سیستم تحریک کننده نیروگاهها
چکیده:
در این مقاله سیستم کلی تحریک ژنراتور و پارامترهای درگیر بطور خلاصه توضیح داده شده و در یک مورد خاص ساخت رگولاتور یک ژنراتور KVA 45 که در مرکز تکنولوژی هسته‌ای اصفهان مطالعه و ساخته شده بررسی گردیده است.
شرح مقاله:
تا قبل از سال 1920 مشکل اوپراتور های نیروگاه پایداری سیستم بود. با افزایش بار و موازی کردن ماشینهای سنکرون و طولانی شدن خطوط انتقال انرژی پایداری سیستم یک پارامتر مهمی شده در سال 1922 یک گروه از مهندسین جهت بررسی مسئله پایداری سیستم و تعیین کردن فاکتورهائی که در پایداری یک سیستم انتقال قدرت از یک نقطه به نقطه دیگر موثر است تعیین گردید. پس از بررسی به این نتیجه رسیدند که سیستم تحریک ماشین های سنکرون یک فاکتور مهمی در تغییرات زاویه قدرت، ولتاژ کمیت قدرت در ضمن تغییرات گذرا می‌باشد، فاکتور تعیین کننده این پایداری، پاسخ سریع سیستم تحریک است به این علت سیستم‌های تحریک تکامل بیشتری یافت بنحوی که امروزه تنظیم کننده‌های ولتاژ با پاسخ خیلی سریع در صنعت وارد شده است. سیستم‌های تحریک قدیمی بدون توجه به قدرت ژنراتور یا محرک آنها به دو گروه طبقه‌بندی می‌شدند.
سیستم تحریک مشترک و سیستم تحریک مجزا.
سیستم تحریک مشترک بعلت نداشتن پاسخ سریع در حالت گذرا کنار گذاشته شد و در نتیجه سیستم تحریک مجزا بسرعت پیشرفت نمود. بنحوی که در چند سال گذشته انواع مختلف تحریک کننده‌ها از قبیل ژنراتورهای DC، مبدل‌های الکترونیکی با پیشرفته‌ترین وسائل کنترل ساخته شده‌اند.
بطور کلی یک تحریک کننده خوب باید دارای پاسخ سریع، سادگی، قابلیت، اعتماد، دقت، حساسیت و خصوصیات مهم دیگری باشد که در این مقاله بطور خلاصه به آنها اشاره میشود.
1 بررسی یک سیستم تحریک کننده نیروگاه:
همانطور که گفته شد سیستم تحریک کننده، ولتاژ خروجی و ضریب قدرت و دامنه جریان خروجی یک ژنراتور را کنترل می‌کند در شکل (1) بلوک دیاگرام یک ژنراتور با مولدهای سیستم کنترل تحریک نشان داده شده است.
(تصاویر در فایل اصلی موجود است)
توسط ولتاژ رگولاتور جریان و ولتاژ خروجی ژنراتور حس شده و متناسب با آنها به سیستم تحریک کننده فرمان می‌دهد. کنترل کننده کمکی برای جلوگیری از ناپایداری شدن ژنراتور در مواقعی که با ضریب قدرت پیش فاز کار می‌کند یا برای جلوگیری از حد خارج شدن تحریک استفاده میشود. با توجه به اینکه سیستم‌های کنترل کننده تحریک در انواع مختلف با تغییرات متفاوتی ساخته می‌شوند بلوک دیاگرامعمومی شکل (2) را با علائم یکسانی برای آنها میتوان رسم نمود.
همانطور که مشاهده میشود بلوک دیاگرام از قسمتهای مختلفی تشکیل شده که در زیر بشرح هر کدام بطور خلاصه می‌پردازیم:
11 آشکارساز اولیه و ورودی مبناء:
شامل یک سری مدارات تقویت کننده اختلافی، تقویت کننده های مقایسه‌ای پل‌های می‌باشد.
ولتاژ و جریان خروجی توسط آشکارساز اولیه حس میشود
21 پایدار کننده سیستم قدرت:
(Power System Stabilizer - Pss) عوامل مربوط به پایداری قدرت سیستم را به دو دسته تقسیم می‌شوند.
121 پایداری وضعیت ثابت (Steady state):
که مربوط به تغییرات جزئی قدرت می‌باشد و عوامل موثر در وضعیت ثابت عبارتند از، زاویه قدرت (s) یا زاویه مابین ولتاژ E که در اثر جریان تحریک و ولتاژ V در روی خط مصرفی می‌باشد و قدرت خروجی ژنراتور در رابطه (1) بدست می‌آید.