14. Vyvedení výkonu alternátoru

Transkript

1 4. Vyvedení výkonu ltenátou Se vzůstjícím výkonem ltenátou odpovídjícím poudovým ztížením oste nutnost konstukčně optimálně řešit vyvedení výkonu z ltenátou k blokovému tnsfomátou vlstní spotřebě: U eltivně nejmenších výkonů je vyvedení elizováno přímým popojením několik blokových stojů n společnou sběnici npájející tnsfomátoy vyvedení výkonu vlstní spotřebu. oto řešení je nevýhodné po ltenátoy při zktu ve vlstní spotřebě, což se vylepšuje zřzením mezitnsfomce, nebo omezujícího ektou. enší výkony do W používjí k vyvedení výkonu kbelů, nebo holých vodičů n izolátoových podpěách. o vyšší výkony po zvyšující se poudové náoky je po omezení silového působení znemožnění přímého styku fázových vodičů při zktu vyvedení povedeno zpouzdřenými vodiči.

2 Stínění nvíc příznivě snižuje zhřívání okolních kovových. ouzdo je po omezení vířivých poudů vyobeno z nemgnetického mteiálu (hliník). ozměy povedení: Jmenovitý výkon [ W ] Jmenovité npětí [ kv ] Jmenovitý poud [ ka ] E [ mm ] [ mm ] ouzd musí být hemetická jko opoti okolnímu pchu vlhkosti, tk poti chldící vodě ltenátou. Uzemnění pouzde vodičů může být zpojeno následovně: ) ouzd uzemnění popojen n obou koncích b) ouzd zem popojen n jednom konci, n duhém přes omezující tlumivku c) ouzdo děleno n ktší úseky popojené vzájemně spojené se zemí zvlášť ři elizci d ) je poud v pouzdře odpovídjící fázovému poudu v elektovodu, ( n obázku)vnější mgnetické pole je díky supepozici nulové jk vzájemné účinky fázových vodičů, tk účinky n okolní konstukce jsou zcel eliminovány. ouzd fázový vodič téže fáze se při zktu odpuzují. ovedení d b) omezuje vnější pole méně ( > n obázku). Výhodou je, že při běžném povozu je poud i zhřívání pouzde omezen tlumivkou (n % ž 3% poudu fázového, čímž se omezí oteplení pouzd při běžném povozu), kteá se le ychle přesytí při zktu umožní lepší odstínění během pouchy.

3 Zpouzdřený vodič lze povžovt z jednoduchý tnsfomáto kde: [ ] m H E /.46log 6 [ ] m H /.46log 6 ( ) j j ( ) Z X Ztátový výkon v pouzdech bude: 3 3 Z X Z V přípdě zpojení d b) je poud v pouzdech: ( ) X ři znedbání činného odpou pouzd: velikost nstvíme tk by omezení poudu bylo žádných 3%:.3 l 6.46log.33 kde l je délk zpouzdření ři povedení uzemnění d c) je zmenšen poud v pouzdech, le i účinek stínění omezení silových účinků fázových vodičů nvzájem. oudy v jednotlivých úsecích mjí chkte vířivých poudů. Jejich ztáty lze dle vzthu Conglyho učit: ( ).3. 3 V otom celkové ztáty jsou: ( ) V Z C Nejvhodnější volb po minimum těchto ztát: ( )( ) d d C (zkátíme 3 ).4.3 ( ) to závislost ukzuje optimální omezení při uvžování ztát vířivými poudy. ( ).4.3

4 říkld vyvedení výkonu ltenátou:. Altenáto. Uzel ltenátou 3. Uzemňovcí spínč 4. Kobk měření npětí 5. nsfomáto po npájení buzení 6. Vypínč ltenátou 7. Kobk měření poudu 8. nsfomáto vlstní spotřeby 9. Diltční spojk. Bleskojistk. Blokový tnsfomáto ovedení zpouzdřeného vodiče po velké výkony s pužným uložením fázového vodiče mezi izolátoy montážními uchyceními izolátoů:

5 5. ovoz ltenátou Njíždění fázování ltenátou Fázování ltenátou je součástí njíždění elektáenského bloku je součástí njíždění celého bloku, kde převážnou část čsového scénáře ovlivňuje stojní část. Njíždění musí být v souldu s ptnými individuálními povozními předpisy, kteé vycházejí z: Noem povozu po jednotlivá stojní elektická zřízení Zkoušek, měření technických výpočtů popř. simulcí výobců, dlších uživtelů výzkumných ognizcí Znlostí konstukce výobních technologií zřízení dřívějších zkušeností s povozem těchto obdobných zřízení. Během njíždění ltenátoů je limitující postupný ohřev vinutí náběh podpůných systémů (chlzení, olejové hospodářství). Vinutí stoje se ohřívá více než mgnetické části, nvíc má měď vyšší teplotní oztžnost než ocel. oto způsobuje posuvy vinutí v dážkách, popř. defomce v čelech stoje (obdobné poblémy nstávjí i při pidním odstvení stoje). o stoje s dlouhým otoem je tedy nutno používt pevnější měď. Soustojí tubíny ltenátou se uvede n jmenovité otáčky, nbudí n jmenovité npětí, přifázuje tepve poté ztíží poždovným činným jlovým výkonem. Vlstní fázování musí být povedeno s minimálními poudovými tedy i momentovými ázy z splnění podmínek: Stejný sled fází ltenátou sítě Stejná velikost npětí ltenátou sítě Stejná fekvence npětí ltenátou sítě Nulový fázový posuv mezi npětím ltenátou sítě Všechny tyto podmínky nelze splnit zcel přesně, jejich možné odchylky jednotlivých dílčích podmínek se učují n zákldě přípustného poudového ztížení ltenátou. Odchylk velikosti npětí Uvžujeme pouze odlišnou velikost npětí znedbáváme činné složky impedncí. ěsně pře fázováním je n vypínči ltenátou ozdílové npětí u. Uvžujeme-li síť jko zcel ideální zdoj, potom vzniklý jlový poudový áz bude omezen pouze ektncí ltenátou blokového tnsfomátou: ev us u us u ik řed přifázování je e V ug u, tedy ik x x x C oud bude induktivní zátěží po ltenáto jestliže bude před přifázováním u > us. V opčném přípdě bude induktivně ztížen síť (ltenáto ztížen kpcitně). oto se před přifázováním ltenáto neptně přebuzuje.

6 říkld dovolené odchylky velikosti npětí při nejnepříznivějším přípdu impednční vzby, tedy znedbání všech ektncí komě x D.5, dovolené hodnotě poudu odpovídjící jmenovitému je: u i D.5 5% V pxi se běžně fázuje při odchylce velikosti npětí 5%, při pouchách se výjimečně připouští odchylk ž %. ři výpočtu byl znedbán stejnosměná složk, jejíž hodnot je poovntelná s i D. Odchylk fázového posuvu npětí Uvžujeme pouze odlišnou fázi npětí opět znedbáváme činné složky impedncí. ěsně pře fázováním je n vypínči ltenátou ozdílové npětí u Ψ. Uvžujeme-li opět síť jko zcel ideální zdoj, potom vzniklý přibližně činný poudový áz bude omezen pouze ektncí ltenátou blokového tnsfomátou: uψ ug i sin Ψ KΨ x D x x oudový áz způsobí zpomlení soustojí, pokud bude npětí geneátou před přifázováním přebíht npětí sítě. V opčném přípdě bude soustojí uychleno. yto poudové ázy jsou nebezpečnější, potože přímý mjí vliv n moment stoje. říkld dovolené odchylky fáze npětí opět při nejnepříznivějším přípdu impednční vzby, tedy znedbání všech ektncí komě x D.5, dovolené hodnotě poudu odpovídjící jmenovitému je: ug Ψ sin sin Ψ o i KΨ in > Ψ 8.6 x.5 D ři uvžování ektnce blokového tnsfomátou jsou podmínky příznivější. oudy vznikjící velkou chybou odchylky fáze při fázování mohou doshovt znčných hodnot. ovedeme poovnání s limitními poudy, n kteé ltenáto musí být připven během zktu n jeho svokách: i K K i KS. kde po tento přípd je K. 95 ev. i K K.95. x.5 D Největší poudový áz přifázování by nstl při připojení v potifázi: o ug Ψ AX 8 i KΨAX sin sin 3.3 x.5 D

7 okud budeme uvžovt nepříznivě pomlé odeznívání stejnosměné složky, potom: ug ikψ AX ikψax i K Učíme limitní hodnotu odchylky fáze, kdy poud je menší než zktový: ug Ψ AX ev i KΨ AX 4 sin i K K x D Ψ AX K ev Ψ.95. sin sin AX Ψ o AX ug 4 Odchylk fekvence npětí Obvykle se fázování povádí při neptně vyšších otáčkách soustojí než by odpovídlo fekvenci sítě (o. ž.% jmenovité hodnoty) tk, by přebytek kinetické enegie se pojevil jko dodávk činného výkonu soustojí se poněkud zbzdilo. ožný ozdíl fekvence odpovídá nutnosti udžet dynmickou momentovou ovnováhou je omezen potencionálním bzdnou enegií, kteá je k dispozici, jink by došlo k potočení soustojí opoti synchonním otáčkám sítě. AX ϑ AX ϑ p π ϑ AX p sinϑdϑ AX sinϑdϑ p AX J Ω N N ( cosϑ ) ři učním přifázování je povolená odchylk přibližně 3 ž 6 otáček synchonoskopu (otáčejícího se ozdílovou fekvencí) z minutu (otáčk z ž sec.). Vlstní popud po přifázování musí být vydán s jistým předstihem než soustojí dosáhne toleovného fázového posuvu, tk by se zohlednilo zpoždění vypínče ovládcích pvků. Výhody nevýhody přesného fázování: Dochází k minimálním poudovým momentovým ázům tedy minimálnímu nmáhání soustojí řifázování tvá poměně dlouho, zvláště při mimořádných situcích v systému, kdy se jek velikost tk, fekvence npětí mění Vyžduje složitou zučnou mnipulci, popřípdě komplikovnou utomtiku ři fázování fázovčem obsluh nství pouze stejnou velikost fekvenci npětí, okmžik sepnutí volí utomtik. Fázovč dále kontoluje ozdíl fekvence potřebný po fázování. ři zcel utomtickém fázování fázovč volí okmžik sepnutí kontoluje ozdíl fekvence řízený synchonizátoem ovládjícím tubínu. Obsluh pk nstvuje pouze stejnou velikost npětí.

8 ředstih po fázování pk musí být v mezích dných ychlostí vypínče t Z : ϕ tz π f t Z π tedy fax t Z Smosynchonizce V tomto ežimu se ltenáto přifázuje nenbuzený. Nejpve se soustojí uvede tubínou n otáčky blízké synchonním (obázky odpovídjí synchonnímu ozběhu). Síť musí hdit mgnetizci stoje poudový náz obshuje dodávku induktivního výkonu ze sítě (n obázcích část přibližně od do.5 sec.). epve po připojení se ltenáto přibudí vtáhne do synchonismu (čs.5 sec. n obázcích). ůběhy při synchonním ozběhu nenbuzeného ltenátou smosynchonizci: Činný jlový výkon dodávný do sítě Sttoové poudy otoové poudy Zátěžný úhel

9 oudový jlový áz má velikost: us ik xc xc ři smosynchonizci musí být budící vinutí uzvřeno přes odbuzený budič nebo odpo odbuzovče, by při připojení n síť nedocházelo k přepětí n koužcích. hned po připojení je nutno ltenáto přibudit. Vtžení do synchonismu npomáhá poněkud eluktnční moment (dný mgnetickou nesymetií otou ltenátoů s vyniklými póly). Výhody nevýhody smosynchonizce: Dochází nevyhnutelně k poudovým momentovým ázům Vznik poklesu velikosti npětí ve vlstní spotřebě především při připojování n méně tvdou síť, nebo při přenosu výkonu přes velkou impednci ychlé přifázování i při nepříznivých podmínkách hvijního stvu sítě Jednoduchá mnipulce bez složité utomtiky o uvedené kldy zápoy se smosynchonizce využívá pouze při ojedinělých hvijních stvech v elektizční soustvě, z nomálních podmínek se povádí fázování přesné.