Стартовая >> Книги >> Оборудование >> Электрические машины

Включение генератора в сеть - Электрические машины

Оглавление
Электрические машины
Основные электромагнитные схемы электрических машин
Устройство многофазных обмоток
Магнитное поле и МДС многофазных обмоток
Электродвижущие силы, индуктируемые в обмотке
Асинхронные машины
Явления в асинхронной машине при неподвижном роторе
Явления в асинхронной машине при вращающемся роторе
Уравнения, схема замещения и векторная диаграмма
Энергетическая диаграмма асинхронного двигателя
Механическая характеристика асинхронной машины
Статическая устойчивость асинхронной машины
Экспериментальное исследование асинхронных двигателей
Рабочие характеристики асинхронного двигателя
Двигатели с улучшенными пусковыми свойствами
Пуск асинхронных двигателей
Регулирование частоты вращения асинхронных двигателей
Несимметричные режимы работы асинхронных двигателей
Однофазные асинхронные двигатели
Генераторный режим асинхронной машины
Трансформаторный режим асинхронной машины
Синхронные машины
Магнитное поле синхронной машины при холостом ходе
Расчет магнитной цепи синхронной машины при хх
Магнитное поле синхронной машины при нагрузке
Приведение МДС обмотки статора к МДС возбуждения
Уравнения напряжений и векторные диаграммы
Уравнения векторные диаграммы с учетом насыщения
Работа на автономную нагрузку
Параллельная работа синхронных машин
Включение генератора в сеть
Регулирование активной мощности синхронной машины
Регулирование реактивной мощности синхронной машины
Угловая характеристика синхронной машины
Статическая устойчивость синхронной машины
U-образные характеристики
Синхронные двигатели
Синхронные компенсаторы
Несимметричные режимы синхронных генераторов
Внезапное трехфазное кз синхронного генератора
Качания и динамическая устойчивость синхронной машины
Машины постоянного тока
ЭДС обмотки якоря и электромагнитный момент
Магнитное поле машины постоянного тока при нагрузке
Коммутация
Генераторы постоянного тока
Характеристики генераторов с самовозбуждением
Параллельная работа генераторов постоянного тока
Двигатели постоянного тока
Характеристики двигателя постоянного тока
Регулирование частоты вращения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Включение генератора в сеть

Процесс подключения генератора к сети, называемый синхронизацией, является важной и ответственной операцией. Схема включения синхронного генератора в сеть представлена на рис. 5.29.
Для анализа процессов при включении генератора воспользуемся простейшей схемой замещения (рис. 5.30, а), в которой синхронный генератор представлен источником ЭДС  с внутренним сопротивлением , а сеть - эквивалентным генератором бесконечной мощности с напряжением .
За положительное направление напряжения  и ЭДС  примем направление обхода контура «генератор-сеть» по часовой стрелке, тогда при разомкнутом выключателе К на его зажимах будет действовать ЭДС
,
которая определяется взаимным положением векторов  и  (рис. 5.30, б).
Если перед включением выключателя выполнить условия:

  • чередование фаз генератора и сети одинаковые (векторы  и  вращаются в одну сторону);

  • частоты ЭДС генератора  и напряжения сети  равны (векторы  и  неподвижны относительно друг друга);
  • модули векторов  и  равны, а по фазе они сдвинуты на 180°,

то ЭДС  между контактами выключателя К будет равна нулю. Поэтому после включения генератора в сеть ток якоря останется равным нулю,
,


и генератор будет продолжать работать в режиме холостого хода.
Описанный способ включения генератора в сеть называется точной синхронизацией.
Несоблюдение условий точной синхронизации может вызвать серьезную аварию из-за возникновения значительного тока  и связанного с ним электромагнитного момента .
Существует несколько аппаратных средств, позволяющих реализовать условия точной синхронизации. Простейшим из них является ламповый синхроноскоп. Схема включения генератора в сеть с помощью лампового синхроноскопа представлена на рис. 5.31.
Порядок включения следующий. Регулируя частоту вращения ротора, доводят ее до близкой к синхронной. Затем генератор возбуждают. Ток возбуждения  устанавливается близким к , так чтобы напряжение генератора  и напряжение  были равны. Лампы синхроноскопа находятся под напряжением, определяемым величиной ЭДС . Так как в общем случае частота вращения ротора n отличается от синхронной, то векторы  и  (рис. 5.30, б) будут вращаться относительно друг друга с частотой


,
что сопровождается изменением ЭДС  в пределах от 0 до 2.
Следовательно, лампы будут одновременно загораться и гаснуть с частотой .
Регулируя частоту вращения ротора, добиваются того, чтобы частота мигания ламп составляла . Включение генератора производят в момент, когда лампы погаснут.
Ламповый синхроноскоп позволяет контролировать также правильность чередования фаз. Если чередование фаз генератора и системы не совпадают, то лампы гаснут неодновременно.
Синхронизация с помощью лампового синхроноскопа применяется в случае генераторов малой мощности в лабораторных условиях. На электростанциях включение генераторов в сеть осуществляется с помощью автоматических синхронизаторов электромагнитного типа. Однако автоматические устройства не всегда могут быстро включить генератор в сеть, особенно в случае какой-либо аварии в сети, когда ее напряжение и частота меняются.
Для ускорения процесса включения генератора в сеть применяют способ грубой синхронизации или самосинхронизации. При самосинхронизации невозбужденный генератор с обмоткой возбуждения, замкнутой на активное сопротивление (рис.5.32), разгоняется первичным двигателем до подсинхронной частоты вращения и включается в сеть в произвольный момент времени. Затем подают возбуждение (ключ  замыкают, а  размыкают). Под действием тока возбуждения  возникает синхронизирующий момент и генератор втягивается в синхронизм.
При самосинхронизации неизбежно возникают значительные толчки тока , так как включение невозбужденного генератора приводит к появлению ЭДС . Величина тока  будет ограничиваться сопротивлением самого генератора и сети. Способом самосинхронизации включаются генераторы мощностью до 500 МВт.



 
« Электрические аппараты и оборудование выше 1000В
электрические сети