Главная страница Случайная страница Разделы сайта АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Параллельная работа генераторов
На электрических станциях обычно устанавливают несколько синхронных генераторов, включаемых параллельно для совместной работы (рисунок 5.8). Применение нескольких параллельно включенных генераторов вместо одного генератора суммарной мощности необходимо для обеспечения бесперебойного электроснабжения в случае аварии в каком-либо генераторе или отключения его для ремонта. Это также целесообразно при работе электростанции с переменным графиком нагрузки, например когда мощность нагрузки значительно меняется в различные часы суток. В этом случае при уменьшении мощности нагрузки можно отключить один или несколько генераторов для того, чтобы нагрузка генераторов, оставшихся включенными, была близка к номинальной. В итоге эксплуатационные показатели работы генераторов (КПД и cosφ) будут достаточно высоки. При включении синхронного генератора в сеть на параллельную работу необходимо соблюдать следующие условия: 1. ЭДС генератора Е0 в момент подключения его к сети должна быть равна и противоположна по фазе напряжению сети (Е0 = –UС); 2. Частота ЭДС генератора fГ должна быть равна частоте переменного напряжения в сети fC; 3. Порядок следования фаз на выводах генератора должен быть таким же, что и на зажимах сети. Если указанные условия не соблюдаются, то в обмотке статора генераторов появляются большие уравнительные токи, чрезмерное значение которых может явиться причиной аварии, а также вызывает значительные динамические моменты. Приведение генератора в состояние, удовлетворяющее всем указанным условиям, называют синхронизацией. Используются два способа включения синхронных генераторов на параллельную работу: быстродействующий способ самосинхронизации и относительно медленный способ точной синхронизации. 5.5.1 Способ точной синхронизации Сущность этого способа состоит в том, что, прежде чем включить генератор в сеть, его приводят в состояние, удовлетворяющее всем вышеперечисленным условиям. Момент соблюдения этих условий, т. е. момент синхронизации, определяют прибором, называемым синхроноскопом.По конструкции синхроноскопы разделяют на стрелочные и ламповые. Рассмотрим процесс синхронизации генераторов с применением лампового синхроноскопа, который состоит из трех ламп 1, 2, 3, расположенных в вершинах равностороннего треугольника. При включении ламп по схеме «на погасание» (рисунок 5.9)момент синхронизации соответствует одновременному погасанию всех ламп. Напряжение на лампах определяется геометрической суммой ЭДС генератора и напряжения сети. В момент совпадения векторов звезды ЭДС с векторами звезды напряжений эта сумма достигает наибольшего значения, при этом лампы горят с наибольшим накалом (напряжение на лампах равно удвоенному напряжению сети). В последующие моменты времени звезда ЭДС обгоняет звезду напряжений и напряжение на лампах уменьшается. В момент синхронизации векторы ЭДС и напряжений занимают положение, при котором фазные ЭДС генератора и напряжение сети равны и находятся в противофазе, т. е. UЛ = 0, и все три лампы одновременно гаснут. При большой разности угловых частот ω Г и ω С лампы вспыхивают часто. Изменяя частоту вращения первичного двигателя, добиваются равенства ω Г = ω С, о чем будет свидетельствовать погасание ламп на длительное время. В этот момент и следует замкнуть рубильник, после чего генератор окажется подключенным к сети. 5.5.2 Способ самосинхронизации Ротор невозбужденного генератора приводят во вращение первичным двигателем до частоты вращения, отличающейся от синхронной не более чем на 2 – 5%, затем генератор подключают к сети. Для того чтобы избежать перенапряжений в обмотке ротора в момент подключения генератора к сети, ее замыкают на некоторое активное сопротивление. Так как в момент подключения генератора к сети его ЭДС равна нулю (генератор не возбужден), то под действием напряжения сети в обмотке статора наблюдается резкий бросок тока, превышающий номинальное значение тока генератора. Вслед за включением обмотки статора в сеть подключают обмотку возбуждения к источнику постоянного тока и синхронный генератор под действием электромагнитного момента, действующего на его ротор, втягивается в синхронизм, т.е. частота вращения ротора становится синхронной. При этом ток статора быстро уменьшается. При самосинхронизации в генераторе протекают сложные электромеханические переходные процессы, вызывающие значительные механические воздействия на обмотки, подшипники и муфту, соединяющую генератор с турбиной. Влияние этих воздействий на надежность генератора учитывается при проектировании синхронных генераторов. Способ самосинхронизации (грубой синхронизации) обычно применяют в генераторах при их частых включениях. Этот способ прост и легко автоматизируется. Быстродействующая самосинхронизация применяется при автоматических ускоренном пуске и пуске в режим работы синхронным компенсатором гидрогенераторов, а также при попытках незамедлительного восстановления нормального режима работы отключившихся турбогенераторов. При нормальном пуске гидро- и турбогенераторы включаются на параллельную работу по методу точной синхронизации.
|