СИСТЕМЫ ВОЗБУЖДЕНИЯ ГИДРОГЕНЕРАТОРОВ
Для процесса превращения механической энергии в электрическую необходимо вращающееся магнитное поле чередующейся полярности и формы для получения в трехфазной схеме обмотки статора синусоидального электрического тока. Вращающееся поле создается системой электромагнитов полюсов, насаженных на обод ротора. В общем полюсов подается постоянный ток от источника системы возбуждения. Мощность, потребная для возбуждения, составляет 0,4— 0,6 % мощности генератора.
Возбуждение является наиболее ответственной системой генератора, так как от ее исправной и надежной работы зависит устойчивость работы генераторов и станций в энергетической системе и надежность электроснабжения собственных нужд ГЭС.
Применяются следующие системы возбуждения.
1. Электромашинные системы, когда источником постоянного тока является электрическая машина постоянного тока — возбудитель, устанавливаемый на валу главного агрегата (рис. 10-3 а) или зстанавливаемый рядом с агрегатом в виде независимого двигателя-генератора с большой частотой вращения. Иногда на валу агрегата устанавливается вторая машина постоянного тока — подвозбуди- тель, служащая для возбуждения возбудителя.
2. Вентильные системы, когда источником постоянного тока являются ртутные (ионные) или полупроводниковые вентили — выпрямители. Выпрямители питаются трехфазным током или от вспо-могательного синхронного генератора, установленного на одном валу с главным генератором (система независимого вентильного возбуждения), или от выводов главного генератора, т. е. от главной схемы станции (система вентильного самовозбуждения).
3. Наиболее совершенной и быстродействующей следует признать полупроводниковую систему возбуждения с применением управляемых тиристорных вентилей.
Перспективной является бесконтактная система возбуждения. Предусматривается выполнение обмотки возбуждения высокочастотного генератора — возбудителя на неподвижном статоре, а трехфазной обмотки на роторе. Это так называемый обращенный синхронный генератор. Трехфазный ток выпрямляется вращающимися вместе с ротором вентилями и соединяется по валу ротора с обмоткой возбуждения полюсов, без применения щеток и контактных колец. Эта система разрабатывается для крупных машин с большими токами возбуждения.
Резервных возбудителей и резервных систем возбуждения на гидрогенераторах, как правило, не бывает.