§ 6.9. Параллельная работа синхронных генераторов

Включение генераторов на параллельную работу. Синхронные генераторы так же, как и генераторы постоянного тока, могут вклю­чаться на параллельную работу (рис. 6.22), что позволяет более полно использовать мощность работающих генераторов. Включение синхронных генераторов на параллельную работу обладает некото­рыми особенностями. Если для ввода генераторов постоянного тока в параллельную работу достаточно уравнять э. д. с. генератора и напряжение на шинах станции, то для генераторов переменного тока необходимо еще, чтобы их переменная э. д. с. в любой момент вре­мени была равна напряжению на шинах и находилась по отноше­нию к нему в противофазе. Для этого требуется, чтобы частота э. д. с. генератора была равна частоте напряжения сети, а вектор э. д. с. был сдвинут относительно вектора напряжения сети на 180 .

Если будет нарушено первое условие, т. е. э. д. с. Е_огенератора, включаемого на параллельную работу, не будет равна напряжению на шинах U_с,, то между обмотками обоих генераторов возникнет разностная э. д. с. . Эта э. д. с. создаст уравнитель­ный ток Iур, который по фазе будет отставать от разностной э. д. с. на 90°. По отношению к генератору с большей э. д. с. уравнитель­ный ток является индуктивным и будет создавать в нем продольно-размагничивающую м. д. с. реакции якоря, уменьшая его э. д. с." По отношению к генератору с меньшей э. д. с. ток /_ур является емкостным и будет создавать в нем продольно-намагничивающую м. д. с. реакции якоря, увеличивая его э. д. с. Таким образом, уравнительный ток стремится уравнять э. д. с. обоих генераторов. Являясь реактивным, ток /_ур не нагружает первичные двигатели, но в первоначальный момент включения генератора может вызвать на валу двигателя значительные механические усилия.

Если же будет нарушено второе условие и частота э. д. с. ра­ботающего генератора, и частота э. д. с. генератора, включаемого на параллельную работу, не будут равны

---

, то возникнут биения напряжения в пределах от 0 до 2 U_с,, которые вызовут соответствующие биения тока /_б. Эти биения тока могут вызвать на валу первичного двигателя ощутимые механические усилия в виде толчков. Явления, имеющие место в рассматриваемом случае, могут быть представлены в виде диаграммы (рис. 6.23). Так как

частоты обоих генераторов не равны, то векторы U_си Е_обудут вра­щаться с различной угловой скоростью: вектор подключаемого,

генератора Е₀— со скоростью , а вектор работающего генератора U_c— со скоростью .

Если в какой-то момент времени векторы U_cи Ё_орасположатся во отношению друг к другу так, как показано на диаграмме, то разностная э. д. с. будет равна геометрической сумме обеих э. д. с.

Под действием разностной э. д. с. в цепи статоров генераторов возникнет ток биений /_б, который будет отставать по фазе от

на 90° и почти совпадет по фазе с э. д. с. E₀- Отсюда следует, что ток биений /_б имеет активную составляющую и нагружает генера­тор, что сказывается на работе первичного двигателя.

Включение синхронных генераторов на параллельную работу необходимо производить при соблюдении следующих условий:

1. 
   равенстве мгновенных значений э. д. с. генератора и напря­жения сети;
   
2. 
   равенстве частот э. д. с. генератора и напряжения на шинах;
   3) сдвига по фазе э. д. с. генератора и напряжения на шинах на 180°;
   

4) одинаковом порядке следования фаз у включаемого и рабо­

---

тающих генераторов.

Обеспечение перечисленных условий называется синхронизацией генераторов.

Ввод генераторов в параллельную работу возможен методами точной синхронизации и самосинхронизации.

Метод точной синхронизации. При этом методе соблюдение ус­ловий синхронизации в процессе подключения генератора на па­раллельную работу проверяют следующим образом.

Равенство э. д. с. генератора (напряжения на его зажимах при холостом ходе E₀=U₀) и напряжения на шинах устанавливается посредством вольтметров. Регулировка э. д. с. генератора производится изменением его тока возбуждения при помощи реостата в цепи возбуждения.

Равенство частот, совпадение Е_ои U_c,, а также чередование фаз проверяют посредством стрелочного или лампового синхроно­скопа. Ламповый синхроноскоп состоит из ламп, подключаемых к ножам рубильника во все три фазы генератора. Различают две'

с хемы включения ламп: «на поту­хание» (рис. 6.24, а) и «на вращение света» (рис. 6.24, б).

На рис. 6.25 показаны звезды

векторов э. д. с. Ё_А, Ё_B, Ё_Cтрех­фазного генератора, вводимого в параллельную работу, и звезда

векторов напряженияU_A U_B,,U_C на шинах станции.


Схема включения ламп:

а) — на потухание и б) — на враще­ние света

Рис. 6.24.
Если частоты, э. д. с. и напря­жения одинаковы, то звезды век­торов будут вращаться с оди­наковыми угловыми скоростями и относительно друг друга будут оставаться неподвижными.

При соблюдении условий синхронизации векторы э. д. с.

и напряжений каждой фазы равны и находятся в противофазе (рис. 6.25, в), т. е. их сумма равна нулю, и лампы, включенные в,

---

разрыв фаз, погаснут. Это свидетельствует о соблюдении условий синхронизации. Если же угловые скорости векторных звезд не­равны , то одна звезда будет вращаться относительно другой со скоростью . Ha рис. 6.25, а и б показано сложение



Рис. 6.25. Звезда векторов э. д. с. при вклю­чении лампового синхроноскопа «на потухание»

напряжений сети и присоединяемого генератора при совпадении век­торов Е_А, Е_В, Е_С с векторами U_А, U_Bи U_Cпо фазе и образовании между ними угла сдвига фаз. Лампы периодически загораются и гаснут.
Частота мигания ламп определяется разностью между угловыми скоростями вращения обеих векторных звезд, т. е. пропорциональ­на разности частот напряжений подключаемого и работающих ге­нераторов. Совпадение частот на длительное время практически получить очень трудно. Поэтому, регулируя скорость вращения первичного двигателя, добиваются такого положения, при котором* период потухания ламп достигает 4—5 сек, после чего процесс под­готовки генератора к включению считают законченным и в момент погасания ламп включают рубильник.





Рис. 6.26. Звезда векторов э. д. с. при включении лампового синхроноскопа «на вращение света»

Схема включения ламп синхроноскопа по схеме «на вращение света» представлена на рис. 6.24, б. Из векторной диаграммы з-. д. с. E_A, E_B, E_Cuнапряжений U_A, U_B, U_C

---

(рис. 6.26,а и б) видно, что при лампы будут попеременно загораться и гаснуть. При расположении ламп в вершинах треугольника попеременное их погасание создает эффект, «вращения света». Скорость вращения света тем больше, чем больше разность . При соблюдении условий синхронизации две лампы устойчиво горят, а одна гаснет (рис. 6.26, в).

Если в процессе присоединения выводов генератора к ножам рубильника был нарушен порядок чередования фаз, то в схеме «на потухание» лампы синхроноскопа ведут себя, как при включе­нии их по схеме «на вращение света», а в схеме «на вращение света» они ведут себя, как при включении по схеме «на потухание».

В этом случае для обеспечения необходимого порядка чередо­вания фаз подключаемого генератора необходимо поменять местами провода, идущие от генератора к рубильнику. Включение генера­тора можно производить только после того, как будет согласован порядок чередования фаз.

Метод точной синхронизации позволяет включать генераторы в параллельную работу без особых толчков тока и колебаний на­пряжения. В то же время этот метод требует от обслуживающего персонала определенного опыта. При неточном включении возможны броски тока до 15-кратной величины от номинального значения, что, может вызвать аварию.

Метод самосинхронизации. В этом случае вводимый генератор приводят во вращение со скоростью, отличающейся от синхронной не более чем на ±5%, и включают на шины станции в параллель­ную работу без возбуждения.

Во избежание перенапряжения обмотка возбуждения генератора должна быть при этом замкнута на некоторое сопротивление. После включения генератор возбуждают и он самостоятельно «втягивается» в синхронизм.

До возбуждения на генератор действует асинхронный момент, а после возбуждения возникает дополнительно синхронный момент, который и синхронизирует генератор. Асинхронный момент воз

---

Смотрите также файлы

• Цц Этап развития команды, на котором возникает конфронтация между ее членами, называется стадией .docx

• 1. 1 Энтеральные пути введения лекарственных средств.docx

• Практическая работа Решение кейсовой задачи по теме Оценка качества образования Показатель.docx

• Изучение принципов отладки программ с использованием резидентных средств микроконтроллера.docx

• Задание Проведите сравнительный анализ требований к результатам освоения программ по фгос ооофгос ноо и универсальному кодификатору. Заполните сравнительную таблицу.docx