سیستم تحریک ژنراتور سنکرون

ماشين سنکرون همواره يکي از مهمترين عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کليدي در توليد انرژي الکتريکي و کاربردهاي خاص ديگر ايفاء کرده است.
ژنراتور سنکرون تاريخچه اي بيش از صد سال دارد. اولين تحولات ژنراتور سنکرون در دهه ۱۸۸۰ رخ داد. در نمونه هاي اوليه مانند ماشين جريان مستقيم، روي آرميچر گردان يک يا دو جفت سيم پيچ وجود داشت که انتهاي آنها به حلقه هاي لغزان متصل مي شد و قطبهاي ثابت روي استاتور، ميدان تحريک را تامين مي کردند. به اين طرح اصطلاحاً قطب خارجي مي گفتند. در سالهاي بعد نمونه ديگري که در آن محل قرار گرفتن ميدان و آرميچر جابجا شده بود مورد توجه قرار گرفت. اين نمونه که شکل اوليه ژنراتور سنکرون بود، تحت عنوان ژنراتور قطب داخلي شناخته و جايگاه مناسبي در صنعت برق پيدا کرد. شکلهاي مختلفي از قطبهاي مغناطيسي و سيم پيچهاي ميدان روي رتور استفاده شد، در حالي که سيم پيچي استاتور، تکفاز يا سه فاز بود. محققان بزودي دريافتند که حالت بهينه از ترکيب سه جريان متناوب با اختلاف فاز نسبت به هم بدست مي آيد. استاتور از سه جفت سيم پيچ تشکيل شده بود که در يک طرف به نقطه اتصال ستاره و در طرف ديگر به خط انتقال متصل بودند.
هاسلواندر اولين ژنراتور سنکرون سه فاز را در سال ۱۸۸۷ ساخت که تواني در حدود ۸/۲ کيلووات را در سرعت ۹۶۰ دور بر دقيقه (فرکانس ۳۲ هرتز) توليد مي کرد. اين ماشين داراي آرميچر سه فاز ثابت و رتور سيم پيچي شده چهار قطبي بود که ميدان تحريک لازم را تامين مي کرد. اين ژنراتور براي تامين بارهاي محلي مورد استفاده قرار مي گرفت.
در سال ۱۸۹۱ براي اولين بار ترکيب ژنراتور و خط بلند انتقال به منظور تامين بارهاي دوردست با موفقيت تست شد. انرژي الکتريکي توليدي اين ژنراتور توسط يک خط انتقال سه فاز از لافن به نمايشگاه بين المللي فرانکفورت در فاصله ۱۷۵ کيلومتري منتقل مي شد. ولتاژ فاز به فاز ۹۵ ولت، جريان فاز ۱۴۰۰ آمپر و فرکانس نامي ۴۰ هرتز بود. رتور اين ژنراتور که براي سرعت ۱۵۰ دور بر دقيقه طراحي شده بود، ۳۲ قطب داشت. قطر آن ۱۷۵۲ ميليمتر و طول موثر آن ۳۸۰ ميليمتر بود. جريان تحريک توسط يک ماشين جريان مستقيم تامين مي شد. استاتور آن ۹۶ شيار داشت که در هر شيار يک ميله مسي به قطر ۲۹ ميليمتر قرار مي گرفت. از آنجا که اثر پوستي تا آن زمان شناخته نشده بود، سيم پيچي استاتور متشکل از يک ميله براي هر قطب / فاز بود. بازده اين ژنراتور ۵/۹۶% بود که در مقايسه با تکنولوژي آن زمان بسيار عالي مي نمود. طراحي و ساخت اين ژنراتور را چارلز براون انجام داد.

سيستم تحريك ژنراتورسنکرون

 

شرح اصول كارسيستم تحريك :

مشخصه عملكرد ماشين هاي سنكرون با توجه به مقدار ولتاژ ترمينال خروجي از ژنراتور در حالت بي باري تعيين مي گردد ، اين مقدار ولتاژ به جريان حوزه مغناطيسي بستگي دارد و چنانچه جريان حوزه مغناطيسي تغيير نمايد مشخصه عملكرد ژنراتور نيز تغيير مي كند.

سيستم تحريك ماشين هاي سنكرون از دو قسمت اساسي تشكيل  شده است

الف) سيستم قدرت كه شامل تجهيزاتي است كه وظيفه دارند جريان مورد نياز حوزه مغناطيسي سيم پيچ رتور را تهيه نمايند.

ب ) قسمت كنترل وظيفه اين قسمت كنترل مقدار جريان حوزه مغناطيسي در شرايط نرمال بهره برداري و در شرايط ايجاد فالت مي باشد.

هرماشين سنكرون داراي دو قسمت بسيار مهم مي باشد الف) سيستم گاورنر و ب) سيستم تحريك

که در ادامه انها را معرفی ودر مورد انها توضیحاتی را ارائه میدهیم

سیستم تحریک ژنراتور سنکرون به دو صورت تحریک دینامیکی و تحریک استاتیکی میباشد

الف)تحریک دینامیکی که شامل روشهای معرفی شده در زیر میباشد:

1)استفاده از مولدهای DC

2)استفاده از مولدهای سنکرون

3)طرح بدون جاروبک

 

ب)تحریک استاتیکی

 

که در ادامه به معرفی انها میپردازیم:

 

 

 

 

 

 

1)استفاده از مولدهای dc:

فراهم نمودن توان  DCاز یک مولد DC ، که در شکل 1-1 نیز نشان داده شده است این مولد مستقیما" روی شفت ژنراتورسنکرون نصب میشود.رینگ های لغزان بطور کامل شفت ماشین را احاطه می کنند ولی از آن جدا هستند. یک انتهای سیم پیچ DC به هر یک از دو انتهای رینگ لغزان در شفت موتور سنکرون متصل است و یک جاروبک ثابت روی هررینگ لغزان سر می خورد  . جاروبک ها بلوکی از ترکیبات گرافیک مانند هستند که الکتریسیته را به راحتی هدایت می کنند ولی اصطکاک خیلی کمی دارند و لذا روی رینگ ها خوردگی بوجود نمی آورد. اگر سمت مثبت منبع ولتاژ DC به یک جاروبک و سر منفی به جاروبک دیگروصل می شود. آنگاه ولتاژ ثابتی به سیم پیچ ، جدااز مکان و سرعت زاویه ای آن ، میدان درتمام مدت اعمال می شود. رینگ های لغزان و جاروبک ها به هنگام اعمال ولتاژ DC چند مشکل برای سیم پیچ های میدان ماشین سنکرون تولید می کنند آنها نگهداری را  در ماشین افزایش می دهند ، زیرا جاروبک بایدمرتبا" به لحاظ سائیدگی چک شود. علاوه برآن ، افت ولتاژ جاروبک ممکن است تلفات قابل توجه توان را همراه با جریان های میدان به دنبال داشته باشد . علیرغم این مشکلات رینگ های لغزان روی همه ماشین های سنکرون کوچک تر بکار میرود. زیرا راه اقتصادی تر برای اعمال جریان میدان موجود نیست .در موتور ها و ژنراتورهای بزرگ تر ، از محرک های بی جاروبک استفاده می شود تا جریان میدان DC را به ماشین برسانند یک محرک بی جاروبک ، یک ژنراتور AC کوچکی است که مدار میدان آن روی استاتور و مدار آرمیچر آن روی رتور نصب است خروجی سه فاز ژنراتور محرک یکسو شده و جریان مستقیم توسط یک مدار یکسو ساز سه فاز که روی شفت ژنراتور نصب است حاصل می شود که بطور مستقیم به مدار میدان DC اصلی اعمال میگردد. با کنترل جریان میدان DC کوچکی از ژنراتور محرک (که روی استاتور نصب می شود) می توان جریان میدان را روی ماشین اصلی و بدون استفاده از رینگ های لغزان و جاروبک ها تنظیم کرد. چون اتصال مکانیکی هرگز بین رتور و استاتور بوجود نمی آید ، یک محرک جاروبک نسبت به نوع حلقه های لغزان و جاروبک ها ، به نگهداری کمتری نیاز دارد. برای اینکه تحریک ژنراتور بطور کامل مستقل از منابع تحریک بیرونی باشد، یک محرک پیلوت کوچکی اغلب در سیستم لحاظ میگردد . محرک پیلوت ، یک ژنراتور  AC کوچک با مگنت های (آهن ربا ) دائمی نصب شده بر روی شفت رتور و یک سیم پیچ روی استاتور است . این محرک انرژی را برای مدار میدان محرک بوجود می آورد که این به نوبه خود مدار میدان ماشین اصلی را کنترل می نماید . اگر یک محرک پیلوتروی شفت ژنراتور نصب شود آن گاه هیچ توان الکتریکی خارجی برای راندمان ژنراتور لازم نیست .بسیاری از ژنراتور های سنکرون که دارای محرک های بی جاروبک هستند ، دارای رینگ های لغزان و جاروبک نیز هستند بنابراین یک منبع اضافی جریان میدان DC در موارد اضطراری در اختیار است . استاتور ژنراتور های سنکرون معمولا" در دو لایه ساخته می شوند : خود سیم پیچ توزیع شده و گام های کوچک دارد تا مولفه های هارمونیک  ولتاژ ها و جریان های خروجی را کاهش دهد .چون رتور باسرعتی برابر باسرعت میدان مغناطیسی می چرخد ، توان الکتریکی با فرکانس 50 یا 60 هرتز تولید می شود و از ژنراتور بسته به تعداد قطب ها باید با سرعت ثابتی بچرخد مثلا" برای تولید توان 60هرتز در یک ماشین دو قطب رتور باید با سرعت 3600 دور در دقیقه بچرخد . برای تولید توان 50هرتز در یک ماشین 4 قطب ، رتور باید با سرعت 1500 دور دردقیقه دوران کند .

 

 

 

 

 

                                           شکل 1-1

 

 

 

 

 

 

 

2

)استفاده از مولدهای سنکرون:

 

 

                                        شکل1-2

 

 

میتوان گفت که  این روش همانند روش مولد dcاست و جریان تحریک از یک مولد سنکرون متصل به ژنراتور تامین میشود البته نکته ای که باید به ان توجه داشت این است که برای کاهش ریپل ولتاژdc بایستی تعداد قطب های sync.generator را بیشتر ازmain generator انتخاب میکنیم. ونکته دیگر اینکه دراین روش جریان وتوان بالاست وکنترل کمی مشکل تر میباشد

 

3)طرح بدون جاروبک:

 

 

                                      شکل 1-3

 

در این سیستم تحریک برخلاف دو روش دیگر از جاروبک در سیستم تحریک خبری نیست و مزیتی که این روش دارد در این است که در ژنراتورهای بزرگ که در انها جریان مستقیم لازم برای سیم پیچی  تحریک افزایش میابد فراهم کردن  این شرایط امری  دشوار است وقابلیت اطمینان را کاهش میدهد که در این طرح مشکل رفع شده است.

 

 

 

 

ب)نوع دیگر تحریک استاتیکی است که به صورت زیر است:

 

                                          شکل1-4

 

در این روش تحریک ژنراتور از یک منبع مستقل خارجی  تامین میشود که معمولا از باطری استفاده میشود که البته برای استفاده مناسب وطول عمر  باطری ها پس از راه اندازی این منبع از مدار خارج شده و برق خود ژنراتور با استفاده از ادوات الکترونیک قدرت جایگزین ان میشود شکل 1-4این نوع سیستم را نشان میدهد

 

 

 

 

 

در مورد وظایف سایر ادوات نیز میتوان گفت:

وظيفه سيستم گاورنر كنترل و تنظيم سرعت قبل از پارالل شدن ژنراتور با شبكه و همچنين كنترل توان حقيقي و تنظيم فركانس بعد از پارالل شدن با شبكه مي باشد .

وظيفه سيستم تحريك ژنراتور كنترل و تنظيم ولتاژ ترمينال ژنراتور قبل از پارالل شدن با شبكه مي باشد و پس از پارالل شدن با شبكه تنظيم ولتاژ ژنراتور و مقايسه دائمي ولتاژ خروجي ترمينال ژنراتور با ولتاژ شبكه و تنظيم توان راكتيو ژنراتور بطوريكه ضريب قدرت ژنراتور در حدود قابل قبول باقي بماند مي باشد. وظايف فوق بشرح زير انجام مي شود.

1-   ايجاد جريان نرمال حوزه مغناطيسي ژنراتور و تنظيم آن مطابق با تغييرات بار بمنظور ثابت نگهداشتن ولتاژ ترمينال ژنراتور در محدوده تعيين شده و همچنين كاهش ولتاژ ژنراتور تا حد ولتاژ بي باري در زمان برداشت ناگهاني بار از روي ژنراتور بعلاوه سيستم تحريك طوري تنظيم گرديد. كه بار راكتيو لازم بمنظور حفظ پايداري بين ژنراتورهايي كه به يك باس بارBUS BAR  انرژي وارد مي كنند بطورمتعادل توزيع نمايد.

2-   سيستم تحريك با توجه به سرعت و دقتي كه در تنظيم ولتاژ دارد . قادر به تحكيم سيستم هاي قدرت و قابليت هاي انتقال انرژي مي باشد و زمانيكه ولتاژ شبكه بدليل اتصال كوتاه شدن بخشي از شبكه و يا دلايل ديگر بمقدار قابل توجهي كاهش مي يابد سيستم تحريك قادر است بمنظور بالا بردن پايداري ديناميكي ژنراتور ، تحريك ژنراتور را افزايش دهد . سيستم تحريك در زمان ايجاد فالت داخلي روي ژنراتور با قطع آني كليدFIELD) ( BREAKERجريان تغذيه كننده حوزه مغناطيسي ژنراتور را قطع و  در كاهش خسارات فالت نقش موثري دارد

 

 

 

 

 

 

 

اساس تئوري سيستم تحريک:

THE BASIC THEORY OF THE EXCITAION SYSTEM) ):

 

بمنظور نشان دادن اساس تئوري سيستم تحريك ، سيستم تحريك يك ژنراتور مورد ارزيابي و تجزيه و تحليل قرار مي گردد.

 

       

 

شكل شماره 1 نحوه ارتباط بين جريان تحريك و القاء ولتاژ در ترمينال ژنراتور را نشان مي دهد .

در شكل 1(A )  اساس كار ماشين هاي سنكرون نشان داده شده و شكل1 (B ) مدار معادل و شكل    1(C ) نقشه برداري مربوط را نشان مي دهد.

درشكل1 (A ) اساس عملكرد ماشين هاي سنكرون نشان داده شده در اين شكل GEW حوزه مغناطيسي UG ولتاژ ژنراتور و IG جريان ژنراتور مي باشد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

      

در شرايط نرمال ژنراتور، جريان حوزه مغناطيسي در سيم پيچ وجود دارد.

ولتاژ بي باري القاء شده در سيم پيچ استاتور حاصل جريان حوزه از طريق حوزه مغناطيسي مي باشد ، چنانچه جريان فيلد تغيير كند E نيز بايد تغيير كند  ارتباط بينن ولتاژ ژنراتور و л E در شكل B  نشان داده شده و فرمول بين UGو л E بشرح زير است.

(فرمول شماره 1)               UG + j×I×XD = EQ

XD مقاومت القايي مستقيم قطبي است

نقشه برداري قطب هاي برجسته ژنراتور در شكل 1C) ( نشان داده شده است ارتباط بين ولتاژ ژنراتور با Eq برابر است با   UG+Iq× XD                                                                   Eq×COSƒ= (فرمول شماره 2)

ƒزاويه بين  Eq , UG مي باشد كه به زاويه بار ژنراتور معروف است و Iq توان راكتيو ژنراتورمي باشد.

 

بطور نرمال زاويهƒ  بسيار كرچك است و cosƒ  تقريباً يك مي باشد بنابر اين فرمول شماره (2) را مي توان به شرح زير نوشت Eq = UG + Iq . XD      (فرمول شماره 3)        

فرمول 3 بيانگر اين مطلب است كه مقدار اختلاف بين Eq , UG در نتيجه جريان بار راكتيو ميباشد. چنانچه جريان راكتيو زياد باشد اختلاف بين Eq , UG بيشتر مي گردد.

فرمول شماره 3 ساده شده فرمول يك مي باشد . بمنظور پي بردن به اساس ارتباط بين ولتاژ ژنراتور Eq , UG به فرمول شماره 3 توجه شود، تنظيم مشخصه ژنراتور بايد كاهش يابد. زماني كه جريان فيلد ثابت مي باشد چنانچه جريان راكتيو افزايش پيدا كند ولتاژ ژنراتور كاهش پيدا مي كند. شكل شماره 2 اين مطلب را نشان مي دهد كه  زمانيكه جريان راكتيو برابر با(1 Iq) مي باشد ولتاژ ژنراتور UGE مي باشد كه در اين حالت جريان حوزه IF1    مي باشد. چنانچه جريان راكتيو افزايش يابد و به Iq2 برسد و جريان فيلد تغيير نكند ولتاژ ژنراتور بايد تا مقدار UG2 كاهش يابد در اين شرايط ولتاژ ژنراتور تغييرات لازم را بطور عملي انجام نمي دهد. لذا جريان تغذيه فيلد بايد بمنظور ثابت نگهداشتن ولتاژ ژنراتور در سطح نامي خود UGE) ( افزايش يابد به همين دليل زمانيكه توان راكتيو توليدي از روي ژنراتور برداشته شود ولتاژ ژنراتور بالا مي رود و بمنظور ثابت ماندن ولتاژ ژنراتور بايد جريان حوزه مغناطيسي كاهش يابد كه كليه عمليات فوق بطور اتوماتيك توسط سيستم كنترل ولتاژ تحريك ژنراتور با تنظيم جريان فيلد صورت مي گيرد.

بمنظور آناليز سيستم تحريك ژنراتور در رابطه  با چگونگي كنترل توان راكتيو خروجي از يك ژنراتور بوسيله تنظيم جريان فيلد ، در شكل 2 چگونگي اتصال يك ژنراتور به شبكه بي نهايت را نشان مي دهد در اين سيستم ولتاژ ژنراتور نمي تواند با تغييرات بار ژنراتور تغيير كند و ثابت باقي مي ماند شماتيك برداري در شكل (B)  2نشان داده شده است .

 

Figure 2 Synchronous machine paralleled with infinite power system

 

(a) connection                                           (b) vector

 

شكل 2 پارالل ژنراتور سنكرون با شبكه بي نهايت را نشان مي دهد.

بدليل كنترل توان اكتيو ژنراتور توسط سيستم كنترل سرعت (GOVERNOR ( صورت ميگيرد و هيچ ارتباطي با حوزه مغناطيسي پيدا نمي كند توان اكتيو هميشه ثابت است و ارتباطي به چگونگي تغيير حوزه مغناطيسي و توان راكتيو ندارد.

 

بطور مثال 

                                                                                                                                                        زاويه ضريب قدرت =      PG = UG×IG×COSƒ = CONSTANT                         چنانچه مقاومت استاتور و تاثير قطب هاي برجسته مطرح نباشد توان حقيقي يك ژنراتور بشرح زير توضيح داده مي شود

 

 

                    PG= Eq ×UG/ XD × SIN £ = CONSTANT                                  فرمولهاي 4 و 5 نشان مي دهند هنگامي كه جريان حوزه مغناطيسي.تغييرميكندمقدار                                IG×COS و Eq× SIN£  

در مقدار ثابت باقي مي مانند

 

                                        IG . COSƒ = CONSTANT #1                                          Eq SIN£ = CONSTANT # 2                            

از ارتباط ميان بردارهاي شكل(B) 2 چنين استنباط مي گردد كه تغيرات نهايي Eq در طول خط چين َAAَ صورت ميگيرد و تغيرات جريان ژنراتور در طول خط چين َBB انجام مي شود ، زمانيكه توان اكتيو توليدي ژنراتور ثابت نگهداشته شود در نتيجه تغيير جريان حوزه مغناطيسي توان راكتيو و زاويه بار تغير مي كند . بنابر اين وقتي كه ژنراتور به شبكه بي نهايت وصل شده باشد، توان راكتيو ژنراتور با تغيير جريان فيلد تغيير مي كند.

در يك سيستم قدرت حقيقي ، باس بار سيستم قدرت كه ژنراتور ها به آن وصل شده اند يك شبكه بي نهايت محسوب نمي شود و مقاومت معادل سيستم قدرت صفر نيست، و ولتاژ باس بار با تغيير بارتغير مي كند و مقدار توان راكتيو خروجي از يك نيروگاه بستگي به ولتاژ باس بار آن دارد ، چنانچه جريان حوزه مغناطيسي يك ژنراتور در يك نيروگاه كه كليه واحد هاي آن باس بار واحد را تغذيه مي كنند تغيير كند نه تنها ولتاژ و توان راكتيو آن تغيير مي كند بلكه روي توان خروجي ساير ژنراتورها نيز تاثير مي گذارد و نتيجه اين تاثير به سيستم قدرت بر مي گردد.

 

 

 

 

دسته بندي يكسو كنندهاي سيستم تحريك The Classification OF The Rectifier Excitation  System

يك سو كنندهاي سيستم تحريك برق AC تغذيه سيستم تحريك را با استفاده از سيكيلون و تريستور به برق DC جهت استفاده در سيستم تحريك تبديل مي نمايد . سيستم هاي تحريك مطابق با نوع تحريك در دو گروه طراحي شده اند يك نوع سيستم تحريك انرژي مورد نياز خود را از طريق ژنراتور پايلوت از طريق محور ژنراتور دريافت مي كند قدرت سيستم تحريك تابع تاثير شبكه مي باشد بنابراين طوري طراحي مي شود كه حداكثر قدرت تحريك را داشته باشد حتي در شرايطي كه روي ترمينال هاي ژنراتور اتصال كوتاه رخ داده باشد . اين نوع سيستم تحريك برق AC را بوسيله مبدل به برق DC تبديل مي كند ، بنام Exciter  Excitation SYSTEM خوانده مي شود.

نوع ديگر سيستم تحريك بدين طريق است كه ، از باس خروجي ژنراتور يك انشعاب موازي گرفته شده كه ترانس تحريك را تغذيه مي نمايد و از طريق ترانس تحريك انرژي مورد نياز تحريك تامين ميگردد و بدليل اينكه المانهاي تامين كننده انرژي سيستم تحريك استاتيك هستند (يكسو كننده ها و ترانس تحريك) به اين نوع سيستم تحريك سيستم تحريك استاتيك خودي گفته مي شود .

 

شرح سيستم تحريك THE INTRODUC TION OF THYNE 5  

اين سيستم تحريك با كيفيت بسيار بالا و بدون نياز به تعميرات طراحي شده است و در واقع مي توانيم بگوييم كه در شرايط نرمال بهره برداري اين سيستم MAINTENANCE FREE مي باشد و مشخصه هاي آن بشرح زير است

  1. در تجهيزات قدرت آن از مبدل هاي نوع تريستوري استفاده شده
  2. سيستم تنظيم كننده ولتاژ از نوع سنجش متوالي انتگرال گير GMR3‌ مي باشد.

 

سيستم تحريك يكي از تجهيزات مهم ژنراتور مي باشد كه بطور استاندارد از قسمت هاي سخت افزار و نرم افزار  تشكيل شده است سيستم تحريك THYNE6 طوري طراحي شده كه نه فقط در نيروگاه هاي جديد از آن استفاده شده بلكه مي توان بمنظور مدرنيزه كردن نيروگاههاي قديم نيز از اين نوع سيستم تحريك جايگزين سيستم هاي تحريك قبلي نمود ، اين نوع سيستم تحريك قادر است خودش را با اتصال كوتاههايي كه از خارج به ژنراتور تحميل مي گردد تطبيق داده. همه المانهاي قدرت سيستم تحريك در تابلوهاي شش گانه مربوط قرار گرفته اند و فقط ترانس سيستم تحريك خارج از تجهيزات تحريك مي باشد – تجهيزات كنترل كننده سيستم تحريك عبارتند از سيستم كنترل اتوماتيك ولتاژ A.V.R دستگاههاي اندازه گيري و سنجش پارامترهاي اساسي بطور مداوم Sequencer) ( و سيستم كنترل كننده محلي با صفحه نمايش مربوط و آلارمها – سيستم قطع اضطراري در صورت ايجاد اشكال روي سيستم تحريك.

 

 

 

 

 

خصوصيات اصلي اين نوع سيستم تحريك عبارت است از

  1. تحريك ساكن براي ژنراتور هاي مجهز به اسليب رتيگ
  2. تغذيه انرژي مورد نياز از طريق ترانس تحريك
  3. مجهز به DIGITAL SEqUENCER (پردازشگر اصلي مراحل عملياتي بطور مداوم)
  4. تنظيم كننده فركانس از 440HZ- 10HZ
  5. تنظيم جريان رتور بطريق دستي
  6. پيگيري اتوماتيك مراحل و تغيير حالت
  7. مجهز به محدود كننده ها و توابع اضافي تنظيم كننده

اين سيستم طوري طراحي شده كه دسترسي اسان به كليه تجهيزات بمنظور انجام بازرسي هاي لازم امكان پذير است ، طراحي اين سيستم بر اساس شرايط محيطي منطقه صورت گرفته به همين دليل جهت انتخاب نوع تحريك گزينه هاي مختلفي وجود دارد.

 

مدار قدرت      POWER CIRCUIT                                                       

 

انرژي مورد نياز سيستم تحريك از طريق باس 15.75 كيلو ولت خروجي از ژنراتور بوسيله يك انشعاب موازي تامين مي گردد كه پس از تغذيه ترانس تحريك ولتاژ قابل استفاده براي تجهيزات سيستم تحريك در ثانويه ترانس تحريك القاء مي گردد.

انرژي گرفته شده از ترانس تحريك توسط يكسو كننده هاي تريستوري با كنترل كامل از طريق كنتاكتور تخليه تحريك به رتور وصل شده است ، اين سيستم تحريك با پل هاي تريستوري كنترل كامل برق DC مورد نياز قطب هاي رتور را بعهده دارد  ترانسفورمر تحريك از نوع خشك و بوسيله رزين عايق بندي شده است ، اين ترانسفورمر مجهز به سنسور هاي حرارتي جهت نظارت بر حرارت ترانس مي باشد و در صورت بالا رفتن درجه حرارت ترانس ابتدا آلارم و در مرحله بعدي فرمان تريپ صادر مي مي گردد.

مبدل تيستوري  THYRISTOR  CONVERTER                                    

 

استاندارد چيدمان پل هاي تريستوري شامل 6  پل تريستوري ارسال پالس تمام كنترل مي باشد كه ولتاژ DC لازم را به رتور مي رساند . بر اساس جريان مورد نياز حوزه مغناطيسي، 2 پل تريستوري يا بيشتر با هم بصورت پارالل طراحي و نصب گرديد. هر پل تريستوري از سه رديف و 6 تريستور با تجهيزات كمكي مربوط در يك تابلو قرار گرفته اند. تريستورها بوسيله فيوزهايي از نوع نيمه هاديها حفاظت مي شوند. بمنظور پوشش شارژ مجدد آنها مدارهاي مجهز به فنر در حالت موازي با آنها در نظر گرفته شده است. براي حفاظت در مقابل حرارت هر رديف تريستور مجهز به سويچ هاي حرارتي مي باشد و در صورت بالا رفتن حرارت از حدود نرمال تعيين شد ابتدا آلارم و سپس فرمان تريپ صادر مي گردد براساس اندازه گيري هاي عملي كه بوسيله پردازش گر و تنظيم كننده GMR3 صورت مي گيرد ،  زاويه آتش پالس هاي تريستور بوسيله نرم افزار محاسبه مي گردد. GATE هر تريستور به يك GATE امپلي فاير اتصال داده شده است ، كه از طريق كنترل GATE تغذيه مي شود. بمنظور محدود و تعديل كردن ولتاژهاي بالا ، يك مجموعه R.C (سلف و مقاومت) در طرف AC هر يكسو كننده وصل شده است . مبدل هاي تريستوري بوسيله هواكش هاي برقي كه در قسمت بالاي تابلو پل هاي تريستوري قرار گرفته اند خنك مي شوند . كليه سيستم هاي نظارت كننده ( فيوز ها – تخليه AC‌- مدار محدود كننده ولتاژ – عملكرد فن ها و كاهش دهنده دما HEAT SINK)) در يك پردازش گر ديجيتالي جمع شده اند

 

 

 

 

 

تجهيزات تخليه سيستم تحريك DE-EXCITATION EQUIPMENT                                             بمنظور  بالا بردن ايمني ، عملكرد تجهيزات تخليه سيستم تحريك بطور مستقل از كنورترهاي قدرت و تنظيم كننده ولتاژ صورت مي گيرد، عملكرد اين سيستم از طريق كليد حوزه مغناطيسي (FIELD BREHKER) و يك كنتاكتور DC با دو كنتاكت اصلي و يك كنتاكت پوششي انجام مي شود . كنتاكتور با هر سيگنال تريپ بطور سريع بمنظور قطع DC تغذيه كننده قطع مي گردد و كنتاكت تخليه يك مقاومت تخليه را به سيم پيچ حوزه مغناطيسي بدون اينكه كليد حوزه قطع شود وصل مي نمايد مقاومت تخليه حوزه داراي يك مشخصه غير خطي تغيير ناپذير مي باشد.

اين مقاومت  از جنس سيليكون كار بايد (SIC) ساخته شده و عمر مفيد اين مقاومت با توجه به عدم تغيير مشخصه آن محدود نشده است و مناسب ترين نوع مواد براي تخليه انرژي هاي تكراري مي باشد .

در خلال عمليات توقف جريان فيلد بوسيله عملكرد S.C.R اينورتر عملكرد در حالت اينوتر كاهش مي يابد و كنتاكتور بدون بار قطع مي گردد. بمنظور برابر نمودن سايش برشها و رينگ لغزان (SLIP RING )پلارتيه ولتاژ رتور بايد بصورت دوره اي تعويض گردد بدين منظور يك LINK تعويض پلارتبه در قسمت تجهيزات تخليه در نظر گرفته شده است كه در زمان سرويس هاي دوره اي كه ژنراتور از مدار خارج است با خارج نمودن اين لينك و چرخاندن آن بمقدار 90 درجه پلاريته رينگ لغزان تعويض مي گردد .

 

 

 

 

 

 

 

محدود كننده اضافه ولتاژ AC و حفاظت در مقابل اضافه ولتاژ

AC OVER VOLTAGE LIMITER AND AC OVER VOLTAGE PROTECTION       اضافه ولتاژ روي باس بار بوسيله يك مدار تخليه RC كاهش داده مي شود

 

اضافه ولتاژهاي روي باس بارAC بوسيله يك مجموعه محدود كننده ولتاژ از نوع سلنيوم حفاظت مي گردد

FIELD FLASHING / INITIAL EXCITATION AT SHUNT OPERATION                    

فيلد فلا شينگ / شروع تحريك در حالت بهره برداري موازي

انرژي مورد نياز براي شروع تحريك از طريق برق DC مصرف داخلي (باطري ها) تامين مي گردد و از طريق المانهاي مربوط مانند ديودها – مقاومت محدود كننده و كنتاكتور به رتور مي رسد . بطور متناوب انرژي مورد نيازFIELD FLASHING  را مي توان از مصرف داخلي نيروگاه تامين نمود و از طريق ترانسفورمر تطبيق دهنده و ديود هاي يكسو ساز و كنتاكتور، رتور را تغذيه نمود. زمانيكه سيستم تحريك استارت مي گردد كنتاكتور بسته      مي شود بطور تقريب پس از 5%‌ ولتاژ نامي ژنراتور مبدلهاي تريستور عملكرد نرمال خود را شروع كرده و ولتاژ ترمينال ژنراتور را تا مرز ولتاژ نامي افزايش خواهند داد وقتي كه جريان سيستم نحريك در طرف AC اضافه گرديد و به محدود تنظيم زاويه آتش رسيد كنتاكتور بطور اتوماتيك باز مي گردد.

 

DC OVER VOLTAGE PROTECTION / ROTOR OVER VOLTAGE PROTECTION          

حفاظت اضافه ولتاژ DC و حفاظت رتور در مقابل اضافه ولتاژ

يك مدار اهمي حفاظت كننده رتور در مقابل اضافه ولتاژهاي قطبي كه در نتيجه ايجاد فالت روي ژنراتور بوجود آمده بعهده دارد. اين مدار شامل دو تريستور مجزا از هم و يك واحد نظارت كننده مي باشد. تريستورها توسط مدولهاي تريگري كنترل مي شوند چنانچه ولتاژ DC بيشتر از سطح تريگر يكي از مدولهاي تريگري گردد تريستور متناظر آتش مي كند و باس بار DC را از طريق مقاومت هاي تخليه اتصال كوتاه مي نمايد. و يك رله نظارت كننده يك سيگنال به سيستم كنترل تحريك ارسال مي نمايد اگر جريان عبوري از مداري فقط تريستورها در زمان تعين شده متوقف نگرديده فيلد بريكر قطع مي گردد.

 

تنظيم كننده ولتاژ VOLTAGE  REGULATOR                                                       GMR3 يك مولتي پردازشگر جهت تنظيم ولتاژ و كنترل GATE ماشين هاي سنكرون تك فاز و سه فاز با دامنه وسيع فركانسي مي باشد . اين دستگاه داراي يك تنظيم كننده كامل ولتاژ با محدوده كننده هاي لازم و توابع اضافي تنظيم ولتاژ مي باشد اين سيستم داراي مدار آتش براي عملكرد تك فاز و سه فاز و همچنين كنترل لاجيك بمنظور بهره برداري بهينه از سيستم تحريك مي باشد. اين سيستم از يك مدل طراحي شده قابل توسعه تشكيل شد. در طراحي اوليه سيستم داراي 4 پردازش گر ، ورودي و خروجي آنالوگ و ديجيتال و يك تابلو پردازش بمنظور تبديل مقادير عملي ژنراتور و پيش تقويت پالس هاي GATE مي باشد ،‌بدليل ايمني سيستم تحريك داراي منبع تغذيه پشتيبان مي باشد بدين صورت كه در خلال بهره برداري تنظيم كننده ولتاژ از طريق باس تريستور تغذيه مي شود بعلاوه منبع تغذيه دومي از طريق سيستم DC نيروگاه در نظر گرفته شده كه در زمان راه اندازي و توقف سيستم تحريك لازم است.

 

چگونگي عملكرد  OPERATING PRINCIPLE                                      

 

تنظيم كننده ولتاژ شامل دو مدار كنترل كامل است كه بصورت MASTER, SLAVE اتصال داده شده اند مدار MASTER يك تنظيم كننده و كنترل كننده ولتاژ ژنراتور متناسب با نقطه كار تعيين شده اتوماتيك مي باشد كه داراي مشخصه PI(D) و با فيدبك انتگرال گير مرحله اي است. مدار SLAVE يك تنظيم كننده جريان رتور با مشخصه P(D) مي باشد . بدليل دوبل بودن ساختار مدار، سيستم داراي كنترل سرعت بالا و پايداري در تمام حالتهاي بهره برداري و بارهاي مختلف مي باشد مقادير عملي بوسيله ترانسفورمر تطبيق دهند مجزا شده است و براي پردازش بوسيله پردازشگرهاي فرعي آماده شده است .

 

حوزه عملكرد و برنامه – بهره برداري و تعميرات

SCOPE OF PROGRAM / OPERATION AND MAIN TENANCE                            

نرم افزار داراي سيستم بهره برداري و تنظيم كننده برنامه ها با تنظيم پارامترها براي برد پردازشگر اصلي و برنامه هاي فرعي مختلف براي بردهاي پردازشكر هاي فرعي.

سيستم بهره برداري تبديل سيگنالهاي ورودي و خروجي را بعهده دارد و همچنين هماهنگ كننده مراحل برنامه تنظيم كننده ولتاژ ، انتقال اطلاعات به پردازشگرهاي فرعي و برقراري ارتباط با تنظيم كننده ولتاژ از طريق بردهاي INTERFACE ميباشد

خصوصيات اصلي سيستم ريز پردازشگر عبارتنداز

  1. تنظيم كننده ولتاژ درمقادير تعين شده با استفاده از مدار جريان رتور (عملكرد اتوماتيك) 
  2. تنظيم جريان رتور بطريق دستي
  3. تغيرحالت آرام بين حالت هاي بهره برداري اتوماتيك و دستي 
  4. جبران سازي بارهاي اكتيو و راكتيو
  5. محدود كننده حداكثر جريان رتور (بدون تاخير )بمنظور محدود كردن و كوتاه تر نمودن زمان حداكثر جريان 
  6. محدود كننده حداكثر جريان رتور متناسب با مشخصه رله اضافه جريان معكوس بمنظور محدود كردن جريان مجاز دائمي رتور
  7. محدود كننده حداقل جريان رتور بدون تاخير زماني بمنظور جلو گيري از بهره برداري در جريان هاي كمتر از محدوده مجاز تعين شده
  8. محدود كننده جريان استاتور از طريق رله اضافه جريان تاخيري معكوس  براي بارهاي پيش فاز و پس فاز  LEAD يا LAG
  9. محدود كننده زاويه بار بدون تاخير زماني 
  10. يك سويچ تست بمنظور انجام تست هاي تنظيم مدار باز روي تابلو كنترل GATE

همه امكانات بمنظور انجام تنظيمات و تعين نقطه كار، قسمتي از نرم افزار مي باشند و به همين دليل هيچگونه پتاتسيومتري در اين رابطه استفاده نشده است .

بمنظور تضمين بهترين ايمني  در خلال بهره برداري ، سيستم هاي نظارت كننده جامع  بر عملكرد سخت  افزار و نرم افزار بشرح زير در نظر گرفته شده است.

  • نظارت داخلي پردازشگر
  • كنترل منبع تغذيه ولتاژ
  • عملكرد واچ داك روي هرP.C.B
  • نظارت داخلي بر پارامترهاي  متغيير مهم

 

 حالت عملكرد دستي MANUAL OPERATION MODE                                                        در بهره برداري دستي مدار جريان رگلاتور بمنظور كنترل مقدار رتور متناسب با تنظيمات دستي تعين شده عمل     مي كند و بصورت دستي مقادير تنظيم مي گردند تنظيم دستي قسمتي از نرم افزار است و نياز به استفاده از پتاتسيومتر نمي باشد.

براي افزايش قابليت اطمينان بهره برداري در اين حالت هيچ محدود كننده اي عملكرد ندارد

AUTO TRAKING AND TRANS FER  BETWEEN AUTO AND MANUAL MODE

 

 

بررسي اتوماتيك و انتقال بين حالت اتوماتيك و دستي

چنانچه قسمتي ازتنظيم كننده ولتاژ بدليلي از كار بيافتد اين امكان وجود دارد كه يك تغيير حالت از اتوماتيك به دستي بصورت دستي و يا اتوماتيك انجام شود ، كنترل بطور اتوماتيك به حالت دستي تغيير مي كند (بطور مثال ولتاژ عملي ژنراتور از كار بيافتد)

تغيير حالت از دستي به اتوماتيك فقط بصورت دستي امكان پذير است .

طراحي سيستم طوري است كه تغيير حالت روان از يك حالت به حالت ديگر بدون نياز به بالانس نمودن صورت مي گيرد چنانچه در حالت عملكرد دستي (تنظيم جريان ) تنظيمات انجام شده به محدوده تعيين شده AVR برسد در اين شرايط سويچ تغير حالت از حالت دستي به اتوماتيك قفل مي گردد.

OPERATION , MONITORIN , AND DIGITAL  Sequencer                                          

بهره برداري – نظارت و مراحل سنجش ديجيتالي

در سيستم  GMR3 مراحل سنجش ديجيتالي و نظارت يك قسمت جامع از نرم افزار است بنابر اين تمام قابليت هاي سيستم تنظيم ولتاژ را دارا مي باشد.

بمنظور انجام مراحل سنجش ديجيتالي ، سيستم نظارتي و ارسال آلارم بشرح زير طراحي شده است.

  • برنامه سنجش مراحل ديجيتالي صحت روند در مدار آمدن و از مدار خارج شدن سيستم تحريك، شامل قطع و وصل كليه كنتاكتور هاي لازم (FIELD FLASHING (
  • پردازش سيگنالهاي ورودي و خروجي (شامل سيگنالهاي ولتاژي ساير سيستم ها و ساير واحد ها كه از طريق شبكه اعمال مي گردد)
  • نظارت بر سيستم تحريك . شامل آلارمها و تريپ هاي خروجي
  • بهره برداري و نظارت از طريق سيستم ويدئويي از روي تابلو محلي سيستم تحريك
  • كليه آلارمهاي سيستم تحريك روي مونيتور محلي بر اساس زمان رخ دادن ثبت و ذخيره ميگردند اختصار آلارمها و تريپ ها سيستم تحريك بمنظور استفاده خارج از سيستم  تحريك سيم كشي شده است
  • كميت هاي مختلف ژنراتور كه روي مونيتور محلي نشان داده شده بشرح زير است

ولتاژ ژنراتور – جريان ژنراتور – جريان رتور – توان اكتيو – توان راكتيو

ويژگي طراحي بمنظور تست و مشابه سازي شامل  تعميرات و راه اندازي آسان

 

 

بسته نرم افزار winoperSOFT WARE PACKAGE WINOPER                                   نرم افزار  wino per جهت بهره برداري – تعميرات و تشخيص عيوب حوزه تغذيه مورد استفاده قرار مي گيرد. با استفاده از يك P.C استاندارد بهره برداري بهينه و بررسي آسان سيستم حمايت مي گردد از اين رو امكانات جامع نمايشگر L.C.D بطور قابل ملاحضه اي توسعه داده شده اند P.C به سادگي از طريق نرم افزار RS232 به برد پردازشگر GMR3 وصل مي گردد  WINO PER قادر به نظارت و يا تغيير ناحيه پارامترهاي ويژه مي باشد پارامترهاي اصلاح شده را مي توان در يك EP ROM ذخيره نمود.

 

 

مجم


مطالب مشابه :


ماهوارههای قابل دریافت در ایران وچگونگی تنظیم دیش

درضمن بهترین وباحالترین کانالهای روی این ماهواره کانالهای pg و pb میباشد که دوستان ... فرکانس هابه صورت جستجوی شبکه تمامی فرکانس های این ماهواره را دریافت



لیست کانال هایی که کشتی کج پخش میکنند

شبکه NT1 فرانسه. فرکانس : Hotbrid 6 - 11681 . V. این شبکه آزاد پخش میشه. این شبکه شنبه ها ساعت 23:20 دقیقه تا 00:10 مسابقات راو رو با سه هفته تاخیر پخش



فرکانس کامل شبکه های ماهواره ای جمهوری اسلامی ایران روی عرب ست 26 و اینتل ست902

17 ژانويه 2012 ... بیقراران - فرکانس کامل شبکه های ماهواره ای جمهوری اسلامی ایران روی عرب ست 26 و اینتل ست902 - مجله خبری فرهنگیان ایران زمین.



معرفی اینورتر های امرن OMRON inverter

مبدل فرکانس V1000 امرن ، بالاتر از آن چیزی است که دیگر سازندگان اینورتر ارائه کرده اند ... به همراه کارت PG ... کارتهای Optional شبکه های Device Net,Can Open.



جدیدترین و بروزترین کانالهای کشتی کج

2 دسامبر 2010 ... با سلام این هم جدیدترین و بروزترین کانالهای کشتی کج. در ماهواره های مختلف رو براتون آماده کردم. 1- شبکه فارسی IPN. فرکانس :HOTBIRD, 11566,H



پخش فیلم سینمایی" سرقت در 60 ثانیه" از شبکه MBC2

وبلاگ تخصصی عربست - پخش فیلم سینمایی" سرقت در 60 ثانیه" از شبکه MBC2 - """بزودی با بهترین ... رده سنی : PG-13 ... فرکانسهای همه شبکه های عربست



فرکانس کشتی کج

ماهواره ی هاتبرد. شبکه ی nt1 با فرکانس 11681 در ماهواره هاتبرد ، ساعت 1 شب بامداد شنبه کشتی کج smackdown را پخش می کند . شبکه ی italia1 با فرکانس 11919 در



سیستم تحریک ژنراتور سنکرون

ماشين سنکرون همواره يکي از مهمترين عناصر شبکه قدرت بوده و نقش کليدي در توليد انرژي ... ولتاژ فاز به فاز ۹۵ ولت، جريان فاز ۱۴۰۰ آمپر و فرکانس نامي ۴۰ هرتز بود. .... زاويه ضريب قدرت = PG = UG×IG×COSƒ = CONSTANT چنانچه مقاومت استاتور و



آشنایی با اینورتر(Inverter)

يك ترانسفورمر منبع AC را به هر ولتاژ مطلوب تبديل مي كند ، اما در همان فركانس . ... زيرا جريان متناوب را با همان شكل موج و فركانس اعمالي به شبكه ي توزيع تهيه مي كنند. ... با گشتاور ثابت و براي اكسترودرها از اينورتر با فيدبك PG بهره برداري ميكنند.



آشنايي با مدارهاي فرمان

... در اين است كه در كنتاكتور هاي AC از يك حلقه اتصال كوتاه براي جلوگيري از لرزش حاصل از فركانس برق استفاده مي شود. ... خواهد شد و تعداد دفعاتي كه اين نيرو ماكزيمم و صفر مي شود، به اندازه دو برابر فركانس شبكه خواهد گرديد. ..... conduit PG size



برچسب :