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

При наличии трехфазных синхропні.тх мантии высокого напряже­ ния лампы включаются черев измерительные трансформаторы на­ пряжения. Необходимо лиши убедиться во избежание неправильного включения, что трансформаторы принадлежат к одной и той же группе.

Параллельное включение генераторов — ответственная опера­ ция, особенно пріт больших мощностях, поэтому в настоящее время широко распространены способы автоматического включения гене­ ратора на общие шины.

37-3. Включение синхронных генераторов по методу самосинхронизации

Описанные выше способы включения в сеть синхронных генера­ торов относительно сложны, требуют большой точности и главное — затраты времени. Поэтому в последнее время в энергосистемах применяется включение синхронных генераторов в сеть по методу самосинхронизации. Сущность метода состоит в следующем: генера­ тор приводится во вращение приводным двигателям со скоростью, которая может отличаться от синхронной на ± (2—3)%, и вклю­ чается в сеть без возбуждения, причем обмотка ротора, во избежа­ ние перенапряжения в момент включения, замыкается накоротко пли через небольшое сопротивление; после этого, обычно сейчас же после включения генератора в сеть, подается возбуждение, и гене­ ратор впадает в синхронизм.

Таким образом, при включении генератора по методу самосинхро­

несколько отличающейся от синхронной скорости, с которой вра­ щается магнитное поле статора. В этих условиях в статоре наблю­ дается бросок тока, в несколько раз превышающий номинальный ток, а на валу генератора возникают механические усилия, но по­ следние невелики и, как показывает опыт, не представляют опасности для машины.

Испытания, произведенные в ряде энергосистем по включению генераторов мощностью до 55 000 кв-а методом самосинхронизации, показали, что включение по этому методу протекает успешно как

вслучае неявнополюсных, так и явнополюсных генераторов и может применяться и для синхронных компенсаторов. Время, за которое ток статора снижается до своего номинального значения, колеблется

впределах 1—7 сек.

Применение метода самосинхронизации значительно упрощает процесс включения, которое при этом требует мало времени и может быть легко автоматизировано; оно имеет особенно большое значение при ликвидации аварий, когда, с одной стороны, генератор нужно быстро включить в сеть, и когда, с другой стороны, при значитель­ ных колебаниях напряжения и частоты работа описанных выше синхронизационных устройств затрудняется, а иногда становится невозможной.

423

37-4. Электромагнитная мощность и основные режимы роботы синхронной машины

На рис. 37-9 показана энергетическая диаграмма синхронного генератора. Приводной двигатель, вращающий синхронный генера­ тор, подводит к нему мощность Рх. Часть этой мощности тратится на покрытие механических потерь Рмх, потерь в стали статора Рс и по­ терь на возбуждение Рв, если возбудитель на одном валу с генера­ тором. Оставшаяся часть мощности Рт, называемая электромагнит­ ной, передается на статор электромагнитным путем в результате взаимодействия между основным по-

Но уже в машинах средней мощности РЭ1 <С І % номинальной мощ­ ности. На этом основании потерями Р31 можно пренебречь и счи­ тать, что Рэы Ä? Р2, тогда по формуле (36-1), в которой опущены индексы «ф»,

Р3м — mUIxcos ф.

Чтобы преобразовать правую часть этого равенства, можно воспользоваться преобразованной диаграммой э. д. с. (рис. 37-10).

Здесь ф = ф — 8, где ф — угол сдвига между э. д. с. Еа и током Іх,

а Ѳ — угол сдвига между э. д. с. Еа и напряжением U.

Формула для Рэы после подстановки значения ф примет вид:

Рэм = mill 1 cos (ф — Ѳ) = mUIxcos ф cos Ѳ+ mUIxsin ф sin 8. (37-3)

Из диаграммы э. д. с. следует, что величина

U cos Ѳ= OB = Еа — Idxd = Еа— Ixj dsin ф,

откуда

l xsin ф = Exi — U cos 8

424

звено системы, а долюсы статора или просто статор как ведомое звено ее. Поэтому при работе синхронной машины генератором ось поля ротора всегда опережает ось результирующего ноля статора на угол ѳ. Но поле ротора создает э. д. с. Еп, а результирующее поле статора — напряжение на зажимах генератора U. Каждая из этих э. д. с. отстает от создающего его потока на л/2. Поэтому взаимное расположение осей основного поля ротора и результирую­ щего поля статора определяет и взаимное расположение векторов

э. д. с. Еа и U. Соответствен­ но этому на векторной диаг­ рамме генератора(рис. 37-10)

вектор э. д. с. Еа всегда опе­ режает вектор напряжения

U на угол ѳ•

Так как частота сети, сов­ местно с которой работает генератор, постоянна, то ре­ зультирующий поток статора

жен, и относить к нему все изменения в положении ротора и соот­ ветственно основного потока Фп.

С помощью модели синхронного генератора можно создать до­ статочно четкое представление о параллельной работе синхронного генератора на шины бесконечной мощности, при / в = const и Мш = ѵаг.

При работе генератора вхолостую оси обеих систем полюсов сов­ падают, т. е. угол Ѳ = 0 (рис. 37-12, а), магнитные линии в зазоре идут нормально к поверхностям полюсов и мощность Рды = 0. На синусоиде электромагнитной мощности (рис. 37-11) этому режиму отвечает точка О. »

426