Synchronní generátor
3~ SEM Drásov Siemens Electric Machines s.r.o. Drásov 126 CZ 664 24 Drásov
Jedná se o výrobek firmy Siemens Electric Machines s.r.o., podniku s mnohaletou tradicí. Synchronní generátor, vytvořený kolektivem zkušených techniků a zručných dělníků za použití nejnovějších technických poznatků a moderních technologií. Vyrábíme řady synchronních generátorů nízkého i vysokého napětí o výkonech až 10MVA pro všechny běžné druhy použití. Vyhovíme i případným Vašim požadavkům na generátor speciálního použití, nebo zvláštního provedení. Kolektiv zaměstnanců podniku
Typové označování generátorů
1FC2 353-4SB40-Z Točivý elektrický stroj
1
Synchronní stroj
F
Základní provedení C Provedení s vodním chladičem J Provedení se vzduchovým chladičem Q Provedení military R nízké napětí, výkon do 3 MVA nízké napětí, výkon nad 3 MVA střední a vysoké napětí
2 3 4
Osová výška
18 22 28 35 45 56 63 71 80
180 mm 225 mm 280 mm 355 mm 450 mm 560 mm 630 mm 710 mm 800 mm
Výkonová velikost
1 2 3 .
Počet pólů
4 6 8 10 12
4 6 8 10 12
Technický popis. Návod k obsluze a údržbě v3.0.cz .
strana 2/30
Stroje řady 1FC2 jsou třífázové synchronní generátory pro nízké napětí s rotorem s vyniklými póly v bezkartáčovém provedení. Skládají se z generátoru střídavého proudu (hlavní stroj) a z budiče s rotujícím usměrňovačem. Rotory hlavního stroje a budiče se nachází společně s rotujícím usměrňovačem a ventilátorem na jedné hřídeli. Části, které slouží k regulaci napětí jsou umístěny ve svorkovnicové skříni. Všechny tyto díly tvoří spolu se svařovaným krytem a ložisky jednu stavební jednotku. Hlavní stroj má rotor s vyniklými póly. Třífázové vinutí je vyvedeno na čtyři svorky a zapojeno do hvězdy. Hvězda je vyvedena. Ke zlepšení dynamické stability u asymetrického zatížení je rotor vybaven tlumícím vinutím. Budič je střídavý generátor s vnějšími póly se stejnoměrným budícím vinutím ve statoru. Střídavé vinutí rotoru napájí přes rotující usměrňovač vinutí v rotoru hlavního stroje. Rotující usměrňovač je diodový modul, zapojen do třífázového můstku, který je vybaven ochranou proti přepětí. Základní mechanické provedení je dvouložiskové provedení s krytím IP 23 s vytaženými patkami. Další varianty jsou patko-přírubová, jednoložisková, případně jiná provedení. Svazek plechů statoru je zalisován do pevné svařované skříně a je zajištěn proti otočení. Konstrukčně je skříň provedena tak, že je možné patky vůči ose generátoru výškově nastavovat . Rotor generátoru je kompaktní díl stroje s klecí tlumiče (amortiséru) v magnetovém poli. Je buzen pomocí integrovaného budiče. Stator budícího stroje (budiče) se nachází v ložiskovém štítu na přední straně. Ložiskové štíty jsou z jakostní šedé litiny, případně svařované. Usměrňovač a ochranný varistor jsou uchyceny letmo mimo stroj na NS - straně (přední straně). Toto řešení umožňuje jejich jednoduchou výměnu. V případě speciálních provedení je umístěn i uvnitř stroje Stroj je chlazen průchozím způsobem. Toto zajišťuje optimální chlazení stroje. Ventilátory jsou do osových výšek 350 mm hliníkové. Pro větší osové výšky jsou svařované konstrukce. Ochranné krytí je zajištěno žebrovanými plechy na vstupu a výstupu vzduchu. Pro provoz v prašném prostředí může být generátor na straně vstupu vzduchu vybaven filtrem. Na přání mohou být generátory dodávány s vyšším stupněm krytí než je IP 23, případně také s vodním nebo vzduchovým chladičem. Prostorná skříň svorkovnice se nachází na horní části skříně statoru generátoru. Obsahuje veškeré, pro napojení a funkci generátoru potřebné vybavení, včetně regulátoru. Svorky jsou uspořádány na 6-svorkové lišty. Generátory mohou být doplňkově rovněž vybaveny teplotními čidly ve vinutí statoru a v ložiscích. Ve standardním provedení se generátor dodává s nevyvrtanými výstupními otvory pro kabely. Na přání mohou být dodána vstupní hrdla kabelů s PG - šroubeními.
Elektrické vlastnosti Návod k obsluze a údržbě v3.0.cz .
strana 3/30
Výkon a oteplení Stanovený výkon, který je udán na výkonovém štítku, platí pro dlouhodobý provoz při symetrickém zatížení, při stanovené frekvenci a napětí, při účiníku cosϕ = 0,8 až 1,0, při teplotě okolního vzduchu do 40o C a při nadmořské výšce místa uložení stroje do 1000 m. Přitom je využíván stroj podle teplotní třídy F případně H dle IEC 34-1.
Krátkodobé proudové přetížení Stroje mohou být krátkodobě, bez škodlivých následků, přetíženy podle následující tabulky: Proudové přetížení I/In
1,10
1,15
1,30
t
1h
25 min
6 min
1,5 15s
3,0 5s
Uvedená přetížení mohou být pouze ojedinělým jevem a po ukončení musí být stroj provozován po dobu nejméně jedné hodiny pouze se sníženým výkonem anebo nanejvýš se stanoveným výkonem.
Napětí Stroje jsou normálně dodávány se zapojením ve hvězdě pro napětí 400 V při 50 Hz, nebo 450 V při 60 Hz (dle štítku stroje). Stroje,které byly dodány pro napětí 400V při 50 Hz, nemohou být provozovány při napětí 450 V a 60 Hz.
Tvar křivky napětí Časový průběh svorkového napětí při volnoběhu a při symetrickém, lineárním zatížení je prakticky sinusoidní s průběhem horního kmitu dle DIN 6280, část 1, nanejvýš 5 % rozdílu od základního kmitu.
Asymetrické zatížení Asymetrické zatížení podle DIN EN 60034-1 článek 22 Maximální I2 / IN pro trvalou práci………………...0,08 Maximální ( I2 / IN )2.t při práci při poruchách……..20
Zkratový proud Při symetrickém třífázovém zkratu činí hodnota krátkodobého zkratového proudu minimálně trojnásobek jmenovitého proudu. Zkratový proud musí být nejpozději do 5 s vypnut.
Radiové odrušení Generátory odpovídají stupni odrušení podle EN 60 034 – 1/A2. Návod k obsluze a údržbě v3.0.cz .
strana 4/30
Proudy v uzlech hvězdy Jsou-li v zařízení uzly hvězdy generátorů mezi sebou nebo s uzly u transformátorů a spotřebičů přímo spojeny, potom se mohou ve vodiči mezi uzly objevit vyrovnávací proudy s trojnásobnou stanovenou frekvencí. Aby nebyly generátory teplotně ohroženy, neměly by tyto proudy překročit 50 % jmenovitého proudu generátoru. Větší proudy by měly být sníženy mimo zařízení pomocí tlumivek nebo podobných prostředků.
Použití Generátory jsou používány v centrálách pozemních zařízení a v lodních palubních sítích pro dlouhodobý nebo jako náhradní provoz a mohou být poháněny spalovacími motory, plynovými nebo vodními turbínami či elektromotory. Mohou pracovat samostatně, paralelně s obdobným zařízením nebo mohou být zapojeny na veřejnou síť.
Normy Provedení generátorů odpovídá normám IEC 34 a EN 60034 a tím také DIN EN 60034 (VDE 0530) . Na přání mohou generátory splňovati požadavky jiných norem a předpisů. Podélný řez generátorem
Návod k obsluze a údržbě v3.0.cz .
strana 5/30
Všeobecný popis a princip regulace Účelem regulace je, udržovat konstantní svorkové napětí hlavního stroje nezávisle na zátěži a účiníku. K tomu regulátor napětí měří napětí generátoru a toto srovnává s nastavenou žádanou hodnotou. Budící vinutí budícího stroje získává potřebný stejnosměrný proud přes regulační orgán regulátoru napětí, který je napájen pomocným vinutím, vloženým do statoru hlavního stroje. Trojfázové vinutí budícího stroje napájí magnetové kolo hlavního stroje přes rotující usměrňovače. Svodič přepětí (varistor) v tomto omezuje vznikající špičky napětí na přípustné hodnoty. Generátory jsou standardně vybaveny regulátorem napětí AEC 63-7 ,obr. 7.1.a., případně na přání dovybaveny regulátorem účiníku cos ϕ SCP 250 G , obr. 7.1.b. (výrobce Basler Electric Company). Regulátory napětí v kompaktním provedení jsou odolné vůči vlhkosti a chvění. Samovybuzení generátoru je zajištěno dostatečně vysokou remanencí ve statoru budícího stroje. Schéma regulátoru bez regulace cos ϕ
L1 L2 L3
OTÁČENÍ VPRAVO
L2 L1 L3
OTÁČENÍ VLEVO (PŘEPOJIT SVORKY k A l PROUDOVÉHO TRANSFORMÁTORU)
1
PROPOJKA 50/60 Hz
Schéma regulátoru s regulací cos ϕ Návod k obsluze a údržbě v3.0.cz .
strana 6/30
L1 L2 L3
OTÁČENÍ VPRAVO
L2 L1 L3
OTÁČENÍ VLEVO (PŘEPOJIT SVORKY k A l PROUDOVÉHO TRANSFORMÁTORU)
Paralelní provoz Synchronní generátory 1FC2 jsou vhodné pro paralelní provoz s jiným generátorem a sítí. Při paralelním provozu je rozdělení činné zátěže určeno poháněcími stroji. Aby byla činná zátěž rovnoměrně rozdělena, musí se regulátory otáček paralelně pracujících poháněcích strojů nastavit na stejnou charakteristiku. Mohou být rovněž vybaveny elektronickým regulátorem zatížení. Pro paralelní provoz jsou také generátory vybaveny regulátorem statiky pro dobré rozdělení jalové zátěže. Pomocí nastavení odporu v regulátoru statiky může se měnit sklon charakteristiky jalového proudu. Statika je u výrobce nastavena na hodnotu asi 6% - při možném rozsahu nastavení 10%. Toto nastavení dovoluje v paralelním provozu sítě kolísání napětí do ±2,5% , aniž by byl překročen maximální jalový proud generátoru. Při větších kolísáních síťového napětí musí být statika buď zvětšena a nebo svorkové napětí regulováno pomocí regulátoru účiníku. .Nulový
vodič
Při paralelním provozu generátorů mezi sebou nebo se sítí se může rušivě projevit harmonická oscilace 3. řádu ve formě vyrovnávacích proudů. Tyto se přičítají k fázovým proudům a mohou vést k nepřípustnému zahřátí generátorů. Nulový proud nesmí překročit 50% jmenovitého proudu. Při vyšších proudech je nutno přijat vhodná opatření na omezení, kupříkladu tlumivku.
Návod k obsluze a údržbě v3.0.cz .
strana 7/30
