Автоматическое включение синхронных двигателей.
Синхронные двигатели, как и синхронные компенсаторы, включаются в сеть невозбуждёнными, и их ротора раскручиваются до подсинхронной скорости вращения моментом, который имеет две составляющие. Первая составляющая результирующего асинхронного момента создаётся токами специальной пусковой обмотки с большим активным сопротивлением или токами в массивных (не шихтованных) элементах конструкции ротора или полюсных наконечников синхронного двигателя если нет пусковой обмотки. Вторая составляющая асинхронного момента создаётся током обмотки возбуждения, которая на время пуска закорачивается или замыкается на активное сопротивление.
Наиболее распространённые варианты подключения обмоток возбуждения синхронных двигателей показаны на рис. 4.
Первая схема используется, когда нагрузка двигателя во время пуска не превышает 40 % номинальной (принудительная разгрузка). В этом случае контур обмотки возбуждения замыкается через обмотку якоря возбудителя. Самовозбуждение возбудителя происходит при достижении частоты вращения якоря 70-80 % синхронной за счёт увеличенного воздушного зазора между якорем и системой возбуждения возбудителя.
Для ограничения воздействия пусковых токов статора на систему электроснабжения в цепь статора включают токоограничивающие реакторы. После достижения ротором подсинхронной скорости вращения реакторы шунтируют, что облегчает условия вхождения в синхронизм и устраняет потери в реакторах при работе на синхронной частоте вращения.
|
|
|
В случае выпадения синхронного двигателя из синхронизма двигатель в зависимости от нагрузки или отключается защитой от асинхронного режима с последующим пуском или переводится в пусковой режим без его отключения (режим ресинхронизации). В обоих случаях возбуждение ротора отключается, а обмотка ротора подключается к сопротивлению для гашения поля ротора.
При потере питания обмотками статора частота напряжения на их выводах снижается. Это снижение может быть проконтролировано с помощью реле частоты. В случае выпадения ротора синхронного двигателя из синхронизма в контуре питания обмотки возбуждения появляется переменное напряжение с частотой скольжения, что может фиксироваться специальным реле.
Основное функциональное назначение синхронных компенсаторов – поддержание необходимого значения напряжения в узловых точках электрической сети путём генерации или потребления реактивной мощности.
При генерации реактивной мощности синхронные компенсаторы работают в режиме перевозбуждения с углом между векторами поля статора и ротора δ = 0. В режиме потребления реактивной мощности, то есть недовозбуждения, целесообразно удерживать ротор под углом δ = 90 О. В случае реактивная мощность, которая потребляется синхронным компенсатором, увеличивается от 0,5 до 0,7 от номинальной мощности компенсатора. Поэтому на синхронных компенсаторах используют регуляторы возбуждения с двумя каналами. Один канал контролирует напряжение, а второй – угол δ. При повышении напряжения действием первого канала напряжение возбуждения уменьшается и компенсатор переходит в режим недовозбуждения, при этом одновременно увеличивается угол δ. При достижении углом заданного значения вступает в действие второй канал регулятора возбуждения, который обеспечивает величину угла δ на заданном значении. Если напряжение начнёт дальнейшее снижение, то значение угла возвращается к первоначальному значению δ = 0, и система переходит на канал регулирования по напряжению в режим перевозбуждения компенсатора.
|
|
|
Лекция 5. Автоматическое регулирование напряжения и реактивной мощности в электрических сетях.
Назначение и способы регулирования.
Основными задачами автоматического регулирования напряжения и реактивной мощности является:
|
|
|
- обеспечение оптимального режима по напряжению;
- снижение потерь энергии при её передаче и распределении;
- обеспечение качества электроэнергии у потребителей.
Наиболее экономно и надёжно в большинстве случаев потребитель работает при определённой оптимальной величине напряжения. Отклонение величины напряжения от нормального (оптимального) значения, как к большим так и меньшим значениям, приводит к ухудшению условий работы и снижению производительности механизмов, сокращению срока эксплуатации электрооборудования и др. Например, при уменьшении напряжения на 10 % вращающий момент асинхронных электродвигателей, пропорциональный напряжению во второй степени, уменьшается на 19 %. В результате уменьшается частота вращения двигателя и производительность приводимого в движение механизма. В случае уменьшения напряжения на зажимах электропечей на 5 % продолжительность технологического цикла возрастает в 1,5 – 2 раза. Ещё более нежелательным является уменьшение напряжения для таких технологических процессов как контактная сварка, высокочастотное закаливание, для которых отклонение напряжения на 3-4 % приводит к браку продукции. В осветительных установках уменьшение напряжения на 5 % приводит к уменьшению светового потока ламп на 17,5 %. Нежелательно и увеличение напряжения выше нормы, так как увеличивает риск пробоя изоляции потребителей. Срок эксплуатации ламп накаливания уменьшается на 15 % при увеличении напряжения на 1 % и в 3 раза при увеличении напряжения на 10 %. В соответствии с ГОСТ 13109-97 отклонение величины напряжения у потребителей не должно превышать ± 5 %.
|
|
|
Возможности регулирования величины напряжения на зажимах потребителей можно пояснить на схеме, изображенной на рис. 5.1.
Изменить величину напряжения у потребителей можно изменением величины напряжения на шинах генераторов электростанций, изменением коэффициента трансформации силовых трансформаторов, установленных на подстанциях потребителей, изменением величины реактивных токов, которые протекают по линиям электропередач и оборудованию цепи электроснабжения.
Последний способ может осуществляться регулированием возбуждения синхронных компенсаторов или синхронных двигателей, а также включением или отключением батарей конденсаторов или регулированием источников реактивной мощности.
Дата добавления: 2018-05-12; просмотров: 496; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!