346 2

8. TURBOGENERATORY I UKŁADY ELEKTRYCZNE W ELEKTROWNIACH PAROWYCH

8.2.2.2. Układy elektromaszynowe

Prądnica prądu stałego, jako źródło wzbudzania, jest zwykle sprzęgnięta z wałem generatora. Zmiana napięcia generatora odbywa się poprzez zmianę prądu wzbudzenia prądnicy samowzbudnej lub obcowzbudnej. Bezpośredni napęd wzbudnicy osadzonej na wale należy uważać za najpewniejszy. Jednak ze zwiększaniem mocy turbogeneratorów konstrukcje szybkobieżnych prądnic (n = 3000 min^-1), z uwagi na wykonanie i eksploatację komutatora, stały się coraz trudniejsze. Dla tej prędkości można budować prądnice o mocy 500 4- 600 kW, co odpowiada zapotrzebowaniu na moc wzbudzenia generatora do 100 MW. Dla generatorów o większej mocy stosowano prądnice o prędkości 750 4-1000- min^-1, napędzane bądź przez przekładnie z wału generatora (w Polsce początkowo dla turbogeneratora TGH-120), bądź przez silniki synchroniczne o liczbie par biegunówp ^ 3 (w Polsce początkowo dla turbogeneratorów o mocy 200 MW). Zaletą prądnicy prądu stałego jest możliwość szybkiego odwzbudzania generatora, np. przez przerywanie obwodu zasilającego uzwojenie wzbudzenia generatora lub włączanie do niego dodatkowej rezystancji.

Wprowadzenie prostowników półprzewodnikowych - prostowników diodowych i tyrystorowych - pozwoliło zastąpić komutator (prostownik mechaniczny) i wykorzystać prądnice prądu przemiennego, napędzane z wału generatora, jako wzbudnice. Układy te charakteryzują się dużą niezawodnością, a pod względem eksploatacyjnym najbardziej są zbliżone do klasycznych układów ze wzbudnicami komutatorowymi. Wprowadzenie tyrystorów pozwala sterować prądem bezpośrednio na wejściu do uzwojenia wzbudzenia generatora, a tym samym uniezależnić od właściwości dynamicznych źródła wzbudzenia. Dzięki temu właściwości dynamiczne układu regulacji napięcia są bardzo korzystne (rys. 8.16).

Rys. 8.16. Przebieg narastania napięcia wzbudzenia Uf generatora podczas forsowania wzbudzenia w zależności od układu źródła wzbudzenia

1 - prądnica prądu stałego sterowana sygnałem U_s (rys. 8.15a); 2 - jak 1, ale dodatkowo wprowadzono dodatnie sprzężenie zwrotne od prądu generatora (rys. 8.13); 3 - prądnica synchroniczna z układem tyrystorowym jak na rys. 8.15b', c', d"

346