
Ток в обмотке 2 пропорционален UГ. Фаза тока IН подобрана так, что ток IН совпадает по фазе с реактивной слагающей тока генератора. Поэтому при чисто активной нагрузке МДС обмоток 1 и 2 взаимно сдвинуты на 90°, а при чисто реактивной нагрузке генератора они совпадают по фазе.
Через обмотку 4 подмагничивания Т производится окончательная коррекция тока компаундирования относительно заданного значения UГ при помощи корректора напряжения.
В общем случае в состав корректора напряжения входят измерительные элементы И1 и И2, включаемые в цепь трансформатора напряжения TV через установочный автотрансформатор Т1.
Принцип действия измерительного органа корректора поясняется рис.2,б. Выпрямленный ток I1 на выходе измерительного элемента И1 прямо пропорционален входному напряжению. Поэтому этот элемент называется линейным.
Выпрямленный ток I2 на выходе элемента И2, который называется нелинейным, имеет нелинейную зависимость от входного напряжения (рис.2,б). Оба тока I1 и I2 поступают в усилитель У, который реагирует на их разность и усиливает ее. Ток выхода корректора поступает в данном случае в обмотку 4 подмагничивания Т.
Из рис.2,б видно, что при снижении напряжения на входе измерительных элементов менее U1 под действием разности токов (I1-I2) ток выхода корректора увеличивается. Корректор поддерживает то напряжение генератора, которое соответствует напряжению U1 на входе измерительных элементов. С помощью автотрансформатора T1 можно изменять настройку корректора.
Рассмотренная схема АРВ относится к группе регуляторов пропорционального действия, реагирующих на отклонение тока статора и напряжения статора генератора.
Разработаны и находятся в эксплуатации регуляторы сильного действия, реагирующие на скорости изменения параметров регулирования, а также на их ускорение. Устройство АРВ сильного действия в сочетании с быстродействующими системами возбуждения, имеющими высокие скорости изменения напряжения возбуждения и большие значения потолочного напряжения возбудителя, обеспечивает значительное повышение устойчивости параллельной работы генератора. С целью повышения эффективности в закон регулирования вводятся также составляющие Δf и f’.
Рис.3. Структурная схема АРВ сильного действия
Структурная схема АРВ сильного действия приведена на рис.3. Автоматическое регулирование возбуждения состоит из двух основных звеньев: измерительного звена и усилителя-сумматора.
В измерительное звено входят блоки измерения напряжения (БИН) и частоты (БИЧ). Блок БИН содержит предвключенный элемент БКТ, в котором происходит автоматическая коррекция измеряемого напряжения в зависимости от реактивной составляющей тока генератора. После БКТ сигнал поступает на измерительные элементы ΔU (отклонение напряжения) и U’ (производная напряжения), выход которых пропорционален указанным величинам. Блок БИЧ имеет измерительные элементы, выход которых пропорционален Δf и f’.
Усилитель-сумматор представляет собой двухкаскадный магнитный усилитель, выходной сигнал которого направляется на управление рабочей и форсировочной группами тиристоров быстродействующей системы возбуждения (исполнительный элемент).
Для улучшения характеристик АРВ (повышения быстродействия и др.) в схему регулятора обычно вводят обратные связи ОС.
Автоматическое регулирование возбуждения
Основным назначением автоматического регулирования возбуждения (АРВ) является повышение устойчивости параллельной работы генераторов при нарушениях нормального режима. В этих условиях АРВ, реагируя на сравнительно небольшие отклонения напряжения (или тока) генератора от нормального значения, значительно увеличивают (форсируют) возбуждение генераторов. При увеличении (особенно форсировке) возбуждения до потолочного значения, увеличивается ЭДС генератора, что способствует повышению предела устойчивости генератора.
Форсировка возбуждения генераторов облегчает и ускоряет процесс восстановления напряжения на шинах после отключения КЗ, что способствует также быстрому самозапуску электродвигателей.
В нормальных условиях АРВ обеспечивают поддержание заданного уровня напряжения и необходимое распределение реактивной нагрузки между параллельно работающими генераторами.
Все автоматические регуляторы возбуждения (АРВ), применяемые на синхронных генераторах, различаются по параметру, на который они реагируют, по способу воздействия на систему возбуждения генератора и подразделяются на три основные группы.
К первой группе относятся электромеханические АРВ. Эти АРВ реагируют на отклонение напряжения генератора от заданного значения (уставки) и воздействуют на изменение сопротивления в цепи обмотки возбуждения возбудителя. К таким АРВ относятся ранее широко применявшиеся регуляторы напряжения реостатного и вибрационного типов.
Ко второй группе относятся электрические АРВ. Эти АРВ реагируют на отклонение напряжения или тока генератора от заданного значения и подают дополнительный выпрямленный ток в обмотку возбуждения возбудителя от внешних источников питания (трансформаторов тока, напряжения или собственных нужд).
К третьей группе относятся также АРВ, применяемые в основном с выпрямительными системами возбуждения: высокочастотной, тиристорной, бесщёточной. В отличие от АРВ первой и второй группы, эти АРВ не имеют собственных силовых органов (внешних источников питания), а только управляют работой возбудителей.
Простейшим автоматическим устройством, предназначенным для быстрого увеличения возбуждения генератора в аварийном режиме, является релейная форсировка возбуждения (реле U
В результате ток возбуждения возбудителя быстро возрастает до максимального значения и возбуждение генератора достигает предельного значения.
Широко распространенными АРВ являются устройства компаундирования в сочетании с корректором напряжения (рис. 4.10, а).
Рис. 4.10. Схема АРВ генератора.
Термин «компаундирование» обозначает автоматическое регулирование тока возбуждения машины в зависимости от тока статора. В нормальном режиме в случае увеличения тока статора (при активно-индуктивной нагрузке) напряжение генератора уменьшается, но устройство компаундирования автоматически увеличивает ток возбуждения возбудителя, а следовательно, и ток ротора генератора, благодаря чему напряжение на зажимах статора генератора восстанавливается.
Устройство компаундирования успешно работает и в аварийных режимах работы генератора, когда напряжение генератора снижается, а ток в обмотке статора значительно возрастает.
В схему компаундирования входят трансформаторы тока ТТ, вторичная обмотка которых включена на промежуточный трансформатор УТП, а также выпрямитель В1, который выпрямляет ток компаундирования перед подачей его в обмотку возбуждения возбудителя ОВВ. Ток компаундирования Iк без учета коррекции пропорционален Iг.
Компаундирование в чистом виде не может обеспечить достаточно точное поддержание напряжения генератора. Поэтому одновременно с регулированием возбуждения по току статора генератора применяется ещё регулирование по напряжению статора. Для введения регулирующего импульса по напряжению трансформатор УТП(универсальный трансформатор с подмагничиванием) оснащается еще двумя обмотками 2 и 4(рис. 4.10, а).
Ток в обмотке 2пропорционален Ur. Фаза тока Iн подобрана так, что ток Iн совпадает по фазе с реактивной слагающей тока генератора. Поэтому при чисто активной нагрузке МДС обмоток 1и 2взаимно сдвинуты на 90°, а при чисто реактивной нагрузке генератора они совпадают по фазе. Вследствие этого ток компаундирования при неизменных величинах Iг и Utполучается тем больше, чем ниже cos φ или выше реактивная нагрузка генератора, — это так называемое фазовое компаундирование, которое обеспечивает более точное поддержание напряжения, так как ток компаундирования зависит не только от абсолютного значения тока генератора, но и от cos φ.
Через обмотку подмагничивання 4 УТПпроизводится окончательная коррекция тока компаундирования относительно заданного значения Urпри помощи корректора напряжения.
В общем случае в состав корректора напряжения входят два измерительных элемента И1 и И2, включаемых в цепь трансформатора напряжения ТНчерез установочный автотрансформатор УAT.
Принцип действия измерительного органа корректора поясняется рис. 4.10, б. Выпрямленный ток I1на выходе измерительного элемента И1прямо пропорционален входному напряжению. Поэтому этот элемент называется линейным.
Рис. 4.11. Структурная схема АРВ сильного действия
Выпрямленный ток I2 на выходе элемента И2, который называется нелинейным, имеет нелинейную зависимость от входного напряжения (рис. 4.10, б). Оба тока I1и I2 поступают в усилитель У, который реагирует на их разность и усиливает ее. Ток выхода корректора поступает в данном случае в обмотку 4подмагничивания УТП.
Из рис. 4.10, б видно, что при снижении напряжения на входе измерительных элементов менее U1, под действием разности токов (I1–I2) ток выхода корректора увеличивается. Корректор поддерживает то напряжение генератора, которое соответствует напряжению U1 на входе измерительных элементов. С помощью автотрансформатора УATможно изменять настройку корректора.
Рассмотренная схема АРВ относится к группе регуляторов пропорционального действия, реагирующих на отклонение тока статора и напряжения статора генератора.
Разработаны и находятся в эксплуатации регуляторы сильного действия, реагирующие на скорость изменения параметров регулирования или даже на их ускорение. Устройство АРВ сильного действия в сочетании с быстродействующими системами возбуждения, имеющими высокие скорости изменения напряжения возбуждения и большие значения потолочного напряжения возбудителя,обеспечивает значительное повышение устойчивости параллельной работы генератора. При этом регулятор будет по-настоящему эффективен, если изменение возбуждения будет производиться не только с учётом изменения напряжения генератора, но и частоты в энергосистеме.
Структурная схема АРВ сильного действия приведена на рис. 4.11. Автоматическое регулирование возбуждения состоит из двух основных звеньев: измерительного звена и усилителя-сумматора.
В измерительное звено входят: блок измерения напряжения (БИН) и блок измерения частоты (БИЧ). Блок БИН содержит предвключённый элемент блок коррекции тока (БКТ), в котором происходит автоматическая коррекция измеряемого напряжения в зависимости от реактивной составляющей тока генератора. После БКТсигнал поступает на измерительные элементы 
(отклонение напряжения) и U‘ (производная напряжения), выход которых пропорционален указанным величинам. Блок БИЧ имеет измерительные элементы, выход которых пропорционален 
и f‘.
Усилитель-сумматор представляет собой двухкаскадный магнитный усилитель, выходной сигнал которого направляется на управление рабочей и форсировочной группами тиристоров быстродействующей системы возбуждения (исполнительный элемент).
Для улучшения характеристик АРВ (повышения быстродействия и др.) в схему регулятора обычно вводят обратные связи (ОС).
Автоматическое регулирование возбуждения АРВ
Назначение АРВ
Основным назначением АРВ является быстрое и значительное увеличение (форсировка) возбуждения генераторов и синхронных компенсаторов до наибольшего значения, которое обеспечивают и допускают системы возбуждения при нарушениях нормального режима, сопровождающихся понижением напряжения или увеличением тока.
Реагируя на небольшие отклонения регулируемого напряжения (около 0,5 процента в большую или меньшую сторону), устройства АРВ значительно повышают предел статической устойчивости электростанций.
При сниженных напряжениях, вызванных КЗ, форсировка возбуждения, увеличивая ЭДС генераторов и синхронных компенсаторов, повышает также их динамическую устойчивость.
ПТЭ требуют такой настройки АРВ, которая обеспечивает полное использование максимального (потолочного) напряжения возбуждения, допускаемого заводами-изготовителями. Форсировка возбуждения генераторов ускоряет восстановление напряжения после отключения КЗ, что способствует быстрому самозапуску электродвигателей.
Положительным результатом форсировки возбуждения является также увеличение токов при КЗ, что повышает надежность действия релейной защиты, имеющей выдержки времени.
В нормальном режиме АРВ облегчают работу персонала по распределению реактивной мощности между параллельно работающими генераторами и по поддержанию требуемого уровня напряжения на шинах электростанции. Используя специальную схему включения измерительных органов АРВ, можно поддерживать постоянным напряжение на шинах приемной подстанции или в иной точке энергосистемы. Ранее эта задача АРВ считалась главной, поэтому автоматические регуляторы возбуждения осуществляли в основном регулирование напряжения и назывались автоматическими регуляторами напряжения.