§ 17. ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ГЕНЕРАТОРОВ ПОСТОЯННОГО ТОКА
Для включения генераторов постоянного тока в параллельную работу необходимо: равенство э. д. с. подключаемого генератора с напряжением на шинах ГРЩ; близкое совпадение внешних характеристик и скоростных характеристик первичных двигателей; соблюдение правильной полярности подключаемых генераторов.
Распределение нагрузки между параллельно работающими генераторами при неизменных частоте вращения и возбуждении определяется наклоном внешних характеристик. Как видно из рис. 36, а и б, наклон внешних характеристик генераторов параллельного возбуждения зависит от магнитных характеристик и характеристик первичных двигателей, сопротивления цепи якоря, сдвига щеток с физической нейтрали.
Допустим, что токи возбуждения генераторов постоянного тока параллельного возбуждения таковы, что их э. д. с. при холостом ходе равны друг другу (см. рис. 36, а). Характеристики генераторов пересекаются в этом случае между собой по оси ординат при токе якоря каждого генератора, равном нулю.
При возрастании нагрузки токи между генераторами распределяются неравномерно из-за неодинакового наклона характеристик 1 и 2.
Большая нагрузка приходится на генератор с меньшим наклоном характеристики.
Рис. 36. Характеристики распределения нагрузки между параллельно работающими генераторами постоянного тока
Исходя из того, что напряжение на шинах ГРЩ при параллельной работе генераторов одинаково (при любых суммарных нагрузках), построим характеристику 3. Она показывает сумму токов обоих генераторов при соответствующих (одинаковых) напряжениях. Для тока нагрузки обоих генераторов в точке при напряжении Us токи каждого из них соответственно будут равны 1 и 2 и Т. Д.
При увеличении тока возбуждения, например, у второго генератора характеристика переместится вверх параллельно самой себе и займет положение 2 (см. рис. 36, б). Ток возбуждения генератора можно подобрать таким, чтобы при общем токе нагрузки обоих генераторов он распределялся между ними поровну. Однако при меньших нагрузках ток все же будет распределяться неравномерно: меньше будет загружен первый генератор.
При токе нагрузки, равном нулю, первый генератор перейдет в двигательный режим и будет потреблять ток, равный -13, а второй генератор будет работать в генераторном режиме при таком же токе, равном -23; напряжение на шинах при этом будет Us.
Одним из основных условий совпадения внешних характеристик является близость скоростных характеристик первичных двигателей, приводящих во вращение генераторы. Для сближения внешних характеристик генераторов иногда можно несколько повернуть щетки (на углы, безвредные для коммутации). Например, для сближения и получения одинакового наклона характеристик генераторов необходимо щетки первого генератора повернуть в сторону вращения, а второго — в противоположную. При этом, как известно из теории электрических машин, при увеличении нагрузки продольная реакция якоря и реакция добавочных полюсов первого генератора увеличат падение напряжения, а второго генератора — уменьшат, т. е. характеристики сблизятся.
При параллельной работе в случае жестких внешних характеристик не получается требуемое распределение нагрузки между генераторами. Улучшению распределения нагрузки способствуют уравнительные соединения между якорями и добавочными полюсами.
Параллельная работа генераторов смешанного возбуждения возможна лишь при наличии уравнительного соединения между началами последовательных обмоток генераторов. В противном случае возможен неустойчивый режим работы с периодическими колебаниями нагрузки с одного генератора на другой. Без уравнительных соединений случайное увеличение нагрузки при параллельной работе (например, у первого генератора ее уменьшение) у второго приводит к соответствующему изменению их э. д. с. Это вызовет еще большую неравномерность распределения нагрузки. Введение уравнительного соединения с весьма малым сопротивлением резистора, включенного между якорями и обмотками последовательного возбуждения, поможет выровнять нагрузку.
