Параллельная работа генераторов постоянного тока

Генератор постоянного тока, как и генераторы переменного тока, часто работают параллельно на общую группу потребителей. В этом случае в периоды малых нагрузок можно часть генераторов отключить и получить экономию электроэнергии за счет большего КПД оставшихся в работе генераторов. Параллельная работа также удобна и с точки зрения резерва мощности при питании ответственных потребителей.

Для параллельной работы используются генераторы независимого, параллельного и смешанного возбуждения. Как правило, на параллельную работу включаются генераторы с одной и той же системой возбуждения, близкие друг другу по мощности и по внешним характеристикам. Номинальные напряжения генераторов должны быть равны. Эти условия вытекают из необходимости обеспечения равномерной загрузки генераторов пропорционально их номинальным мощностям.

На рис. 6.36 представлена схема параллельной работы двух генераторов параллельного возбуждения. При включении генераторов на параллельную работу необходимо убедиться в том, что полярность и величина напряжений генераторов одинаковая. Невыполнение этих условий приводит к возникновению уравнительного тока между генераторами. В рабочем режиме распределение тока нагрузки определяется из уравнений

Чтобы изменить нагрузку на одном из генераторов, необходимо изменить ЭДС или . Наиболее просто это можно сделать путем регулирования тока возбуждения соответствующего генератора, например, при увеличении тока возбуждения первого генератора растет ЭДС и ток . При этом увеличивается мощность первого генератора и момент , развиваемый приводным двигателем первого генератора. Чтобы сохранить напряжение U и ток нагрузки неизменными, возбуждение второго генератора необходимо уменьшить. При этом снизятся ЭДС , ток , мощность и момент . Таким образом, при неизменной нагрузке на шинах постоянного тока увеличение нагрузки одного генератора приводит к уменьшению нагрузки второго.

Если генераторы работают без регулирования возбуждения, то распределение нагрузки между ними происходит в соответствии с их внешними характеристиками (рис. 6.37). Генератор, имеющий жесткую внешнюю характеристику (кривая 2), нагружается большим током, чем генератор с более мягкой характеристикой (кривая 1). Параллельная работа генераторов независимого возбуждения ничем не отличается от параллельной работы генераторов параллельного возбуждения.

Генераторы смешанного возбуждения включаются на параллельную работу по схеме рис. 6.38. Для устойчивой работы генераторов смешанного возбуждения с согласным включением обмоток необходимо применить уравнительное соединение между точками “ a ”и “ b ”. Если уравнительное соединение отсутствует, то при случайном увеличении тока возрастет поток последовательной обмотки и, следовательно, увеличится ЭДС , что вызовет дальнейшее увеличение тока , а ток и ЭДС будут уменьшаться. В результате нагрузка первого генератора будет лавинообразно возрастать, а второго - уменьшаться. При наличии уравнительного соединения случайное увеличение тока распределится равномерно между последовательными обмотками и вызовет увеличение ЭДС обоих генераторов.