Главная | Обратная связь

Включение судовых синхронных генераторов

На параллельную работу

 

Особенности работы СГ на сеть большой мощности

 

В теории электрических машин вопросы параллельной работы синхронных генераторов – условия включения на параллельную работу, регулирование их активной и реактивной мощности, векторные диаграммы – обычно рассматриваются при условии, что отдельный генератор ограниченной мощности включается на параллельную работу с сетью такой большой мощности, что ее напряжение U_c и частота ƒ_c являются постоянными и не зависят от режима работы данного генератора. Это упрощает анализ физических процессов в системе, позволяет ограничить их процессами, происходящими в подключаемом генераторе.

Параллельная работа СГ соизмеримой мощности, применяемая в судовых электроэнергетических системах, характеризуется рядом отличительных факторов и будет рассмотрена отдельно.

Условия включения СГ на параллельную работу

 

Схема включения одной фазы СГ на параллельную работу с сетью показана на рисунке 8.1, где сеть представлена генератором С, работа­ющим на нагрузку Z_н, а подключаемый генератор обозначен буквой Г. Подключение генератора Г к сети производится контактами выключателя (автомата) К.

 

Рисунок 8.1 - Условная схема включения СГ на параллельную работу

Если задаться положительным направлением напряжения контура генератор С – нагрузка Z_н от начала фазы А_с к концу Х_с, а за положительное направление ЭДС и тока в контуре Г-С направление, совпадающее с направлением обхода контура, показанном стрелкой, то ЭДС и напряжение будут положительны, если они направлены от Х_г к А_г. Таким образом, в контуре Г-С действует ЭДС

, (8.1)

которая может быть измерена при разомкнутом выключателе К.

ЭДС Δ зависит как от соотношения и по величине, так и от их сдвига по фазе. Если векторы и равны по величине и сдвинуты по фазе на угол (рисунок 8.2,а), то ЭДС Δ и ток в контуре Г-С равны нулю. Естественно, что ЭДС и напряжение должны иметь одинаковую частоту, тогда векторы и сохраняют показанное на рисунке 8.2(а) положение друг относительно друга. При этих условиях контакты автомата К могут быть замкнуты и генератор Г подключается на параллельную работу с сетью.

Таким образом, включение однофазного генератора на параллельную работу с сетью допускается при соблюдении трех условий:

– равенства действующих значений напряжения сети и ЭДС генератора;

– равенства частот генератора и сети;

– сдвига по фазе между напряжением сети и ЭДС генератора на 180°, т.е.

 

При выполнении этих условий в цепи подключаемого генератора не возникает уравнительного тока.

 

 

Рисунок 8.2 – Векторные диграммы одно- и трехфазного СГ для включения на параллельную работу

При включении трехфазного синхронного генератора на параллель­ную работу также необходимо, чтобы сразу после включения якоря ге­нератора на общие шины ток якоря оставался равным нулю. Поскольку в данном случае ЭДС генератора и напряжение сети являются периодическими трехфазными величинами, для обеспечения этого требования надо выполнить еще одно условие - согласовать порядок чередования фаз подключаемого генератора и сети. Говорят, что генератор и сеть должны иметь одинаковый порядок чередования фаз. Векторная диаграмма ЭДС трехфазного генератора и напряжения сети показана на рисунке 8.2(а) и (б).

Порядок следования фаз сети обуславливается порядком прохож­дения полюсов под обмотками соответствующих фаз работающих на сеть генераторов, или направлением их вращения. В стационарных условиях направления вращения приводных двигателей (турбины, дизелей и др.) фиксировано и порядок чередования фаз определяют только при первом включении. В судовых условиях порядок чередования фаз обычно проверяется после ремонтных работ, связанных с демонтажем генератора или ГРЩ, при включениях на параллельную работу с береговыми системами или с ЭЭС других судов. В лабораторных условиях при постановке лабораторных работ, в процессе научных исследований очередность фаз проверяют при каждой новой сборке схемы.

Совокупность мероприятий, направленных на соблюдение назван­ных выше условий включения СГ на параллельную работу, называют синхронизацией. При этом ЭДС генератора регулируют путем изменения тока в обмотке возбуждения, частоту - изменением оборотов приводного двигателя, а порядок чередования фаз и фазовый сдвиг ЭДС генератора и напряжения сети проверяют при помощи специальных приборов – синх­роноскопов.