Файл: Пиотровский Л.М. Электрические машины учебник.pdf

іше вромепа года, так и в течение суток; при малой нагрузке ряд генераторов .может быть выключен, а оставшиеся будут при атом работать с большим использованием, что улучшает к. и. д. как самих генераторов, так и в особенности приводных двигателей. Кроме того, при аварии с одним генератором выбывает из строя лишь часть мощности, а не вся мощность станции.

К крупных промышленных центрах на параллельную работу включается ряд станций, что позволяет иметь меньшую резервную мощность и более выгодно использовать установленную мощность. Особенно выгодна параллельная работа паровых и гидроэлектриче­ ских станций.

Параллельная работа синхронных генераторов требует выполне­ ния ряда специальных условий, необходимых: для безаварийного включения генераторов на параллельную работу и для устойчивой и надежной работы их при эксплуатации энергосистемы.

Существуют два способа включения синхронных генераторов в сеть: способ точной синхронизации и способ самосинхронизации.

До конца сороковых годов главное значение имел первый способ, но в настоящее время начал широко применяться второй, имеющий ряд ценных преимуществ по сравнению с первым способом.

37-2. Условия параллельного включения синхронных генераторов по способу точной синхронизации

А. Условия параллельного включения синхронных генераторов.

Пусть даны два однофазных генератора, один из которых, напри­ мер I , работает, а генератор II нужно приключить параллельно

к генератору / (рис. 37-1). Условия параллельного включения синх­ ронных генераторов принципиально те же, что и генераторов постоян­ ного тока (см. § 7-7), т. е. необходимо, чтобы, во-первых, э. д. с. включаемого генератора была равна напряжению сети, в которую он включается, а во-вторых, чтобы полярность включаемого генератора соответствовала полярности сети. Но в случае синхронных генера­ торов э. д. с. — нерешенная как по величине, так и по знаку, поэтому

418

Так как уравнительный ток — реактивный, то он не нагружает приводные двигатели и с этой точки зрения не представляет опас­ ности. Кроме того, сопротивления х\ и хц синхронных машин отно­ сительно велики, вследствие чего ток / у не выходит за пределы но­ минального тока, даже при относите льно большой разности э. д. с. ДЕ. Только в момент включения генератора в сеть возможен резкий бро­ сок тока, который может создать на валу генератора опасные меха­ нические усилия. Тем не менее в определенных условиях (см. § 37-4) такое включение генератора в сеть допускается.

лись так, как показано на рис. 37-5. Их геометрическая сумма даст результирующую о. д. с. ЛЕ, под влиянием которой потечет неко­

торый ток биений /б, отстающий от АЕ по фазе почти на я/2. Основная разница между уравнительным током / у и током /д

состоит в том, что, как это .можно видеть из диаграммы, ток Уд почти совпадает по фазе с о. д. с. Ец и находится в противофазе с напряже­ нием UI. Таким образом, ток Уд в рассматриваемый момент.времени является активным током, который не только нагружает генера­ торы, но и отражается на работе приводных двигателей. В худшем случае может получиться, что не только рассматриваемый генератор не войдет в синхронизм, но могут выпасть из синхронизма и другие параллельно работающие генераторы.

Очевидно, что для более легкого включения на сеть необходимо добиться возможно меньшей разницы в частотах. Самое включение нужно производить в тот момент времени, когда сумма мгновенных значений щ -j- ец як 0. После включения на параллельную работу в сети и в приключаемом генераторе установятся одинаковые ча­ стоты благодаря так называемой «синхронизирующей силе» (см. § 37-8).

420

Определение того момента, когда можно произвести включение в сеть, можно произвести при помощи синхронизирующих фазных ламп, которые нужно присоединить к зажимам генератора и шинам сети так, как показано на рис. 37-6, а, или так, как показано на рис. 37-6, б. Первый способ включения фазных ламп называется включением на потухание (на темноту), второй — на свет. Когда иI = —ец, то напряжение на зажимах фазных ламп в первой схеме равно нулю, и они потухают, а во второй схеме на лампах получается двойное фазное напряжение сети и лампы ярко горят. Поэтому момент включения генератора в сеть соответствует моменту потуха­ ния ламп, присоединенных по первой схеме, и моменту яркого света — по второй.

Итак, для включения в сеть однофазных синхронных генерато­

1)действующее значение э. д. с. приключаемого генератора и его частота должны быть практически равны действующему значе­ нию напряжения сети и ее частоте;

2)включение должно быть произведено в тот момент времени, когда сумма ui -)- ец — 0.

Всякое нарушение этих условий нежелательно, так как оно может

повести к ненормальным явлениям и даже авариям.

Б. Условия параллельного включения трехфазных синхронных генераторов. Выводы, полученные для однофазных генераторов, можно перенести и на трехфазные генераторы. Однако к первона­ чальным двум условиям параллельного включения, которые дейст­ вительны для однофазных и трехфазных генераторов, прибавляется еще третье условие, а именно: порядок следования фаз приключае­ мого генератора и генератора, уже работающего, должен быть один и тот же, например-Аі—/Д — б’і первого и Ад — В и — Сц второго.

Так как ио выводным концам генератора нельзя судить о порядке следования фаз, то его надо проверить перед включением генератора на шины. Для проверки правильности включения применяют фазные лампы, включаемые во все три фазы генератора. При этом различают две схемы включения этих ламп: схему на потухание (рис. 37-7, а)

т

и схему на вращение света (рис. 37-7, б). В первой схеме каждая из ламп присоединяется к двум концам одного и того же ножа рубиль­ ника, во второй — две из ламп включаются накрест.

В случае одинакового чередования фаз обоих генераторов — работающего и приключаемого к сети — э. д. с. этих генераторов могут быть изображены двумя звездами с одинаковым чередованием векторов (рис. 37-8, а и б). Для простоты можно совместить их нуле­ вые точки и считать, что одна из звезд, например звезда А х — В і — С\, неподвижна, а другая вращается относительно первой с разностью их угловых скоростей. Если лампы включены по схеме на рис. 37-7, а, то, как это следует из диаграммы на рис. 37-8, а, все лампы будут одновременно загораться и одновременно потухать. Включать ру-

а — включение ламп на потухание, б — включение ламп на вра­ щение света

бильник следует в тот момент, когда лампы потухнут, так как в этом случае напряжение между лампами будет равно нулю. Этот способ включения называют включением на потухание.

Если лампы включены по схеме на рис. 37-7, б, то, как это следует из диаграммы на рис. 37-8, б, лампы горят с различной яркостью, причем последовательность зажигания ламп (А — В — С или А — С — В) зависит от относительной скорости вращения векторов э. д. с. и, следовательно, от относительной скорости вращения ге­ нераторов. Расположив лампы по кругу, можно иметь в обоих слу­ чаях вращение света, но в одном случае это вращение происходит

водну сторону, а в другом — в другую. Включать рубильник следует

втот момент, когда лампа А\Ац потухнет. Этот способ включения называется включением на вращение света.

Если чередование фаз разное, например в одном генераторе А — В — С, а в другом А — С — В, то там, где должно быть поту­ хание (рис. 37-7, а), будет вращение света, и наоборот. Это указы­ вает на несовпадение чередования фаз генераторов. Для устранения этого несоответствия достаточно поменять местами любые два провод­ ника, идущие от генератора или от сети к рубильнику.

422