Синхронный двигатель в асинхронном режиме Опции

[НИР]

Здравствуйте, столкнулись с такой ситуацией.
Есть два старых воздушных компрессора с СД-6кВ 1500 кВт, возбуждение - тристорный регулятор СПВУ. СД работают на одну трубу.
У каждого компрессора свои технологические задвижки, какие то клапана и т.д.
Звонят из цеха компрессии и говорят что один из СД отключился от защиты "асинхронный ход", и начинают с того что неправильно работает РЗА. Начали разбираться, выяснили что в питающеё сети в это время было удаленное к.з., посадку напряжения не заметили, других отключений в том числое и по 0,4кВ не было никаких. Для интереса посмотрели режим работы СД по профилю нагрузок счетчиков (СЭТ) в АИИС ТУЭ. И тут выяснилась такая картина, что в последние три месяца один их СД работает с косинусом =0,99, другой СД с косинусом=0,95. Т.е. недовозбуждены и работаю в индуктивном режиме. Начали распрашивать энергетика цеха почему так, ответ:
При регулировании тока ротора и при приближении тока возбуждения к номиналу, ток статора увеличивается выше номинального, и начинают греться, поэтому они держат ток возбуждения ниже номинального и СД не перегревается. Так и работают в последнее время.
Пока решили так: Т.к. СД работают и их останов критичен для всего предприятия то пусть и работают до ближайшего кап.ремонта трубопроводов. Также думаем что возможная причина в неправильной работе задвижек или клапанов.

Вопрос: Как влияет работа СД в асинхронном режиме на само СД? Может ли СД так работать долго?

[Valerapol]

А причем тут асинхронный режим, если речь идет про cos(f)? Это разные вещи.

[НИР]

А причем тут асинхронный режим, если речь идет про cos(f)? Это разные вещи.

Да, наверное это так, что то я не так понял режим работы, т.е. по факту СД работает в синхронизме, только недовозбужден , а увеличить ток ротора чтобы он работал в емкостном режиме невозможно из-за повышения тока статора выше номинального..

Так это нормальный режим для СД?

[Гость_Аноним_*]

Режим ненормальный. Активная нагрузка на валу высока. Идеально выставить косинус фи = 1. Тогда наименьший активный ток будет. Но если регулирование неточное, то и получается 0,99. А на том, который 0,95 можно попытаться чуть добавить ток возбуждения. Но нужно проследить, чтобы регулировка держала заданный ток, а не "уплыла" вверх, например из-за плохого контакта (самопроизвольного механического смещения) на регулировочном реостате тока возбуждения.

[Ваня Иванов]

Есть два старых воздушных компрессора с СД-6кВ 1500 кВт, возбуждение - тристорный регулятор СПВУ...
Вопрос: Как влияет работа СД в асинхронном режиме на само СД? Может ли СД так работать долго?

Работа СД в асинхронном режиме возможна только непродолжительное время, например при запуске СД до его втягивания в синхронизм с питающей сетью. Именно для этого у мощных СД имеются короткозамкнутые обмотки (аналог беличьего колеса в АД). В остальных случаях асинхронный ход является ненормальным режимом работы СД. Поэтому все уважающие себя системы управления СД имеют защиту от асинхронного хода.

PS: Мне приходилось сталкиваться с таким случаем, когда из-за потери возбуждения СД мощностью 2500 кВт работал несколько часов в асинхронном режиме (защита от асинхронного хода по производственной необходимости была принудительно отключена), пока специалисты искали причину отказа системы возбуждения. Причина, как обычно, нашлась совершенно в другом месте, но это уже другая история...

[НИР]

Поправлю вопрос:

Ситуация:Повысить ток ротора СД до номинального или ближе к номинальному нет возможности в связи с увеличение тока статоры выше номинала.

Вопрос: Какие могут быть последствия для СД если он работает с током ротора меньше номинального (83% от номинала, т.е. недовозбужден, режим индуктивный), при этом ток статора номинальный.
Или ничего старшного, просто СД не до конца использует свои возможности?

[Ваня Иванов]

...Повысить ток ротора СД до номинального или ближе к номинальному нет возможности в связи с увеличение тока статоры выше номинала.

Уважаемый коллега НИР! Вы сами сделали это "открытие", или же какой-то "чайник" подсказал Вам эту муть? Посмотрите внимательно U-образные характеристики синхронного двигателя (тыц) и сделайте для себя правильные выводы. Если что-то будет неясно, спрашивайте, но не позорьтесь на подфоруме "Вопросы профессионалов", ибо Ваши наивные детские вопросы вынуждают усомниться в Вашем профессионализме...

...Какие могут быть последствия для СД если он работает с током ротора меньше номинального (83% от номинала, т.е. недовозбужден, режим индуктивный), при этом ток статора номинальный.

Опять же см. здесь последний абзац (тыц)

[НИР]

У-образные характеристики знаю.
По нормальной характеристике (СД-6кВ у нас около 30 шт), при увеличении тока ротора , ток статора уменьшается и при переходе через режим с индуктивного в емкостный опять растет.

Но внимательней почитайте вопрос пост №6, эта характристика на этих СД не получается.
У этих же двух двигателей, ток ротора увеличиваем почти с нуля, а ток статора только растет и растет.
Грешим на задвижки и клапана в трубопроводах.

Кстати: Я себя к профессионалам не отношу, подфорум "Вопросы профессионалов" никак не говорит что там могут писать только "профессионалы", там четко написано по каким вопросам этот подфорум, а именно: "Обсуждение вопросов по устройству и эксплуатации ЭУ, не вошедших в специализированные темы"

Сообщение отредактировал НИР - 10.12.2019, 15:07

[Ваня Иванов]

У-образные характеристики знаю.
По нормальной характеристике при увеличении тока ротора, ток статора уменьшается и при переходе через режим с индуктивного в емкостный опять растет.

Это правильно, так и должно быть! Ток статора любого СД минимален при cosφ = 1 - это наиболее экономичный режим работы СД. Т.е. синхронные двигатели всегда рекомендуется использовать для компенсации низкого cosφ при работе СД совместно с другим электрооборудованием, имеющим индуктивный характер, у которого cosφ всегда меньше единицы.

...эта характеристика на этих СД не получается. У этих же двух двигателей, ток ротора увеличиваем почти с нуля, а ток статора только растет и растет.
Грешим на задвижки и клапана в трубопроводах.

Такое возможно только в одном случае, если СД работает с перевозбуждением, т.е. его рабочая точка находится правее линии cosφ = 1

Это может быть из-за неправильной настройки системы автоматического регулирования тока возбуждения. Никаких других объяснений этого "феномена" нет, задвижки и клапаны здесь не при делах...

...При регулировании тока ротора и при приближении тока возбуждения к номиналу, ток статора увеличивается выше номинального, и начинают греться, поэтому они держат ток возбуждения ниже номинального и СД не перегревается. Так и работают в последнее время...

Такое мог сказать только абсолютный "чайник" в вопросах настройки режимов работы СД. Ток возбуждения настраивают в каждом конкретном случае по минимуму тока статора! Поэтому не следует стремиться во всех случаях настраивать ток возбуждения равный его номиналу (см. рисунок). В зависимости от нагрузки СД ток возбуждения может быть и меньше номинального или чуть больше...

Сообщение отредактировал Ваня Иванов - 11.12.2019, 14:39

[eugevict]

При регулировании тока ротора и при приближении тока возбуждения к номиналу, ток статора увеличивается выше номинального, и начинают греться, поэтому они держат ток возбуждения ниже номинального и СД не перегревается.

СПВУ достаточно надежный возбудитель, но сколько ему годов ?
Есть смысл для начала проверить(по возможности) токовые цепи включая показометры, а в дальнейшем ставить наладчиков пусть их предметно проверят.

[rosck]

Звонят из цеха компрессии и говорят что один из СД отключился от защиты "асинхронный ход", и начинают с того что неправильно работает РЗА. Начали разбираться, выяснили что в питающеё сети в это время было удаленное к.з., посадку напряжения не заметили, других отключений в том числое и по 0,4кВ не было никаких.

У Вас двигатель, из за КЗ, возможно вылетел из синхронизма, вот защита и сработала. Для того, чтобы этого не происходило, при кратковременном снижении напряжения сети, в источнике питания ротора, должна быть предусмотрена форсировка напряжения (тока).

[Ваня Иванов]

...У этих же двух двигателей, ток ротора увеличиваем почти с нуля, а ток статора только растет и растет...

Почти с нуля - это ещё не значит, что с нуля! Ваши двигатели явно недогружены и сейчас работают в режиме перевозбуждения. Настройки были когда-то сделаны для номинальной мощности двигателя, но теперь нагрузка на СД меньше номинальной и надо бы уменьшить ток возбуждения. Однако уменьшить ток ротора Вам не даёт автоматическое ограничение тока ротора по минимуму (в схеме управления есть такой подстроечник - защита от дураков). Если слегка убрать ограничение тока ротора по минимуму (только чуть-чуть, без фанатизма), то всё станет на свои места и Вы сможете настроить минимальный ток статора путём настройки оптимального тока ротора в соответствии с текущей нагрузкой.

[eugevict]

Однако уменьшить ток ротора Вам не даёт автоматическое ограничение тока ротора по минимуму (в схеме управления есть такой подстроечник - защита от дураков). Если слегка убрать ограничение тока ротора по минимуму (только чуть-чуть, без фанатизма), то всё станет на свои места и Вы сможете настроить минимальный ток статора путём настройки оптимального тока ротора в соответствии с текущей нагрузкой.

А зачем уменьшать, он и так небольшой (№6). Вот то что почти "0" и есть - защита от дураков, и крутить его не надо.

[Ваня Иванов]

А зачем уменьшать, он и так небольшой (№6). Вот то что почти "0" и есть - защита от дураков, и крутить его не надо.

Уважаемый eugevict! Ещё раз более внимательно прочтите мои посты №7 и №9, изучите ниже U-образные характеристики СД и подумайте, почему ТС никак не может установить минимально возможный ток статора, хотя методом "научного тыка" они и установили минимальный ток статора:

Однако это ещё не минимально возможный и оптимальный для данной нагрузки ток статора, при котором cosφ = 1. Для этого им нужно установить ток возбуждения ещё меньше, т.е. перейти в точку I_в2, но это сделать им не даёт ограничение тока возбуждения по минимуму (синяя линия). Вот почему надо слегка убавить (сдвинуть влево) ограничение тока возбуждения по минимуму.
Как видно, что у Вас и у ТС примерно одинаковый уровень квалификации, и Вас нельзя подпускать к СД на расстояние ближе 100 м...

Сообщение отредактировал Ваня Иванов - 15.12.2019, 19:33

[eugevict]

Уважаемый eugevict! Ещё раз более внимательно прочтите мои посты №7 и №9, изучите ниже U-образные характеристики СД и подумайте, почему ТС никак не может установить минимально возможный ток статора, хотя методом "научного тыка" они и установили минимальный ток статора:

У ТСа тор ротора уменьшается почти до "0" и вопрос стоит о повышении тока ротора и минимальном токе статора, это и будет при пересечении кривых (U- характеристика), а то что вы предлагаете отвечает за устойчивость работы СД и при снижении тока ротора до Min по этой уставки идет отключение СД по потере возбуждения, так что эту крутилку пока лучше не трогать.
Судя по Вашим советам, компрессор с СД вы никогда не видели и уж тем более не регулировали.
P.S.
Для повышения Вашей квалификации:
На работающем СД компрессора нельзя сбросить ток в такой минимум, он вылетит из синхронизма (дроссельная заслонка остается на 17% приоткрытой).
И даже если СД работает в генераторном режиме - а учитывая что, эти СД не всегда так работали, надо не крутилку вертеть а смотреть возбудитель и наиболее популярная проблема это сохнут электролиты в СПВУ которым как минимум лет 25-30.
Так что не Вам судить о моей квалификации, обратите внимание на свою, уж больно часто вас "носом" тыкают.

[НИР]

Почти с нуля - это ещё не значит, что с нуля! Ваши двигатели явно недогружены и сейчас работают в режиме перевозбуждения. .

Эх Ваня, хоть немного вникнете в проблему. Может я сразу коряво задал вопрос, но потом думается что разъяснил.
Читайте внимательнее начиная с первого вопроса. СД не перевозбуждены.

Что такое минимальное и максимальное ограничение тока возбуждения , У-характеристики СД всем понятны.
Вопрос то и был задан, что не совсем обычная ситуация. Для себя сделали вывод.
СД явно перегружены, думаем что где то неправильно работает задвижка.

Сообщение отредактировал НИР - 16.12.2019, 6:43

[Ваня Иванов]

У ТСа ток ротора уменьшается почти до "0"...

Уважаемый eugevict! Вы это ляпнули не подумав и здесь же противоречите сами себе:

...На работающем СД компрессора нельзя сбросить ток в такой минимум, он вылетит из синхронизма...

Вот такая Ваша "квалификация"...

...то что вы предлагаете отвечает за устойчивость работы СД и при снижении тока ротора до Min по этой уставки идет отключение СД по потере возбуждения, так что эту крутилку пока лучше не трогать...

Снова говорите абсолютную чушь. Никакой потери возбуждения не произойдёт, поскольку я не предлагаю снизить эту уставку до нуля, а предлагаю лишь слегка её уменьшить. Вижу, что вы никогда не занимались наладкой тиристорных систем возбуждения СД.
Теперь читаем, что говорит ТС:

...СД не перевозбуждены...

Уважаемый НИР! Если бы это было так, как Вы утверждаете, то при повышении тока возбуждения (тока ротора) ток статора должен уменьшаться до какого-то минимального значения (cosφ=1), а при дальнейшем повышении тока возбуждения, ток статора должен возрастать. Но у Вас ток статора при любых положениях ручного регулятора всё время возрастает. Это означает, что СД перевозбуждены!

...Для себя сделали вывод.
СД явно перегружены, думаем что где то неправильно работает задвижка...

Вы снова сделали в корне неправильный вывод! Нагрузка на СД будет максимальна при полностью открытой задвижке! Хоть это Вам понятно или нет? При дросселировании (прикрытии задвижки) нагрузка на СД уменьшается и будет минимальной при полностью закрытой задвижке. Разберитесь с вопросом, как регулируется нагрузка на СД с помощью задвижки.

[eugevict]

Нагрузка на СД будет максимальна при полностью открытой задвижке! При дросселировании (прикрытии задвижки) нагрузка на СД уменьшается и будет минимальной при полностью закрытой задвижке. Разберитесь с вопросом, как регулируется нагрузка на СД с помощью задвижки.

После таких регулировок стало очевидно, что и компрессорном оборудовании Вы полный профан, при такой квалификации Вас не то что к возбудителю - на компрессорную станцию пускаю нельзя !

[Ваня Иванов]

...при такой квалификации Вас не то что к возбудителю - на компрессорную станцию пускаю нельзя !

Моя твоя не понимаю и на компрессорную станцию пускаю! Уважаемый eugevict! Почаще открывайте учебники и узнаете много чего интересного, о чём вы даже не подозревали! Например, что при закрытии задвижки производительность компрессора Q в м³/сек уменьшается, а вместе с ней уменьшается и мощность электродвигателя привода компрессора:

Так кто из нас полный профан?

[НИР]

Вы снова сделали в корне неправильный вывод! Нагрузка на СД будет максимальна при полностью открытой задвижке! Хоть это Вам понятно или нет? При дросселировании (прикрытии задвижки) нагрузка на СД уменьшается и будет минимальной при полностью закрытой задвижке. Разберитесь с вопросом, как регулируется нагрузка на СД с помощью задвижки.

Пуск СД выполняется при закрытой задвижке на выходе компрессора, потом она открывается с загружает СД. НО это только при пуске.
Кстати при закрытой задвижке, СД работает как надо, ток статора конечно маловат, но с У-образной характеристикой при регулировании тока ротора.

Также обратите внимание на то что компрессоров два и работают на одну трубу.
Также что у любого компрессора задвижки есть на входе (всасе) и на выходе компрессора (нагнетании).
Также , если на одну трубу работают более одного компрессора, в трубопроводах стоят ещё какие то клапана противодаления, и какие то байпасные трубы со своими задвижками.

В общем разбираться далее будем при полной остановке компрессорной в остановочный ремонт.

Сообщение отредактировал НИР - 17.12.2019, 6:53