Рисунок 15.2 – СВАРН с управлением по отклонению с корректором напряжения (а), комбинированная (б)
Через КН осуществляется отрицательная обратная связь по напряжению.
Через КН дополнительно осуществляется коррекция напряжения по температуре, частоте, также в КН включают контур для автоматического распределения реактивных нагрузок при параллельной работе генераторов.
Достоинства системы. Без ТК СВАРН более компактна, имеет меньшую массу и небольшое время регулирования.
Комбинированные системы
В схемах этих СВАРН имеется ТК и КН. Схема приведена на рисунке 2б.
Принцип действия. С помощью ТК регулирование выполняется с недостаточной точностью, однако, это компенсируется наличием КН. Комбинированные СВАРН обладают высокой точностью стабилизации напряжения. Сигнал с выхода КН воздействует на обмотку Wу управления ТК, либо на систему управления управляемого выпрямителя UZ. Так как корректор напряжения выполняет отрицательную обратную связь по напряжению, то при отключении КН напряжение на генераторе увеличивается приблизительно на 10% номинального. Ток обмотки Wу размагничивает ТК, уменьшая результирующий магнитный поток.
Вопрос 16
СВАРН типу МСС. Основні елементи схеми. Початкове збудження.
Основные элементы схемы и начальное возбуждение
Генераторы типа МСС отечественного производства. Схема их СВАРН проста и показала себя надежной в эксплуатации. СВАРН данного типа обеспечивает стабилизацию напряжения СГ с отклонением ±2,5% номинального. Основные элементы, входящие в схему:
– синхронный генератор G;
– трансформатор компаундирования ТК;
– блок силовых выпрямителей UZ1;
– генератор начального возбуждения ГНВ с выпрямителем UZ2;
– управляемый дроссель с рабочей обмоткой Wp и обмоткой управления Wу;
– компенсатор реактивной мощности (TA, R3) с выключателем SA;
– резистор термокомпенсации RK;
– автоматический выключатель QF;
– выключатель гашения поля QS;
– дополнительные резисторы R1, R2, R3.
Генератор начального возбуждения ГНВ представляет собой однофазный генератор переменного тока, магнитный поток которого создается полюсами из постоянных магнитов, установленных на роторе. Обмотка статора ГНВ подключена к обмотке возбуждения генератора через выпрямитель UZ2. Статор ГНВ крепится к корпусу блока контактных колец СГ и представляет собой кольцеобразное ярмо с четырьмя выступающими полюсами. Ярмо набрано из листов электротехнической стали. На полюсах расположены четыре катушки обмотки статора, соединенных в две параллельные ветви. Максимальное напряжение ГНВ составляет ;40-50 В, в то время как номинальное напряжение на выходе выпрямителя UZ1 – около 80 В, поэтому после самовозбуждения выпрямитель UZ2 запирается
В режиме начального возбуждения генератор ГНВ через выпрямитель UZ2 обеспечивает устойчивое начальное возбуждение. В номинальном режиме напряжение на выходе UZ1 превышает напряжение генератора ГНВ и UZ2 запирается, а генератор ГНВ оказывается отключенным.
Рисунок 16.1 – Схема СВАРН генератора типа МСС и векторные диаграммы.
Вопрос 17
СВАРН типу МСС. Корекція напруги по струму, коефіцієнту потужності.
Рисунок 17.1 – Схема СВАРН генератора типа МСС и векторные диаграммы.
Амплитудно-фазовое компаундирование
При помощи трансформатора компаундирования ТК осуществляется регулирование по значению и характеру тока нагрузки генератора. ТК имеет две первичные обмотки – токовую Wт и напряжения Wн, две вторичные обмотки – суммирующую Wс и измерительную обмотку W. В качестве компаундирующего элемента применен магнитный шунт, который увеличивает индуктивное сопротивление обмотки Wн. Токи, протекающие по обмоткам Wт и Wн, создают магнитные потоки Фт и Фн, которые образуют суммарный магнитный поток Фс=Фт+Фн.
(Описание принципа действия ТК см. вопрос 15).
Суммарный магнитный поток определяет значение тока возбуждения генератора и его ЭДС, так как переменная ЭДС суммирующей обмотки Wс с помощью выпрямителя UZ1 преобразуется в постоянный ток возбуждения СГ.
Вопрос 18
СЗАРН типу МСС. Робота дроселя відбору потужності в режимах самотній та паралельній роботі генераторів
Через управляемый дроссель происходит регулирование ЭДС генератора по напряжению и изменению температуры, а также распределение реактивных нагрузок при параллельной работе СГ. Увеличение напряжения на генераторе приводит к увеличению напряжения на вторичной обмотке ТК W, что в свою очередь вызовет увеличение тока в обмотке управления Wу и подмагничивание сердечника дросселя отбора мощности, поэтому индуктивное сопротивление обмотки рабочей Wр уменьшается. В результате увеличивается ток рабочей обмотки (происходит больший отбор мощности), а ток обмотки ОВГ уменьшается и напряжение генератора уменьшается.
При нагреве сопротивление резистора Rк, встроенного в СГ, увеличивается, что приводит к уменьшению тока в обмотке Wу и соответственно увеличению индуктивного сопротивления обмотки Wр. Это приведет к увеличению тока возбуждения и напряжения СГ.
При любых неисправностях СВАРН нарушается режим возбуждения. Обрыв или повреждение ОВГ или выпрямителя UZ1 приводит к срыву возбуждения. Замкнутый в режиме пуска выключатель QS исключает процесс самовозбуждения. Обрыв в цепях обмоток Wн и Wт, а также выпрямителей UZ1, UZ2 приводит к понижению напряжения холостого хода генератора. Обрыв в цепи обмотки Wу приводит к повышению напряжения генератора.
Распределение реактивных нагрузок
При параллельной работе СГ выключатель SA разомкнут и ЭДС трансформатора ТА создает ток через резистор R3, на нем возникает падение напряжения UR3. На выпрямитель UZ3 поступает напряжение управления Uу=UCB + UR3.
При увеличении реактивного (индуктивного) тока генератора вектор полного тока фазы А (ІА) переместится в положение ІА1 и вектор падения напряжения на резисторе R3 тоже переместится в положение UR1. Напряжение управления Uу1=UCB + UR1 увеличится, что приведет к уменьшению ЭДС генератора, и часть индуктивной нагрузки автоматически перейдет на второй генератор. С помощью резистора R2 можно изменять уставку стабилизации напряжения, а с помощью резистора R1 – проводить настройку.
Рисунок 18.1 – Схема СВАРН генератора типа МСС и векторные диаграммы.
Вопрос 19
СЗАРН типу ГМС. Основні елементи схеми, початкове збудження. Амплітудно-фазове компаундування. Робота коректора напруги.
Основные элементы схемы и начальное самовозбуждение
Генераторы типа ГМС отечественного производства мощностью 200-500 кВт, напряжением 230 и 400 В, частотой вращения 500 об/мин, с номинальным коэффициентом мощности 0,8.
В состав схемы СВАРН этих генераторов, работающей по методу комбинированного управления, входят следующие элементы:
– синхронный генератор G с обмоткой возбуждения;
– генератор начального возбуждения ГНВ с выпрямителем UZ2;
– трансформатор компаундирования ТК с магнитным шунтом;
– блок силовых выпрямителей UZ1 с тиристором VS;
– корректор напряжения КН;
– блок питания БП (может не входить в состав СВАРН);
– трансформатор тока ТА;
– рубильник гашения поля возбуждения QS.
Генератор начального возбуждения ГНВ представляет собой однофазный генератор переменного тока, магнитный поток которого создается полюсами из постоянных магнитов, установленных на роторе. Обмотка статора ГНВ подключена к обмотке возбуждения генератора через выпрямитель UZ2. Статор ГНВ крепится к корпусу блока контактных колец СГ и представляет собой кольцеобразное ярмо с четырьмя выступающими полюсами. Ярмо набрано из листов электротехнической стали. На полюсах расположены четыре катушки обмотки статора, соединенных в две параллельные ветви. Максимальное напряжение ГНВ составляет ;40-50 В, в то время как номинальное напряжение на выходе выпрямителя UZ1 – около 80 В, поэтому после самовозбуждения выпрямитель UZ2 запирается.
Рисунок 19.1 – Схема СВАРН генератора типа ГМС
Вопрос 20
СЗАРН безщіткового генератора типу "Тhіrіраrt". Структура, забезпечення початкового збудження.
Система возбуждения предназначена для возбуждения и автоматического регулирования напряжения бесщеточных синхронных генераторов трехфазного переменного тока фирмы Hyundai (Хенде), изготовитель – республика Корея. Структурная схема системы возбуждения представлена на рисунке 20.
Рисунок 20.1 –Структурная схема возбуждения бесщеточного генератора
В схеме приняты следующие обозначения:
G1 – основной генератор;
G2 – возбудитель;
LG1 – обмотка возбуждения основного генератора;
LG2 – обмотка возбуждения возбудителя;
UZ – статический выпрямитель.
Система возбуждения генератора выполнена смешанной и предполагает отбор мощности в систему возбуждения и наличие возбудителя. Возбудитель находится в одном корпусе с главным генератором и представляет собой синхронный генератор, обмотка возбуждения которого неподвижна и находится на статоре, а трехфазная обмотка на роторе.
Часть энергии переменного тока генератора G1 отбирается, регулируется, выпрямляется и подается на обмотку LG2. Возбудитель (генератор G2) возбуждается и в его трехфазных обмотках наводится переменная ЭДС, которая при помощи выпрямителя UZ выпрямляется и подается на обмотку возбуждения основного генератора LG1.
Выпрямитель UZ находится на роторе и вращается вместе с ним. В генераторе отсутствуют контактные кольца и щетки.
Процесс регулирования напряжения в системе «Thyripart» осуществляется по комбинированному принципу (по отклонению и по возмущению одновременно). Регулирование по возмущению выполнено при помощи трансформатора компаундирования. Регулирование по отклонению выполнено при помощи тиристорного регулятора (регулятора напряжения), который выполняет роль корректора напряжения. Через тиристорный регулятор осуществляется отрицательная обратная связь по напряжению путем отбора мощности с обмотки возбуждения основного генератора. При отключении тиристорного регулятора ток возбуждения генератора G1 увеличивается, что приводит к повышению напряжения на генераторе.
Принципиальная схема системы возбуждения приведена на рисунке 20.2. В учебных целях схема изображена в соответствии со стандартами, принятыми в стране изготовителе.
Рисунок 20.2 – Принципиальная схема системы возбуждения синхронного генератора типа «Thyripart»
В состав схемы входят следующие элементы:
А1 – регулятор напряжения; С1 – конденсатор; G1 – основной генератор; G2 – возбудитель; L1 – реактор; R1 – резистор; R2 – потенциометр; | T1, T2, T3 – измерительный трансформатор тока; T4, T5 – согласующий трансформатор; T6 – трансформатор выпрямителя (трансформатор компаундирования); T7, T8 – измерительный трансформатор напряжения; V1 – неподвижный выпрямитель; V2 – вращающийся выпрямитель; U – варистор. |
Система обеспечивает надежное самовозбуждение генератора от остаточного напряжения благодаря применению конденсаторов С1, который совместно с индуктивностью L1, образует последовательный колебательный контур, в котором при частоте, близкой к номинальной, образуется резонанс напряжений. В результате напряжение на конденсаторе С1 возрастает и становится больше напряжения генератора. Конденсатор С1 и обмотка 1Н трансформатора Т6 включены параллельно, поэтому это же напряжение подается на первичную обмотку Т6. Импульс ЭДС наводится на вторичной обмотке Т: и происходит самовозбуждение генератора.
Вопрос 21
СЗАРН безщіткового генератора типу " Тhіrіраrt ". Робота контуру регулювання по обуренню та відхиленню.
Процесс регулирования напряжения в системе «Thyripart» осуществляется по комбинированному принципу (по отклонению и по возмущению одновременно). Регулирование по возмущению выполнено при помощи трансформатора компаундирования. Регулирование по отклонению выполнено при помощи тиристорного регулятора (регулятора напряжения), который выполняет роль корректора напряжения. Через тиристорный регулятор осуществляется отрицательная обратная связь по напряжению путем отбора мощности с обмотки возбуждения основного генератора. При отключении тиристорного регулятора ток возбуждения генератора G1 увеличивается, что приводит к повышению напряжения на генераторе.
Принципиальная схема системы возбуждения приведена на рисунке 21.1. В учебных целях схема изображена в соответствии со стандартами, принятыми в стране изготовителе.
Рисунок 21.1 – Принципиальная схема системы возбуждения синхронного генератора типа «Thyripart»
В состав схемы входят следующие элементы:
А1 – регулятор напряжения; С1 – конденсатор; G1 – основной генератор; G2 – возбудитель; L1 – реактор; R1 – резистор; R2 – потенциометр; | T1, T2, T3 – измерительный трансформатор тока; T4, T5 – согласующий трансформатор; T6 – трансформатор выпрямителя (трансформатор компаундирования); T7, T8 – измерительный трансформатор напряжения; V1 – неподвижный выпрямитель; V2 – вращающийся выпрямитель; U – варистор. |
Контур системы возбуждения, работающий по возмущению, состоит из двух каналов – напряжения и тока. Канал напряжения выполнен на базе трансформатора Т6, на первичную обмотку которого (1N) поступает напряжение генератора, а со вторичной обмотки (2N) снимается переменная ЭДС, которая выпрямляется выпрямителем V1 и подается на обмотку возбуждения возбудителя G2. В его трехфазных обмотках наводится переменная ЭДС, которая выпрямляется вращающимся выпрямителем V2 и подается на обмотку возбуждения генератора G1. Последовательно с первичной обмоткой трансформатора Т6 включен реактор L1, выполняющий роль компаундирующего элемента. Система обеспечивает надежное самовозбуждение генератора от остаточного напряжения благодаря применению конденсаторов С1.
Токовый канал выполнен на базе трансформаторов тока Т1, Т2, Т3, вторичные обмотки которых подключены к одной из секций вторичных обмоток трансформатора Т6. В данной схеме имеет место электрическое суммирование сигналов каналов тока и напряжения, которые подключены последовательно и происходит суммирование напряжений, пропорциональных напряжению и току нагрузки генератора. Суммирование выполняется на вторичной обмотке трансформатора Т6.
Регулирование по отклонению осуществляется через регулятор напряжения А1. Регулирование напряжения осуществляется за счет изменения отбора мощности при помощи тиристора, который подключается параллельно обмотке возбуждения возбудителя G2 и находится внутри регулятора. При увеличении угла открытия тиристора отбор мощности уменьшается, а при уменьшении угла открытия, отбор мощности увеличивается. Уменьшение угла открытия тиристора приведет к тому, что увеличится период времени, когда обмотка возбуждения будет зашунтирована (закорочена) и среднее выпрямленное напряжение на ней уменьшится. Ток возбуждения возбудителя уменьшится, это приведет к уменьшению напряжения на трехфазной обмотке возбудителя и к уменьшению тока возбуждения основного генератора и соответственно к уменьшению напряжения на генераторе G1.
На вход регулятора напряжения (клеммы 17, 18, 19) подается истинное значение напряжения генератора, измеренное при помощи трансформаторов напряжения Т7, Т8. В регуляторе это напряжение преобразуется в управляющие импульсы, которые отпирают тиристор отбора мощности, расположенный в самом регуляторе. При помощи тиристора клеммы 1 и 5 регулятора А1 закорачиваются.
Согласующие трансформаторы Т4 и Т5 подают на вход регулятора напряжения сигнал, пропорциональный току нагрузки генератора, и обеспечивают автоматическое распределение реактивной нагрузки генераторов по статическому закону регулирования. Напряжения вторичных обмоток трансформаторов Т4 и Т5 суммируются с напряжениями вторичных обмоток трансформаторов Т7 иТ8 на входе регулятора напряжения А1.
Варистор U представляет полупроводниковый резистор, сопротивление которого нелинейно зависит от приложенного напряжения. При увеличении приложенного напряжения сопротивление уменьшается. Варистор служит для гашения поля генератора при КЗ, отключении генератора.
Вопрос 22
Методи синхронізації синхронних генераторів.
Методы синхронизации
Существуют три метода синхронизации:
- точной;
- грубой;
- самосинхронизации.
Любой из методов может быть выполнен вручную, автоматически, полуавтоматически.
Метод точной синхронизации
Подключаемый генератор включается на шины ГРЩ с соблюдением всех условий синхронизации.
1) Выполнение первого условия |Uc|=|Eг| обеспечивается автоматически системой СВАРН генератора. Визуальный контроль осуществляется по показаниям вольтметра.
2) Выполнение второго условия fс=fг достигается подгонкой частоты подключаемого СГ к частоте работающего путем изменения подачи топлива в приводной двигатель. Визуальный контроль осуществляется по показаниям частотомера.
3) Совпадение по фазе одноименных векторов фазных напряжений проверяется при помощи синхроноскопа и достигается при одинаковом положении роторов работающего и подключаемого генераторов (в момент включения генераторного автомата стрелка синхроноскопа должна занять положение «12»).
4) Выполнение четвертого условия – одинаковый порядок чередования фаз, обеспечивается при монтаже.
Рисунок 22.1. Принципиальная схема точной синхронизации
При точном соблюдении условий синхронизации включение СГ на шины будет безударным, а сам генератор после включения останется работать в режиме холостого хода.
После этого подключенный генератор нагружают активной нагрузкой, одновременно разгружая другой, для чего увеличивают подачу топлива (пара) у подключаемого, уменьшая у работающего. Контроль ведут при помощи ваттметров.
Распределение реактивной нагрузки происходит автоматически путем воздействия систем СВАРН обоих генераторов на токи возбуждения. Контроль осуществляется по показаниям амперметров.
Метод грубой синхронизации
При этом методе генератор подключается на шины ГРЩ через реактор. Необходимо выполнение следующих условий синхронизации.
1) |Uc|=|Eг| (возможно приблизительное выполнение условия).
2) fс=fг (возможно приблизительное выполнение условия).
3) Одинаковый порядок чередования фаз.
Момент включения произвольный. Включение сопровождается токами биения и ударами по валу двигателя, которые ограничиваются реактором.
К достоинствам метода можно отнести простоту, надежность и непродолжительность. При правильном расчете и выборе реактора провал напряжения при включении генератора не превышает 20%.
Рисунок 22.2. Схема грубой синхронизации
Метод самосинхронизации
На шины ГРЩ подключается невозбужденный генератор при выполнении следующих условий.
1) fс@fг.
2) Одинаковый порядок чередования фаз.
Подключаемый генератор разгоняют при помощи приводного двигателя до подсинхронной скорости, обмотка возбуждения генератора отключена от источника ЭДС. В произвольный момент невозбужденный генератор включают при помощи генераторного автомата на шины и одновременно или с некоторой задержкой подают возбуждение. Генератор под действием синхронизирующего момента втягивается в синхронизм. Включение генератора сопровождается провалом напряжения в сети, величина которого достигает 50% номинального, а также ударом по валу двигателя.
Рисунок 22.3. Схема самосинхронизации
Вопрос 23
Паралельна робота синхронних генераторів. Умови синхронізації та наслідки їх порушення.
Условия синхронизации
Подготовка СГ к включению на параллельную работу и сам процесс включения называются синхронизацией.
Перед включением СГ на параллельную работу необходимо выполнить следующие условия синхронизации:
Условия синхронизации | 1) Равенство напряжения сети и ЭДС подключаемого генератора, т. е. |Uc|=|Eг|; 2) Равенство частоты сети и подключаемого генератора fс=fг; 3) Совпадение по фазе одноименных векторов фазных напряжений обоих генераторов, или угол сдвига по фазе указанных векторов должен быть равен 0, φ=0º; 4) Одинаковый порядок чередования фаз трехфазных генераторов, т. е. Ас-Вс-Сс и Аг-Вг-Сг. |
Если все условия синхронизации выполнены, то включение генераторов на шины ГРЩ будет безударным, а сам генератор после включения останется работать в режиме холостого хода.
Приборы, необходимые для контроля выполнения условий синхронизации и нагрузки генераторов
При синхронизации синхронных генераторов равенство напряжений контролируют при помощи двух вольтметров, один из которых подключен к фазам сети, а другой – к фазам включаемого генератора. Аналогичным образом по двум частотомерам контролируют равенство частот подключаемого генератора и сети.
Для определения совпадения фаз устанавливают специальные приборы – синхроноскопы. На судах используют ламповые и стрелочные синхроноскопы. В настоящее время стрелочные синхроноскопы заменили электронными (см. рис. 2).
Ламповые синхроноскопы представляют собой набор ламп накаливания. Применяют два способа включения ламп: на погасание и на вращение огня. Схемы приведены на рис. 1. Следует отметить, что с помощью ламп можно установить и порядок чередования фаз включаемого генератора и сети. Если чередование фаз неправильное, то при включении ламп на погасание произойдет вращение огня, а при включении на вращение – погасание. Для устранения этого несоответствия достаточно поменять местами любые две фазы, идущие к автомату от генератора или от сети.
Правильный порядок чередования фаз обеспечивается при монтаже и подлежит проверке только при подключении питания с берега фазоуказателем.
Для контроля нагрузки генераторов служат следующие приборы:
- киловаттметр, который измеряет действующее значение активной мощности генератора;
- килоамперметр, который измеряет действующее значение полного тока;
- киловарметр, который измеряет действующее значение реактивной мощности генератора (в настоящее время на ГРЩ не устанавливается).
а)
| б)
|
Рисунок 23.1 – Ламповые синхроноскопы: а) на погасание; б) на вращение огня |
|
Рисунок23. 2 – Внешний вид электронного синхроноскопа |
Вычислить значение реактивной потребляемой мощности можно следующим образом:
1) вычислить коэффициент мощности по формуле
где Р – активная потребляемая мощность, кВт (показания киловаттметра);
U – линейное напряжение, В (показания вольтметра);
I – потребляемый ток, А (показания амперметра);
2) определить угол j по формуле
;
3) определить тангенс j 
;
4) вычислить реактивную потребляемую мощность, кВАр по формуле
.
Последствия нарушения условий синхронизации
С целью упрощения объяснения будем считать, что:
– СЭС состоит из двух однофазных генераторов G1 и G2;
– генератор G1 находится в режиме нагрузки с напряжением Uc;
– генератор G2 не включен на параллельную работу и находится в режиме холостого хода и имеет ЭДС Ег;
– активная нагрузка генератора G1 невелика.
Нарушение первого условия синхронизации |Uс |¹|Ег|
Рисунок 23.1 – Схема замещения СЭЭС (а) и векторные диаграммы при |Uс|>|Ег| (б), при |Uс|<|Ег| (в)
При включении генератора G2 на параллельную работу в момент включения автомата QF образуется замкнутый контур (см. рис. 22.1), в котором действуют два источника ЭДС, причем векторы 
и 
направлены встречно.
Если |Uс|>|Ег|, то в контуре возникает результирующая ЭДС 
, совпадающая по фазе с большим из векторов. Эта ЭДС вызывает в контуре уравнительный ток 
, где хс, хг – индуктивные сопротивления обмоток статоров генераторов G1 и G2. Активным сопротивлением этих обмоток можно пренебречь ввиду их малости.
Этот уравнительный ток по отношению к ЭДС DЕ является индуктивным и отстает от нее на 90°. Одновременно вектор 
отстает по фазе от вектора напряжения на 90° и опережает на тот же угол вектор . Поэтому является индуктивным для генератора с большим напряжением и емкостным для генератора с меньшей ЭДС. Этот ток размагничивает генератор G1 и подмагничивает генератор G2. В итоге действие уравнительного тока приведет к выравниванию напряжений обоих генераторов.
При |Uс|<|Ег| уравнительный ток будет подмагничивать генератор G1 и размагничивать генератор G2.
Таким образом., если |Uс|¹|Ег|, то при включении автомата QF возникает уравнительный ток, который носит реактивный характер, подмагничивая генератор с меньшей ЭДС и размагничивая генератор с большей ЭДС. В результате напряжения на обоих генераторах выравниваются, однако, реактивный уравнительный ток дополнительно нагружает обмотки статора. Т. к. уравнительный ток является индуктивным, то включение будет безударным, без механических толчков на валу генератора.
Нарушение второго условия синхронизации fс¹fг
Если в момент включения на параллельную работу другие два условия выполняются, то само включение будет безударным, однако, вслед за этим возникнет переходный процесс, характер которого определяется частотой скольжения fs=fc-fг.
Так как роторы генераторов вращаются с разными скоростями, то угол сдвига векторов фазных напряжений будет меняться от 0 до 180° и в контуре будет действовать результирующая ЭДС биения , которая будет изменяться от 0 до 2U (где U – амплитудное значение фазного напряжения). Под действием этой ЭДС возникнет ток биения, который по отношению к и будет иметь активную составляющую. Вал приводного двигателя будет испытывать механические толчки, которые могут привести к тому, что не только подключаемый генератор не войдет в синхронизм, но и подключенные могут выпасть из синхронизма.
Таким образом, если fс¹fг, то при соблюдении всех остальных условий включение будет безударным, но затем возникнет переходный процесс, сопровождающийся токами биений и механическими ударами по валу двигателя.
Если разность частот невелика, то после нескольких качаний генератор втянется в синхронизм.
Если разность частот составляет несколько герц, то в результате больших токов биений будут возникать большие динамические усилия (удары) и генератор не втянется в синхронизм, а работающие генераторы могут выпасть из синхронизма.
Нарушение третьего условия φ¹0
Если в момент включения автомата φ=180º, то результирующая ЭДС достигнет двойного фазного значения и в контуре (см. рис 23.1) возникнет уравнительный ток, который носит реактивный характер и равен ударному току КЗ одного генератора.
Если опережает , то возникнет результирующая ЭДС , вектор которой построен по правилу параллелограмма (см. рис 23.2). Ток биения 
, образованный под действием этой ЭДС, отстает от нее на 90° и имеет активную составляющую, направленную согласно с и встречно с . В результате включение генератора G2 сопровождается толчком тормозного характера и генератор после включения переходит в генераторный режим с частичным приемом активной нагрузки.
Рисунок 23.2 – Синхронизация при несовпадении фазных напряжений. а – схема замещения, б – векторная диаграмма.
Если отстает от , то включение сопровождается толчком ускоряющего характера, в результате подключаемый генератор переходит из режима холостого хода в двигательный режим, еще больше нагружая работающий генератор.
Таким образом при φ=180º возникает уравнительный ток реактивного характера, равный ударному току КЗ одного генератора.
Если `Ег опережает `Uc, то включение сопровождается током биения и толчком. После включения подключаемый генератор переходит в генераторный режим с частичным приемом нагрузки.
Если `Ег отстает от `Uc, то включение сопровождается током биения и толчком, в результате которого генератор может перейти в двигательный режим.
Нарушение четвертого условия
Неодинаковый порядок чередования фаз сопровождается образованием в обмотках статоров генераторов токов КЗ.
Природа токов уравнительного и биения одинакова – оба возникают под действием ЭДС. Разница заключается в том, что уравнительный ток возникает при |Uс |¹|Ег |и имеет реактивный характер, а ток биения появляется при несинхронном включении (φ¹0) и имеет значительную активную составляющую, которая вызывает толчки (удары) по валу генератора.
Вопрос 24
Паралельна робота генераторів постійного струму. Умови вмикання та наслідки порушення цих умов. Розподілення навантаження
Условия включения на параллельную работу. Таких условий два:
1) полярность зажимов подключаемого генератора должна соответствовать полярности шин;
2) ЭДС подключаемого генератора должна равняться напряжению на шинах.
а)
|
|
Рисунок 24.1. Принципиальная схема параллельной работы генераторов постоянного тока смешанного возбуждения (в), схемы замещения цепей обмоток якорей при соответствии (б) и несоответствии (в) полярности шин и генератора |
Пусть на шины включен генератор G1, а генератор G2 вводится в работу. Если оба условия выполнены, то после включения генератора G2 на шины в цепи, образованной последовательно соединенными обмотками якорей генераторов, ЭДС Ег и напряжение Uc действуют встречно и взаимно компенсируются (рис. 24.1, б). Поэтому ток якоря подключенного генератора 
. Это означает, что после включения генератор G2 останется работать в режиме холостого хода.
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 |
