Регулирование активной и реактивной мощностей синхронного генератора




Активная мощность Р = 3 £//а синхронного генератора, подклю­ченного к системе большой мощностиU =const, регулируется мощ­ностью первичного двигателя Рмех = wpMBp. При увеличении мощ­ности первичного двигателя, т.е. вращающего момента первичного двигателя Мвр (паровой или гидравлической турбины), увеличива­ется активная составляющая тока генератора /авр), одновременно с этим увеличивается и угол |0|, что понижает запас устойчивости тг/2 — |0| генератора. Для того чтобы синхронный генератор не те­рял запаса устойчивости при увеличении активной мощности, не­обходимо увеличивать ток возбуждения. Промышленные синхрон­ные генераторы электрической энергии снабжены специальной ре­гулирующей аппаратурой, с помощью которой при изменении ак­тивной мощности генератора обеспечивается требуемый запас ус­тойчивости.

Реактивная мощность синхронного генератора Q—3UI sincp, под­ключенного к системе большой мощностиU =const, при постоян­ной активной мощности Р = const регулируется изменением тока возбуждения /в. Если значение тока возбуждения равно /В.Ф(Р), то реактивная мощность синхронного генератора равна нулю. При зна­чениях тока возбуждения /в> /в гр (/в< /в гр) реактивная мощность синхронного генератора имеет индуктивный(QL= 3UI?L)[емкост­ный(Qc= —3UIpC)]характер.

Обычно режим возбуждения синхронных генераторов соответ­ствует индуктивной реактивной мощности, необходимой для рабо­ты асинхронных двигателей.

Включение синхронного генератора на параллельную работу с системой

Включение синхронного генератора на параллельную работу с си­стемой связано с рядом трудностей. Применяются два способа тако­го включения: точная синхронизация и самосинхронизация.

При включении на параллельную работу с системой (рис. 15.13) синхронного генератора способом точной синхронизации мгновен­ное значение фазной ЭДС генератора, например еА1 = ЕтЛ1sm(uAlt + +ai)>должно быть равно и соответствовать по направлению в лю­бой момент времени мгновенному значению соответствующего на­пряжения фазы системы еА =EmAsin(wAt + т.е. напряжению на фазе выключателя

Uaai= еа - еА1 = О, или при ЕшА = ЕтА1 = Ет

иААХ = 2Етsin ("л*+ + ^ +1)cos (~ + ^ "'** ) = 0.

Это определяет условия при включении: амплитуда, частота и на­чальная фаза ЭДС фаз генератора должны равняться одноименным величинам напряжения соответствующих фаз системы; кроме того, чередования фаз генератора и системы должны совпадать (А — Аъ В-Вь С— Сх).

Для выполнения этих условий ротор генератора предварительно раскручивается примерно до синхронной угловой скорости, а его воз­
буждение регулируется так, чтобы напряжения на выводах генератора и системы были одинаковы, напри-

меРЕтА ~ ЕтАЬ

Для точного регулирования слу­жат синхроноскопы.

В простейшем виде синхронос­коп составляется из ламп накалива­ния, часто называемых в таких слу­чаях фазоиндикаторными лампами (см. рис. 15.13).

На рис. 15.14 показаны кривые мгновенных значений фазного на­пряжения иА — еА системы, фазной ЭДС еА1 включаемого на параллель­ную работу генератора и результи­рующего напряжения иАА1 = еА - еА1. Пока нет точного совпадения частоты генератора и системы в контуре включаемого генератора, значение напряжения между кон­тактами выключателя будет то снижаться до нуля, то повышаться до двойного значения фазного напряжения системы, в результате чего лампы будут то гаснуть, то вновь загораться. Чем больше час­тота генератора будет приближаться к частоте системы, тем медлен­нее будут происходить колебания света фазоиндикаторных ламп; они будут загораться и гаснуть на относительно длительные сроки. Нуж­но достигнуть возможно более точного совпадения частот, при ко­тором промежутки времени между следующими друг за другом вспышками ламп будут достаточно велики (не менее 3 — 5 с), пос­ле чего в момент полного потухания ламп нужно замкнуть рубиль­ник.

Рис. 15.13

Сущность метода самосинхронизации состоит в том, что генера­тор включается на сеть без возбуждения, когда его частота враще­ния отличается от синхронной на 2 — 3 %. Обмотка ротора (обмотка возбуждения) во время такого включения должна быть замкнута некоторым резистором или накоротко. После включения генерато-

 

pa обмотка ротора подключается к источнику постоянного тока воз­буждения и генератор синхронизируется под действием электромаг­нитных сил.

Так как в момент включения частота вращения генератора не рав­на синхронной и он не возбужден, то возникает скачок тока в каж­дой обмотке статора; значение этого кратковременного тока может в несколько раз превышать номинальный ток генератора. Но, как показывает опыт, ни скачок тока, ни возникающие при этом механи­ческие усилия на валу генератора не опасны для агрегата (турбоге­нератора или гидрогенератора). Метод самосинхронизации приме­няется для генераторов мощностью до 50 MB • А.

После включения генератора на параллельную работу с системой большой мощности при всяком случайном отклонении от синхрон­ного вращения в обмотке статора генератора возникают дополни­тельные токи. Их взаимодействие с магнитным полем ротора создает дополнительные силы, восстанавливающие синхронное вращение.


Дата добавления: 2018-02-28; просмотров: 813;