GE 151X1207CK02SA04 Module de système d'excitation

Dans le système d'excitation, la fonction de démagnetisation et la fonction de crowbar sont les mécanismes de protection essentiels pour garantir la sécurité de l'équipement. Grace à la coordination temporelle et au couplage logique, elles réagissent rapidement en cas de panne du système pour empêcher les surtensions et les surintensités d'endommager les composants clés tels que le générateur et les bobines d'excitation. Voici les mécanismes spécifiques de leur fonctionnement collaboratif :

• En fonctionnement normal, la bobine d'excitation génère un champ magnétique grace au courant continu pour fournir le courant d'excitation au générateur.

• Lorsqu'une panne grave se produit dans le système (telle qu'un court-circuit interne dans le générateur ou une anomalie de la tension d'excitation), si le courant d'excitation persiste, l'énergie magnétique stockée dans la bobine sera libérée instantanément, générant une tension induite extrêmement élevée (qui peut atteindre plusieurs fois ou même des dizaines de fois la tension normale), détruisant la couche d'isolation ou br?lant l'équipement.

• La fonction de démagnetisation court-circuite la bobine d'excitation ou la connecte à un composant consommateur d'énergie (tel qu'un varistance en oxyde de zinc) grace à un circuit de démagnetisation dédié (tel qu'un interrupteur de démagnetisation, une résistance non linéaire, un thyristor, etc.), for?ant la libération de l'énergie et réduisant le courant d'excitation à zéro en quelques millisecondes pour éviter les dommages causés par la surtension.

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• Lorsqu'une surtension ou une surintensité se produit dans le système d'excitation (telle qu'un échec de commutation ou une mauvaise conduction du thyristor) mais ne atteint pas le niveau nécessitant une démagnetisation complète, le circuit de crowbar se met rapidement en conduction, déviant et libérant l'énergie excédentaire grace à une branche dédiée (telle qu'un thyristor ou une résistance haute puissance) pour empêcher l'énergie d'impacter le circuit principal.

• Par exemple : Dans un système d'excitation de convertisseur, si la tension c?té continu monte brusquement, le thyristor de crowbar se met en conduction, court-circuitant le c?té continu et consommant de l'énergie grace à une résistance limitatrice de courant tout en déclenchant un signal de protection pour éviter les dommages au module de convertisseur.

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• Panne légère : Seul le crowbar fonctionne

• Lorsque la tension/courant détecté dépasse le seuil mais ne menace pas les composants clés (telle qu'une surintensité de courte durée ou une légère surtension), le circuit de crowbar se met d'abord en conduction pour diviser rapidement l'énergie tout en envoyant un signal d'alerte au système de contr?le.

• Si la panne est éliminée après le fonctionnement du crowbar (par exemple, si la surtension tombe dans une plage de sécurité), le système peut reprendre le fonctionnement normal sans démagnetisation ; si la panne persiste, le niveau de protection suivant est déclenché.

• Panne grave : Le crowbar agit d'abord, suivi de la démagnetisation

• Lorsque le niveau de panne est élevé (telle qu'un court-circuit du générateur ou une rupture d'isolation dans la bobine d'excitation), le crowbar se met instantanément en conduction pour diviser brièvement une partie de l'énergie, gagnant du temps pour le fonctionnement du circuit de démagnetisation (évitant une surtension excessive sur l'interrupteur de démagnetisation lors de sa coupure).

• Presque simultanément, le circuit de démagnetisation s'active : l'interrupteur de démagnetisation coupe le circuit d'excitation principal, connecte la bobine au résistance de démagnetisation, force la libération de l'énergie magnétique restante et coupe complètement l'excitation pour empêcher la propagation de la panne.

• Mécanisme de couplage logique

• Les deux partagent un seul système de détection de panne (tels que des capteurs de tension, des transformateurs de courant, des fusibles rapides) et déterminent le type et le niveau de panne grace à une unité de contr?le principale (telle qu'un PLC ou une puce de protection dédiée).

• Priorité du signal de déclenchement : La fonction de démagnetisation a généralement la priorité la plus élevée. Une fois déclenchée, la fonction de crowbar se coordonne de manière synchrone (par exemple, court-circuitant et divisant d'abord, puis démagnetisant complètement) ; lorsque le crowbar fonctionne, si la panne n'est pas atténuée, elle passe automatiquement à la démagnetisation.

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1. Au moment du court-circuit, la bobine d'excitation induit une force électromotrice inverse extrêmement élevée, provoquant une augmentation brutale du courant.

2. Le circuit de crowbar détecte d'abord la surintensité et se met en conduction en 1 - 2 millisecondes, libérant une partie de l'énergie grace à une résistance de dérivation pour réduire la pression sur le circuit principal.

3. Simultanément, l'unité de contr?le principale détermine qu'il s'agit d'une panne grave et déclenche immédiatement l'interrupteur de démagnetisation pour connecter la bobine d'excitation au résistance de démagnetisation, for?ant la libération de l'énergie restante et réduisant rapidement le courant d'excitation à zéro.

4. Après l'élimination de la panne, le système déconnecte d'abord le circuit de crowbar puis redémarre l'excitation grace à une procédure de réinitialisation (si il n'est pas endommagé).

• Le crowbar est la ? première ligne de défense ?: Il divise rapidement l'énergie pour atténuer les situations d'urgence, laissant de la place pour le jugement du système.

• La démagnetisation est la ? ligne de défense ultime ?: Elle élimine complètement l'énergie pour résoudre les pannes critiques.

• Grace à la ? réponse hiérarchique + coordination temporelle ?, ils évitent les arrêts inutiles pour les pannes mineures et garantissent la sécurité de l'équipement lors de pannes graves, servant de garantie essentielle pour la fiabilité du système d'excitation.