Регулювання збудження синхронного генератора у поперечній осі для підвищення стійкості роботи суднової електростанції - Автореферат

АВТОРЕФЕРАТ дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук Регулювання збудження синхронного генератора у поперечній осі для підвищення стійкості роботи суднової електростанціїНауковий керівник - кандидат технічних наук, доцент Подимака Валерій Іванович доцент кафедри суднових електроенергетичних систем, Інституту автоматики та електромеханіки Національного університету кораблебудування імені адмірала Макарова Офіційні опоненти: - доктор технічних наук, професор Вишневський Леонід Вікторович, декан факультету автоматики Одеської національної морської академії, м.Одеса Захист дисертації відбудеться "04 "жовтня 2010 р. о 14 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К41.052.05 Одеського національного політехнічного університету за адресою: 65044, м. 400а З дисертацією можна ознайомитись у бібліотеці Одеського національного політехнічного університету (м.У якості основного генеруючого елемента на судах використовуються синхронні генератори одноосьового збудження, і проблеми стійкості вирішуються за рахунок удосконалення автоматичних регуляторів збудження як у конструктивному плані, так і в плані реалізуємих законів регулювання. Результати теоретичних досліджень, а також досвід експлуатації свідчать про те, що синхронні машини подовжньо-поперечного збудження мають більш високі показники керованості і стійкості в порівнянні із синхронними машинами одноосьового збудження. Мета роботи - розробка способу регулювання збудження синхронного генератора подовжньо-поперечного збудження, який забезпечить підвищення стійкості роботи суднової електроенергетичної системи. порівняльний аналіз показників стійкості в різних режимах роботи синхронного генератора одноосьового збудження і скомпенсованого синхронного генератора (СКСГ), під яким розуміється синхронний генератор подовжньо-поперечного збудження, що працює в сталих режимах з кутом вильоту ротора рівним нулеві; У дисертації здобувачем особисто отримані наступні наукові результати: 1) уперше на основі аналізу математичної моделі синхронного генератора подовжньо-поперечного збудження розроблений новий закон регулювання збудженням, що дозволяє забезпечити в усіх сталих режимах роботу генератора з кутом вильоту ротора рівним нулеві і підвищити показники стійкості суднової електростанції;Причому змінення струму збудження в кожній обмотці задається обома каналами в комбінації з тригонометричними функціями кута вильоту ротора. В АСТГ-200 кут вильоту ротора не підтримується рівним нулеві і визначається рівністю струмів збудження в подовжній і поперечній обмотках. Таким чином, суднові СГ працюють у вузькому діапазоні робочих режимів, звідки випливає принципова можливість відмовитися від контролю рівномірності теплового навантаження індуктора, підтримувати кут вильоту ротора рівним нулеві і забезпечувати максимальне демпфірування коливань ротора регулюванням збудження в поперечній осі. У цьому випадку кут вильоту ротора (далі кут Q), тобто кут між поперечною віссю індуктора і вектором напруги, в усіх можливих робочих режимах досить малий (менше 1?), щоб вважати його рівним нулеві. Гармонійний склад розглянутої обмотки залежить як від укорочення шагу (у рівнянні характеризується електричним кутом b, на який зрушені друг щодо друга шари обмоток збудження), так і від співвідношення МРС обмоток i = Ffq / Ffd .У дисертації приведене нове рішення наукової задачі підвищення статичної стійкості роботи суднової електроенергетичної системи, що полягає у використанні синхронних генераторів подовжньо-поперечного збудження, які працюють у скомпенсованому режимі і дозволяють за рахунок розробленого закону регулювання підвищити ефективність гасіння відносних коливань між паралельно працюючими генераторними агрегатами. На підставі існуючих даних по використанню СМ подовжньо-поперечного збудження й особливостей СЕЕС вперше запропоновано і теоретично обґрунтовано використання СКСГ, який відрізняється тим, що МРС поперечної обмотки збудження повністю компенсує МРС поперечної реакції якоря, а кут вильоту ротора в усіх сталих режимах дорівнює нулеві. В результаті аналізу передатної функції СКСГ уперше розроблений закон регулювання, відповідно до якого регулювання збудження в подовжній осі здійснюється по відхиленню напруги якоря й у функції подовжньої складової струму якоря, а в поперечній осі - в функції поперечної складової струму якоря, кута вильоту ротора і похідної частоти обертання. Уперше теоретично доведено, що аналіз паралельної роботи групи ідентичних синхронних генераторів на загальне навантаження еквівалентний аналізу роботи двох незалежних систем генератор - потужна мережа і генератор - часткове навантаження, що дозволяє спростити аналітичний аналіз паралельної роботи синхронних генераторів і синтез параметрів автоматичних регуляторів збудження.

Основний зміст роботи