Включение на параллельную работу синхронных генераторов

Нагрузка в энергосистеме изменяется в течение суток, недели и года. Поэтому есть блоки, покрывающие постоянную нагрузку, а другие включаются для покрытия пиков нагрузки. Постоянную нагрузку несут атомные станции, а турбогенераторы тепловых электростанций и гидрогенераторы на гидроэлектростанциях в течение года могут подключаться и отключаться от сети десятки и сотни раз в год.

Процесс разгона синхронной машины большой мощности и ее синхронизация оказывают значительное влияние на срок службы машины. При трогании гидрогенераторов должно быть обеспечено образование масляной пленки, разделяющей вращающуюся и неподвижную части подпятника. Система контроля температуры масла обеспечивает надежную работу машины в процессе подхода ротора к синхронной частоте вращения. Процесс пуска крупных турбо- и гидрогенераторов длится несколько десятков минут. Процессы пуска и синхронизации, хотя и занимают по времени небольшую часть по сравнению с длительной работой параллельно с сетью, которая может продолжаться без отключения в течение нескольких месяцев, снижают надежность работы синхронных машин больше, чем длительная работа.

Процесс включения генератора на параллельную работу с сетью — синхронизация машины — может быть точной и грубой.

При точной синхронизации необходимо соблюдать следующие условия:

  • 1) частота сети и частота генератора должны быть одинаковыми;
  • 2) напряжения сети и генератора совпадают по фазе и имеют одинаковые амплитуды;
  • 3) порядки следования фаз сети и генератора должны совпадать.

При соблюдении этих условий генератор включается в сеть практически без бросков токов.

Равенство напряжений достигается путем регулирования тока возбуждения синхронного генератора, а равенство час тот — путем регулирования час тоты вращения ротора генератора. На станции частота вращения изменяется за счет изменения частоты вращения паровой или гидравлической турбин или за счет изменения частоты вращения приводного двигателя.

При этих условиях в контуре сеть — машина сумма ЭДС равна нулю (рис. 4.46). Говорят, что при синхронизации ЭДС находятся в противофазе, имея в виду, ч то они уравновешивают друг друга: Uc + Е0 = 0.

Порядок следования фаз, равенство частот и напряжений сети и генератора и фазовый сдвиг между Uc и ?() определяются синхроноскопом СН (рис. 4.47). При правильном чередовании фаз сети и генератора лампы на рис. 4.47 гаснут

Контур сеть — машина

Рис. 4.46. Контур сеть — машина:

Е0 — ЭДС генератора;

Ес — ЭДС сети

одновременно. Если чередование фаз не соблюдается, на лампах имеет место бегающий огонь, когда лампы попеременно зажигаются и гаснут. Равенство напряжений и сети фиксируется вольтметром, о расхождении напряжений можно также судить по яркости ламп. Расхождение частот сети и генератора можно определить

по частоте мигания ламп. Схема с лампами используется при включении на параллельную работу синхронных генераторов в лабораториях учебных заведений, на станциях использу юте я снециал ьные приборы.

Схема включения синхронной машины на параллельную работу с сетью

Рис. 4.47. Схема включения синхронной машины на параллельную работу с сетью

На электростанциях широко применяется способ грубой синхронизации или самосинхронизации синхронных генераторов СГ. При этом способе включения генераторов на параллельную работу частота вращения невозбужден-

ного генератора доводится до примерно синхронной, а затем генератор подключается к сети при быстром вслед за этим включении возбуждения. После этого синхронный генератор сам втягивается в синхронизм под действием синхронизирующего момента.

При самосинхронизации имеют место сложные электромеханические переходные процессы. Кратковременно в обмотках машины протекают переходные токи, превышающие номинальные значения, что сопровождается механическими воздействиями на обмотки и муфту, соединяющую генератор с турбиной.

Способом самосинхронизации включаются на параллельную работу генераторы мощностью до 500 МВт. Влияние переходных процессов на надежность машин учитывается при проектировании синхронных генераторов.

При самосинхронизации сокращается время, необходимое для подключения генератора к сети, а эго важно для обеспечения надежной и экономичной работы энергосистемы.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >