Microsoft Word Уч пос по см для сш-сфу 2003. doc

Параллельная работа синхронных машин


Включение синхронных генераторов на параллельную рабо- ту с сетью. На каждой электрической станции обычно бывает уста- новлено несколько генераторов, которые включаются на параллель- ную работу в общую сеть. В современных энергосистемах на общую сеть, кроме того, работает целый ряд электростанций, и поэтому па- раллельно на общую сеть работает большое число синхронных генера- торов. Благодаря этому достигается большая надежность энергоснаб- жения потребителей, снижение мощности аварийного и ремонтного резерва, возможность маневрирования энергоресурсами сезонного ха- рактера и другие выгоды.
Все параллельно работающие генераторы должны отдавать в сеть ток одинаковой частоты. Поэтому они должны вращаться строго в такт или, как говорят, синхронно, т. е. их скорости вращения n₁, n₂ , n₃ долж-
ны быть в точности обратно пропорциональны числам пар полюсов:


n  ^f1 ; n  ^f ; n  ^f ;
1 _p1 2 _p2 3 _p3

В частности, скорости вращения генераторов с одинаковыми числами полюсов должны быть в точности одинаковыми.

Условия синхронизации генераторов. При включении генера- торов на параллельную работу с другими генераторами необходимо избегать чрезмерно большого толчка тока и возникновения ударных электромагнитных моментов и сил, способных вызвать повреждение генератора и другого оборудования, а также нарушить работу электри- ческой сети или энергосистемы.
Поэтому необходимо отрегулировать надлежащим образом ре- жим работы генератора на холостом ходу перед его включением на параллельную работу и в надлежащий момент времени включить гене- ратор в сеть. Совокупность этих операций называется синхронизацией генератора.
Идеальные условия для включения генератора на параллельную работу достигаются при соблюдении следующих требований:

1. 
   напряжение включаемого генератора U_г должно быть равно напряжению сети U_с или уже работающего генератора;
   

2. 
   частота генератора
   

f_г должна равняться частоте сети f_с;

3. 
   чередование фаз генератора и сети должно быть одинаково;
   

4. 
   напряжения U_г и U_с должны быть в фазе.
   

При указанных условиях векторы напряжений генератора и сети совпадают и вращаются с одинаковой скоростью (рис. 7.1), разности напряжений между контактами выключателя при включении генера- тора равны нулю и поэтому при включении не возникает никакого толчка тока.
Равенство напряжений достигается путем регулирования тока возбуждения генератора и контролируется с помощью вольтметра. Изменение частоты и фазы напряжения генератора достигается из- менением скорости вращения генерато- ра. Правильность чередования фаз необ- ходимо проверять только при первом

включении генератора после монтажа или сборки схемы. Совпадение напряже- ний по фазе контролируется с помощью
Рис.7.1. Векторные диаграммы напряжений сети U_c и

^{ламп, нулевых вольтметров или специ- генератора U}г
при идеальных

альных синхроноскопов, а в автоматиче- ских синхронизаторах с помощью специ- альных измерительных элементов.
условиях включения на параллельную работу

Неправильная синхронизация может вызвать серьезную аварию.
Действительно, если, например, напряжения U_г и U_с будут в момент
включения генератора на параллельную работу сдвинуты по фазе на 180°, то это эквивалентно короткому замыканию при удвоенном на- пряжении. Если генератор включается в сеть мощной энергетической системы, то сопротивление этой сети по сравнению с сопротивлением самого генератора можно принять равным нулю, и поэтому ударный ток при включении может превысить ток при обычном коротком за- мыкании в два раза. Ударные электромагнитные моменты и силы при этом возрастают в четыре раза.
Зарегистрировано немало случаев, когда неправильная синхро- низация вызывала серьезные повреждения оборудования (поврежде- ние обмоток, поломка крепежных деталей сердечников и полюсов, по- ломка вала, разрушение всего генератора).