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?

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?

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.

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...

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?

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...
Опять же см. здесь последний абзац (тыц)

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"

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.

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

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...

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.

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).

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.

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:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
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...

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.

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.

Уважаемый eugevict! Вы это ляпнули не подумав и здесь же противоречите сами себе:
Вот такая Ваша "квалификация"...
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:
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!
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.

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 !

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:
Нажмите для просмотра прикрепленного файла
Так кто из нас полный профан?

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.

Хорошо, что Вы хотя бы это поняли! А вот наш коллега eugevict совершенно запутался и всё поставил с ног на голову. У него при закрытой задвижке нагрузка на СД почему-то увеличивается...
А теоретик Ваня, отработавший не один год наладчиком тиристорных систем возбуждения СД и СГ мощностью десятки МВт, по сравнению с которыми Ваш СД просто "шибздик", ничего этого не знает и талдычит о каких-то там ограничителях тока возбуждения...

Единственная задвижка которую Вы можете закрыть на рабочей машине - это "задвижка нагнетания", все остальное уже закрыто, а то чем собираетесь прикрывать называется - "дроссельная заслонка".
Надеюсь теперь "теоретик Ваня" понял какую чушь он нес.
У ТС установлены компрессора - машины динамического действия центробежного типа:
Описание
Турбокомпрессорные агрегаты К-250, К-500, К-525, К-1500, ЦК-115/9, ЦК-135/8, ЦТК-275/9, КТК 7/14, КТК 12,5/35. Кислородные компрессора КТК 7/14 и КТК 12,5/35. Нагнетатели Э-35; Н-50; Н-400; Н-700; Н-1050; Э-1700; 750; 1200, ЦНВ
Подробное описание:
Турбокомпрессорные агрегаты, предназначенные для сжатия и перемещения воздуха и газа типа К-250, К-500, К-525, К-1500, ЦК-115/9, ЦК-135/8, ЦТК-275/9, КТК 7/14, КТК 12,5/35, которые относятся к машинам динамического действия.
В состав компрессоров входит компрессор, редуктор, промежуточный и концевой воздухоохладители, комплект патрубков для соединения компрессора с промежуточными воздухоохладителями, дроссельная заслонка, обратный и противопомпажный клапаны. Рабочие колеса изготовлены и высокопрочной коррозийно-стойкой стали, что обуславливает их высокий ресурс. Оригинальная конструкция лабиринтных уплотнений гарантирует повышенную герметичность, а также поддерживает постоянный уровень утечек в процессе эксплуатации. Подшипники скольжения компрессора создают устойчивое положение валов в пусковой период и во время работы, уменьшая вибрацию к минимальной. Редуктор представляет собой одноступенчатую повышающуюся шевронную цилиндрическую зубчатую передачу. Регулирование входного давления машин осуществляется дроссельной заслонкой. Смазочная система в составе компрессоров поставляется в виде устройств (бак масляный, пусковой насос, маслоохладитель, арматура, трубы тому подобное) установленных и соединенных в систему в виде собранного на заводе блока. Приводом компрессоров служит синхронный двигатель СТД. Управление машиной осуществляется комплектным устройством УКАС-АМ. Производительность выпускаемого оборудования от 100 до 1500 м3/мин.

ТС будучи простым электриком может и не знать что установлено на всасе "задвижка или заслонка", но квалифицированный специалист Ваня Иванов - это знать обязан!

Вам это всё ТС в личной беседе рассказал? Про то, какие бывают компрессоры и как они устроены, мне известно не хуже Вас, но в отличие от Вас, мне ещё известны и общие для всех типов компрессоров, а также синхронных двигателей, физические законы, о которых у Вас весьма поверхностное представление.
Теперь не надо грузить сюда всю информацию, нарытую впопыхах из интернета. Все уже поняли, кто и в чём разбирается, поэтому не следует после драки размахивать кулаками и доказывать всем, какой Вы крутой "специалист"...

Облажались в очередной раз и раздутое ЭГО душить начало, так это не первый и не последний раз - переживете.

Моё "раздутое ЭГО" переживало и не такое, однако в данном случае облажались Вы и это очень серьёзно Вас напрягает...
Расслабьтесь, выпейте чайку или кофейку, примите контрастный душ или ванну, после чего, возможно, появится долгожданное просветление и Вы сможете понять и признать свои ошибки... Но может случиться и так, что это просветление не наступит никогда, что более вероятно...

Что-же Вы так озаботились, у меня все в порядке, хотя, народная мудрость гласит - каждый судит по себе, так-что чаек, кофеек и просветление Вам нужнее.

Всем спасибо за обсуждение, считаю мой вопрос закрытым. Для информации, речь шла о компрессоре К-250.