Гашение магнитного поля синхронной машины.

При КЗ во внешней цепи срабатывает релейная защита, которая отключает синхронный генератор от присоединенной к нему нагрузки или от сети. Однако при внутренних КЗ в генераторе отключение его от внешней цепи не ликвидирует режим КЗ, так как в обмотке якоря индуцируется ЭДС и по ней продолжает проходить большой ток. Чтобы устранить режим КЗ в этом случае, необходимо резко уменьшить магнитный поток машины, для чего следует прекратить прохождение тока по её обмотке возбуждения. Операции, необходимые для прекращения прохождения тока по обмотке возбуждения синхронной машины при аварийных режимах, называют гашением магнитного поля. Гашение магнитного поля в принципе возможно путем быстрого размыкания цепи обмотки возбуждения с помощью соответствующего контакта автоматического выключателя (автомата гашения поля). Однако при этом в обмотке возбуждения индуцируется ЭДС самоиндукции е_В=-L_Вdi_B/dt. Так, как ОВ имеет значительную индуктивность L_B, то ЭДС е_В может создавать большие перенапряжения, опасные для изоляции обмотки. Поэтому применяют способы гашения магнитного поля, обеспечивающие уменьшение тока возбуждения с некоторой ограниченной скоростью, при которой не возникают чрезмерные перенапряжения.В настоящее время применяют две схемы гашения поля. В одной из них (рис. 6.58,а) ОВ отключается автоматом гашения поля от возбудителя и замыкается на гасящий резистор, сопротивление которого в 4-5 раз больше сопротивления ОВ. При таком значении сопротивления резистора ток К.З. не создает в генераторе значительных внутренних повреждений, а возникающие перенапряжения находятся в допустимых пределах. Гасящий резистор должен быть рассчитан на длительный ток, равный 0,2I_В.НОМ для турбогенераторов и 0,05I_В.НОМ для гидрогенераторов. В другой схеме (рис. 6.58, б) скорость уменьшения тока возбуждения ограничивается путем удлинения времени горения в автомате гашения поля, который размыкает цепь ОВ. Этот автомат кроме главных контактов 4 имеет специальные дугогасительные контакты 10, при размыкании которых возникающая дуга выдувается на дугогасительную решетку и гасится в ней. Соответствующим выбором конструкции дугогасительной камеры удается получить умеренную скорость уменьшения тока. При использовании указанных схем гашения поля требуется усиливать изоляцию ОВ, на которую в нормальных условиях подается напряжение порядка 50-400 В. Гашение поля мало влияет на характер переходного процесса нарастания тока якоря при КЗ, так как этот ток достигает максимального значения I_УД примерно через полпериода (при частоте 50 Гц через 0,01 с), а за это время защита не успевает сработать. Оно лишь уменьшает время, в течение которого по обмотке проходит ток КЗ и, следовательно, снижает вероятность повреждения машины этим током.