Системаи ангезиши генератори барқӣ
Системаи ангезиши генератори барқӣ схема ва усулест, ки барои таъмини ҷараёни мустақим (DC) ба печҳои майдонии ротори генератори синхронӣ истифода мешавад. Ин ҷараёни ангезиш майдони магнитиро ба вуҷуд меорад, ки барои тавлиди шиддат дар статор аз ҷониби генератор зарур аст. Бе ангезиши кофӣ, генератор наметавонад шиддати ниҳоии заруриро, ки системаи барқ таъмин мекунад, эҷод кунад. Аз ин рӯ, системаи ангезиш дар устувории шиддат, танзими қувваи реактивӣ ва кори бехатари генератор ва шабака нақши муҳим мебозад.
Вазифаҳои асосии системаи ангезиш
Вазифаи асосии системаи ангезиш таъмин намудани ҷараёни майдон барои эҷоди ҷараёни магнитӣ дар ротор мебошад. Аммо, дар амалияи муосири системаи энергетикӣ, нақши он хеле васеътар аст. Системаи ангезиш дар якҷоягӣ бо Танзимгари Автоматии Шиддат (AVR) кор мекунад, то шиддати терминали генераторро новобаста аз борҳои гуногун нигоҳ дорад. Вақте ки бор зиёд мешавад, шиддат майл ба паст шудан дорад; AVR бо зиёд кардани ҷараёни ангезиш посух медиҳад, то шиддатро ба нуқтаи муқарраршуда баргардонад.
Ғайр аз ин, системаи ангезиш қобилияти генераторро барои таъмин ё аз худ кардани қувваи реактивӣ муайян мекунад. Бо зиёд кардани ангезиш (аз ҳад зиёд ангезиш), генератор майл ба таъмини қувваи реактивӣ (VAR) дорад ва бо ин ба баланд шудани шиддати система мусоидат мекунад. Баръакс, бо кам кардани ангезиш (кам ангезиш), генератор метавонад VAR-ро аз худ кунад ва шиддатро паст кунад. Ин қобилият барои танзими профили шиддат дар шабакаҳои интиқол ва тақсимот муҳим аст.
Системаи ангезиш инчунин дар устувории муваққатӣ нақш мебозад. Вақте ки халалдоршавӣ ба монанди занҷири кӯтоҳ ба амал меояд, ангезиши босуръат (маҷбур кардани майдон) метавонад ба генератор дар нигоҳ доштани синхронизм кӯмак кунад. Аз ин рӯ, вокуниши динамикии ангезиш ҷанбаи калидии тарҳрезии генератор мебошад.
Принсипҳои асосии корӣ
Генератори синхронӣ дар статор шиддати тағйирёбандаро аз сабаби тағирёбии ҷараёни магнитии ротори чархзананда ба вуҷуд меорад. Ротор тавассути системаи ангезиш бо ҷараёни доимӣ таъмин карда мешавад. Шиддати баромади генератор бо ҷараёни магнитӣ алоқаманд аст, ки дар навбати худ аз ҷониби ҷараёни майдон муайян карда мешавад. AVR шиддати терминалро тавассути трансформатори шиддат (PT/VT) чен мекунад, онро бо истинод муқоиса мекунад ва сипас тақвиятдиҳандаи ангезишдиҳандаро барои зиёд ё кам кардани ҷараёни майдон танзим мекунад.
Дар шароити муқаррарӣ, AVR шиддатро дар ҳудуди дилхоҳ нигоҳ медорад. Дар шароити динамикӣ, ба монанди тағироти ногаҳонии сарборӣ ё халалдоршавии система, AVR ва ангезанда бояд қодир бошанд, ки зуд вокуниш нишон диҳанд, вале дар айни замон устувор бошанд, то аз лаппишҳои шиддат пешгирӣ карда шаванд.
Қисмҳои асосӣ
Умуман, системаи ангезиш аз инҳо иборат аст:
1. Манбаи қувваи ангезиш: метавонад аз генератори хурд (ангезишдиҳанда), аз терминалҳои генератор тавассути росткунак ё аз манбаи мустақил ба монанди батарея/UPS барои эҳтиёҷоти идоракунӣ гирифта шавад.
2. Танзимгари автоматии шиддат (AVR): мағзи танзимкунанда, ки ангезишро дар асоси шиддат ва/ё бозгашти ҷараён идора мекунад.
3. Ректификатор: қувваи AC-ро ба ҷараёни доимӣ барои ротор табдил медиҳад, махсусан дар системаҳои бечӯтка ё статикӣ.
4. Системаи тақсимоти ҷараёни майдонӣ: дар баъзе системаҳо дар шакли ҳалқаҳо ва чӯткаҳо, ё дар системаҳои бечӯткаҳо гардишкунанда бе чӯткаҳо.
5. Муҳофизат ва маҳдудкунандаҳо: Маҳдудкунандаи ангезиши аз ҳад зиёд (OEL), Маҳдудкунандаи ангезиши зеризаминӣ (UEL), Маҳдудкунандаи Вольт/Гц, инчунин аз даст додани муҳофизати ангезиш ва муҳофизати гармии ротор.
6. Таҷҳизоти назоратӣ: ченкунии ҷараёни майдон, шиддати майдон, ҳарорат ва ҳолати гузариш.
Эътимоднокии системаи ангезиш барои бехатарии генератор муҳим аст. Нокомии ҷузъҳо ба монанди росткунак ё AVR метавонад боиси ноустувории шиддат, аз даст додани ангезиш ва ҳатто осеб дидани ротор аз сабаби аз ҳад зиёд гарм шудан гардад.
Намудҳои системаҳои ангезиш
1. Системаи ангезиши DC (Ангезиши DC-и анъанавӣ/гардишкунанда)
Ин система аз генератори хурди доимии (барангехтани) барқӣ (барангехтани барқӣ) истифода мебарад, ки меҳвари он бо генератори асосӣ якхела аст. Баромади доимии барқӣ тавассути ҳалқаҳо ва хасуҳои лағжанда ба ротор интиқол дода мешавад. Бартариҳои он тарҳи нисбатан содда ва фаҳмо доштани онро дар бар мегиранд, аммо он нигоҳдории мунтазами хасуҳо, ҳалқаҳои лағжанда ва коммутаторро талаб мекунад. Ин система ҳоло дар нерӯгоҳҳои барқии муосир камтар истифода мешавад, зеро вокуниши динамикии маҳдуд ва талаботи баланди нигоҳдорӣ дорад.
2. Системаи ангезиши AC бе хасу
Дар системаи бечӯтка, ангезандаи AC (генератори хурди AC) дар қисмҳои гардишкунанда ҷараёни AC-ро ба вуҷуд меорад, ки сипас бо истифода аз росткунакҳои гардишкунанда барои таъмини ротори асосии генератор ислоҳ карда мешавад. Азбаски он барои ҷараёни майдони асосӣ аз чӯткаҳо ва ҳалқаҳои лағжанда истифода намебарад, нигоҳдории камтарро талаб мекунад ва барои кори дарозмуддат боэътимодтар аст.
Бартариҳои системаҳои бечӯба нигоҳдории механикии кам ва эътимоднокии баландро дар бар мегиранд. Аммо, вокуниши динамикии онҳо одатан нисбат ба системаҳои статикӣ сусттар аст ва ташхиси ноқисӣ дар диодҳои чархзананда метавонад душвортар бошад, зеро онҳо қисми қисми чархзананда мебошанд.
3. Системаи ангезиши статикӣ
Системаҳои статикӣ аз тиристор ё росткунакҳои IGBT истифода мебаранд, ки аз терминалҳои генератор (тавассути трансформатори ангезиш) қувва мегиранд ва сипас ҷараёни доимиро ба ротор тавассути ҳалқаҳои лағжанда таъмин мекунанд. Азбаски идоракунӣ бо истифода аз электроникаи қувваи зуд анҷом дода мешавад, ин системаҳо вокуниши аълои динамикӣ доранд. Ин онҳоро барои нерӯгоҳҳои калони барқӣ, ки ҳангоми халалдоршавӣ ба қобилиятҳои тақвияти майдон ниёз доранд, беҳтарин мегардонад.
Камбудии он дар он аст, ки он ҳоло ҳам ҳалқаҳо ва хасуҳои лағжандаро талаб мекунад ва барои электроникаи барқӣ системаи хуби хунуккунӣ ва муҳофизатро талаб мекунад. Аммо, аз ҷиҳати самаранокӣ ва устувории танзими шиддат, ангезиши статикӣ аксар вақт дар бисёр нерӯгоҳҳои муосир интихоби бартарӣ аст.
AVR, Стабилизатор ва Идоракунии Пешрафта
AVR-ҳои муосир одатан бо Стабилизатори Системаи Қудрат (PSS) муҷаҳҳаз мебошанд, то ба ларзишҳои басомади паст дар системаи барқӣ таъсири манфӣ расонанд. PSS ба AVR сигнали иловагӣ дар асоси тағйирот дар суръати ротор ё қувваи он медиҳад ва бо ин ба коҳиш додани гардиши кунҷии ротор пас аз халалдоршавӣ мусоидат мекунад. Якҷоякунии дуруст танзимшудаи AVR-и зуд ва PSS метавонад ҳошияи устувории системаро ба таври назаррас афзоиш диҳад.
Илова бар PSS, дигар режимҳои идоракунӣ, ба монанди назорати омили қувва ё идоракунии қувваи реактивӣ (идоракунии VAR) мавҷуданд. Дар ин режимҳо, AVR на танҳо шиддати терминалро ҳадаф қарор медиҳад, балки ангезишро барои нигоҳ доштани омили мушаххаси қувва барои генератор танзим мекунад ва ба талаботи кори шабака ҷавобгӯ мебошад.
Ҳифзи амалиёт ва маҳдудиятҳо
Барои кори бехатари генератор, ангезиш бо якчанд маҳдудкунандаҳо маҳдуд карда мешавад. OEL аз ҷараёнҳои майдони аз ҳад зиёд баланд, ки метавонад роторро гарм кунад ва мӯҳлати изолятсияро кам кунад, пешгирӣ мекунад. UEL аз ангезиши аз ҳад зиёд паст, ки метавонад ба ноустуворӣ ё аз даст додани ангезиш оварда расонад, пешгирӣ мекунад, ки дар он генератор метавонад мисли муҳаррики индуксионӣ рафтор кунад ва VAR-ҳои калонро аз система ҷаббида гирад. Маҳдудкунандаи Вольт/Гц ядрои оҳанро аз сершавӣ аз сабаби шиддати аз ҳад зиёд баланд дар басомадҳои паст муҳофизат мекунад, ки ин ҳолат метавонад ҳангоми оғоз ё ҳангоми халалдоршавии басомад ба амал ояд.
Муҳофизати аз даст додани ангезиш одатан хусусиятҳои импеданс ё қувваи реактивиро барои муайян кардани шароити майдони ғайримуқаррарии заиф назорат мекунад. Дар сурати ошкор шудан, система метавонад сигнал диҳад, борро кам кунад ё барои пешгирии зарар кор накунад.
Мушкилоти нигоҳдорӣ ва амалиётӣ
Нигоҳдории системаи ангезиш аз намуд вобаста аст. Системаҳои хасудор ба санҷиши мунтазами фарсудашавии хасу, тозагии ҳалқаҳои лағжанда ва чанги карбон ниёз доранд. Дар системаҳои бе хасудор ба ҳолати диодҳои гардишкунанда, пайвастҳо ва системаи хунуккунӣ нигаронида шудааст. Дар системаҳои статикӣ, нигоҳдорӣ ба модулҳои тиристор/IGBT, схемаҳои идоракунӣ ва сифати вентилятсия ва филтратсияи ҳаво нигаронида шудааст.
Мушкилии дигар танзими AVR ва PSS мебошад. Танзими аз ҳад зиёди он метавонад боиси ноустувории шиддат ё ларзиш гардад, дар ҳоле ки танзими он аз ҳад зиёд суст метавонад генераторро ба тоб оварда натавонад. Аз ин рӯ, ба кор андохтан ва санҷиши динамикӣ (масалан, санҷиши посухи зина ба зина) барои татбиқи системаи ангезиш муҳим аст.
Penutup
Системаи ангезиши генератори барқӣ унсури муҳим дар кори генератори синхронӣ ва системаи умумии барқ мебошад. Бо таъмини ҷараёни майдони идорашаванда, он шиддатро нигоҳ медорад, қувваи реактивиро танзим мекунад, устувориро беҳтар мекунад ва генераторро аз шароити хатарноки корӣ муҳофизат мекунад. Намудҳои гуногуни ангезиш - ҷараёни муқаррарии доимӣ, бечӯтка ва статикӣ - имконоти қонеъ кардани эътимоднокӣ, хароҷоти нигоҳдорӣ ва талаботи динамикии иҷроишро фароҳам меоранд. Дар шабакаҳои барқии мураккабтар, ки сифати баланди барқро талаб мекунанд, системаи ангезиши хуб тарҳрезишуда, дақиқ назоратшаванда ва дуруст нигоҳдорӣшуда калиди кори бехатар, самаранок ва устувори генератор мебошад.
