АНАЛИЗ СИСТЕМ ВОЗБУЖДЕНИЯ СИНХРОННЫХ ГЕНЕРАТОРОВ ЗАВОДСКИХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ

Аннотация

Одной из приоритетных задач развития металлургических предприятий является увеличение собственной генерации электрической энергии. На крупнейших предприятиях отрасли – ПАО «ММК» (г. Магни-тогорск), ПАО «Северсталь» (г. Череповец), ПАО «НЛМК» (г. Липецк) выработка электроэнергии на заводских электростанциях составляет 60–70 % от общего потребления. Этому способствует два фактора: во-первых, нали-чие вторичных топливных газов – коксового и доменного, а во-вторых, неоправданно высокие тарифы на элек-троэнергию. В этих условиях обеспечение устойчивой безаварийной работы заводских генераторов и основных систем является, безусловно, актуальной задачей. Системы автоматического регулирования возбуждения (АРВ) являются наиболее ответственными, определяющими состояние генератора в различных режимах. Основные требования к системам АРВ определяют специфические условия работы, среди которых выделим наиболее существенные и значимые.
1. Генераторы относительно небольшой мощности имеют связь с внешней энергосистемой на шинах
110 кВ, где мощность короткого замыкания находится в пределах 1000–3000 МВА, поэтому возможности регу-лирования и поддержания напряжения при этом весьма ограничены.
2. В результате того, что электрическая энергия, вырабатываемая на собственных электростанциях,
в 2–2,5 раза дешевле покупной практически все генераторы работают с коэффициентом мощности, близким к единице, что значительно снижает их устойчивость в системе электроснабжения.
3. Напряжение в точке подключения и нагрузки собственных нужд станций, работающих на генераторном напряжении, имеют нестабильный характер, поэтому для сохранения устойчивости генераторов в переходных ре-жимах наиболее предпочтительной является система АРВ с переключающейся структурой, в которой настройки и законы регулирования выбираются в зависимости от режима работы.
В работе дана общая характеристика существующих законов и предлагаемого закона регулирования воз-буждения, адаптированная к условиям заводских генераторов, работающих совместно с мощными энергосисте-мами.