Faiga Fa'aosofia o le Generator Eletise
O le faiga fa'aosofia o le generator eletise o le matagaluega ma le metotia e fa'aaogaina e tu'uina atu ai le eletise sa'o (DC) i uili o le fanua i luga o le rotor o se generator synchronous. O lenei eletise fa'aosofia e fa'atupuina ai le fanua maneta e mana'omia mo le generator e fa'atupu ai le voltage i le stator. A aunoa ma le fa'aosofia lelei, o le a le mafai e le generator ona fausia le voltage fa'ai'u e mana'omia e le faiga eletise. O le mea lea, o le faiga fa'aosofia e taua tele i le mautu o le voltage, fa'atonutonuina o le malosiaga tali atu, ma le saogalemu o le fa'agaioiga o le generator ma le grid.
Galuega Autū o le Faiga Fa'aosofia
O le galuega autū a se faiga fa'aosofia o le tu'uina atu lea o le eletise e fa'atupu ai le tafe o le eletise i totonu o le rotor. Peita'i, i faiga fa'aonaponei o le eletise, e sili atu ona lautele lona matafaioi. E galulue fa'atasi le faiga fa'aosofia ma se Automatic Voltage Regulator (AVR) e fa'atumauina ai se eletise mautu o le eletise e ui lava i avega eseese. A fa'ateleina le avega, e masani ona pa'ū le eletise; e tali atu le AVR e ala i le fa'ateleina o le eletise fa'aosofia e toe fa'afo'i ai le eletise i le tulaga ua setiina.
E le gata i lea, o le faiga fa'aosofia e fuafua ai le gafatia o le generator e tu'uina atu pe mitiia le malosiaga tali. I le fa'ateleina o le fa'aosofia (over-excitation), e masani ona tu'uina atu e le generator le malosiaga tali (VAR), ma fesoasoani ai e si'itia le voltage o le system. I se isi itu, i le fa'aitiitia o le fa'aosofia (under-excitation), e mafai e le generator ona mitiia le VAR ma fa'aitiitia le voltage. O lenei gafatia e taua tele mo le fa'atonutonuina o le voltage profile i feso'ota'iga fa'asalalau ma tufatufaga.
E iai fo'i le sao o le faiga fa'aosofia i le mautu fa'afuase'i. A tupu se fa'alavelave e pei o se ta'amilosaga pu'upu'u, o le vave fa'ateleina o le fa'aosofia (fa'amalosia o le fanua) e mafai ona fesoasoani i le generator e fa'atumauina le fa'atasiga. O le mea lea, o le tali atu fa'aolaola o le fa'aosofia o se vaega taua o le mamanuina o le generator.
Mataupu Faavae Fa'avae o Galuega
E gaosia e le generator synchronous le voltage AC i le stator ona o suiga i le magnetic flux o le rotor e feliuliua'i. E sapalaiina le rotor i le DC current e ala i se excitation system. E feso'ota'i le output voltage a le generator ma le magnetic flux—lea e fuafua i le field current. E fuaina e le AVR le terminal voltage e ala i se voltage transformer (PT/VT), fa'atusatusa i se reference, ona fetu'una'i lea o le amplifier o le exciter e fa'ateleina pe fa'aitiitia ai le field current.
I lalo o tulaga masani, e tausia e le AVR le voltage i totonu o tulaga manaʻomia. I lalo o tulaga fesuisuiaʻi, e pei o suiga faʻafuaseʻi o avega poʻo faʻalavelave faʻapitoa, e tatau i le AVR ma le exciter ona mafai ona tali vave ae tumau pea le mautu e puipuia ai le fenumiai o le voltage.
Vaega Autū
I se tulaga lautele, o le faiga fa'aosofia e aofia ai:
1. Punaoa o le malosiaga fa'aosofia: e mafai ona sau mai se tama'i generator (exciter), mai pito o le generator e ala i se rectifier, pe mai se punaoa tuto'atasi e pei o se maa/UPS mo mana'oga fa'atonutonu.
2. Pule Fa'atonutonu Voltage Otometi (AVR): o le fai'ai o le pule fa'atonutonu e pulea le fa'aosofia e fa'avae i luga o le voltage ma/po'o le toe fa'afo'i mai o le eletise.
3. Rectifier: liua le malosiaga AC i le DC mo le rotor, aemaise lava i faiga e leai ni pulumu po'o faiga e tumau.
4. Faiga e tufatufa atu ai le eletise i le fanua: i le tulaga o mama fa'ase'e ma pulumu i nisi faiga, pe fa'ata'amilo e aunoa ma pulumu i faiga e leai ni pulumu.
5. Puipuiga ma tapula'a: Over Excitation Limiter (OEL), Under Excitation Limiter (UEL), Volts/Hz limiter, fa'apea fo'i ma le leiloa o le puipuiga o le excitation ma le puipuiga o le vevela o le rotor.
6. Meafaigaluega e mata'ituina ai: fuaina o le tafe o le eletise, voltage o le eletise, vevela, ma le tulaga o le fesuia'iga.
E taua tele le fa'atuatuaina o le faiga fa'aosofia (excitation system) i le saogalemu o le generator. O le fa'aletonu o vaega e pei o le rectifier po'o le AVR e mafai ona mafua ai le le mautu o le voltage, leiloa o le fa'aosofia (excitation), ma e o'o lava i le fa'aleagaina o le rotor ona o le so'ona vevela.
Ituaiga o Faiga Fa'aosofia
1. Faiga Fa'aosofia DC (Fa'aosofia DC Masani/Rotary)
O lenei faiga e faʻaaogaina ai se tamaʻi generator DC (exciter) e tutusa lona au ma le generator autu. O le DC output a le exciter e faʻasalalau atu i le rotor e ala i slip rings ma pulumu. O ona lelei e aofia ai lona mamanu faigofie ma faigofie ona malamalama i ai, ae e manaʻomia ai le tausiga masani o pulumu, slip rings, ma le commutator. O lenei faiga ua le toe faʻaaogaina tele i fale eletise faʻaonaponei ona o lona tali faʻatapulaʻaina ma le maualuga o manaʻoga tausiga.
2. Faiga Fa'aosofia AC e aunoa ma le Brushless
I totonu o se faiga e leai se pulumu, o se AC exciter (o se tama'i AC generator) e gaosia ai le eletise AC i vaega e feliuliua'i, lea e toe fa'asa'oina e ala i rectifiers feliuliua'i e sapalai ai le rotor autu o le generator. Talu ai e le fa'aaogaina ni pulumu ma ni mama fa'ase'e mo le eletise autu o le fanua, e itiiti ai le tausiga e mana'omia ma e sili atu ona fa'atuatuaina mo le fa'agaioiga umi.
O lelei o faiga e leai ni pulumu e aofia ai le itiiti o le tausiga fa'amekanika ma le maualuga o le fa'atuatuaina. Peita'i, o la latou tali fa'agaoioiga e masani ona telegese nai lo faiga tumau, ma o le su'esu'eina o fa'aletonu i diode fa'ata'amilomilo e mafai ona sili atu ona faigata ona o se vaega o se vaega fa'ata'amilomilo.
3. Faiga Fa'aosofia Tumau
O faiga tumau e faʻaaogaina ai le thyristor poʻo le IGBT rectifiers e tosoina le eletise mai pito o le generator (e ala i se excitation transformer) ona tuʻuina atu lea o le DC i le rotor e ala i slip rings. Talu ai ona o le pulea e faʻaaogaina ai le eletise eletise vave, o nei faiga e sili ona lelei le tali atu i le malosi. O lenei mea e fetaui lelei ai mo fale eletise tetele e manaʻomia ai le malosi faʻamalosia o le fanua i taimi o faʻalavelave.
O le itu le lelei, e manaʻomia pea ni mama ma ni pulumu e faʻapipiʻi ai, ma e manaʻomia foʻi se faiga lelei e faʻamālūlūina ma puipuia ai le eletise eletise. Peitaʻi, i le tulaga o le faʻatonutonuina o le voltage ma le mautu, o le static excitation e masani lava o le filifiliga sili lea ona fiafia i ai i le tele o fale eletise faʻaonaponei.
AVR, Stabilizer, ma le Pulea Fa'aleleia
O AVR fa'aonaponei e masani ona fa'apipi'iina i se Power System Stabilizer (PSS) e fa'aopoopo ai le fa'aitiitia o le malosi o le ea i totonu o le faiga eletise. E tu'uina atu e le PSS se fa'ailo fa'aopoopo i le AVR e fa'atatau i suiga i le saoasaoa o le rotor po'o le malosi, ma fesoasoani ai e fa'aitiitia le fesuia'iga o le rotor pe a uma fa'alavelave. O se tu'ufa'atasiga lelei o se AVR vave ma le PSS e mafai ona fa'ateleina ai le tulaga mautu o le faiga.
E ese mai i le PSS, e iai isi auala e pulea ai e pei o le puleaina o le power factor poʻo le reactive power control (VAR control). I nei auala, e le gata ina faʻatatau le AVR i le terminal voltage ae faʻatonutonuina foʻi le excitation e faʻatumauina ai se power factor faʻapitoa mo le generator, e faʻafetaui ai manaʻoga faʻatino o le network.
Puipuiga ma Tapula'a o Fa'agaioiga
Mo le saogalemu o le fa'agaoioiga o le generator, e fa'atapula'aina le excitation e ni nai tapula'a. E taofia e le OEL le tele o tafega eletise maualuluga, lea e mafai ona fa'avevela ai le rotor ma fa'aitiitia ai le umi o le insulation. E taofia e le UEL le maualalo tele o le excitation, lea e mafai ona o'o atu ai i le le mautu po'o le leiloa o le excitation, lea e mafai ai e le generator ona amio e pei o se afi induction ma mitiia ai VAR tetele mai le system. O le Volts/Hz limiter e puipuia le u'amea autu mai le saturation ona o voltage maualuluga tele i frequencies maualalo, o se tulaga e mafai ona tupu i le taimi e amata ai pe i le taimi e fa'alavelave ai frequencies.
O le puipuiga mai le leiloa o le fa'aosofia e masani ona mata'ituina le impedance po'o uiga o le malosiaga tali atu e iloa ai tulaga vaivai o le fanua. Afai e iloa, e mafai e le masini ona tu'uina atu se fa'ailo, fa'aitiitia le avega, pe pa'u e puipuia ai le fa'aleagaina.
Luʻitau o le Tausiga ma le Faʻagaioiga
O le tausiga o le excitation system e faʻalagolago i le ituaiga. O faiga e pulumuina e manaʻomia le siakiina masani mo le pala o le pulumu, le mama o le slip ring, ma le pefu o le kaponi. I faiga e leai ni pulumu, e taulaʻi le mafaufau i le tulaga o diodes e feliuliuaʻi, fesoʻotaʻiga, ma le faiga faʻamālūlūina. I faiga tumau, e taulaʻi le tausiga i le thyristor/IGBT modules, matagaluega pulea, ma le lelei o le ea ma le faʻamamāina o le ea.
O le isi luʻitau o le faʻatulagaina lea o le AVR ma le PSS. O le setiina soona malosi e mafai ona mafua ai le tulituliloaina o le eletise poʻo le voltage oscillations, ae o le setiina soona lemu e mafai ona le mafai ai e le generator ona tatalia faʻalavelave. O le mea lea, o le faʻatinoina ma le faʻataʻitaʻiga o le dynamic testing (e.g., step response testing) e taua tele mo le faʻatinoina o se excitation system.
Fa'ato'a
O le faiga fa'aosofia o se generator eletise o se elemene taua i le fa'agaioiga o se generator synchronous ma le faiga atoa o le eletise. I le tu'uina atu o le eletise fa'atonutonuina, e fa'atumauina ai le voltage, fa'atonutonuina le malosiaga tali atu, fa'aleleia atili le mautu, ma puipuia le generator mai tulaga fa'agaioiga matautia. O le tele o ituaiga fa'aosofia—DC masani, brushless, ma static—e maua ai filifiliga e fa'afetaui ai le fa'atuatuaina, tau o tausiga, ma mana'oga o le fa'atinoga fa'a-dynamic. I totonu o feso'ota'iga eletise ua fa'atupula'ia le faigata o lo'o mana'omia ai le maualuga o le lelei o le eletise, o se faiga fa'aosofia ua mamanuina lelei, pulea sa'o, ma tausia lelei o le ki lea i le saogalemu, lelei, ma le mautu o le fa'agaioiga o le generator.
