Файл: Церазов, А. Л. Электрическая часть тепловых электростанций учебник.pdf

Для генераторов большой мощности применякИ'Сй А Ш с дугогасительной решеткой воздушного автомата (рис. 2-16,о). При отключении АГП в этой конструкции сначала размыкаются рабочие контакты 2, затем допол­ нительные контакты 1, при разрыве которых возникает дуга. Дуга магнитным полем от постоянных магнитов втяги­ вается в дугогасящую решетку из медных пластин, разбиваясь

на п коротких дуг.

сильно подключению к нему напряжения противополож­ ного знака на время гашения поля. Уравнение, описы­

вающее переходный процесс гашения поля, будет сле­ дующим:

где Tr=Ljfrj.

50

Рис. 2-16. АГП с дугогасительной решеткой воздушного автомата.

а— принципиальная схема включения АГП; б — изменение тока ротора и напряжения на кольцах ротора при гашении поля.

возбуждения должен перейти через ноль и изменить направление. Однако, как только ток станет равен ну­ лю, дуга в узких щелях погаснет и приложенного на­ пряжения UB будет недостаточно для того, чтобы про­ бить воздушные промежутки между пластинами АГП. Процесс гашения поля закончится.

В этом АГП ток в обмотке возбуждения изменяется по экспоненциальной кривой, начальная часть которой весьма близка к прямой. Весь процесс гашения тока продолжается 0,7—1 с. При этом чем больше будет принято число коротких дуг п, тем быстрее будет проходить гашение тока. Но вместе с тем растет абсо­ лютное значение перенапряжения на кольцах ротора Up — nUu.x—UB (рис. 2-16,6). Поэтому п выбирается так, чтобы напряжение на кольцах ротора не превосходило 75% испытательного напряжения изоляции ротора

^Нк.д—Нв^ 0 ,7 5 Нисп,

откуда

„0,75£/иоп + 1!и

и..*

2-9. ВКЛЮЧЕНИЕ ГЕНЕРАТОРОВ НА ПАРАЛЛЕЛЬНУЮ РАБОТУ

Из векторных диаграмм режимов работы синхронных машин следует, что для того, чтобы обеспечить вклю­ чение генератора без толчков вращающих моментов на вал агрегата и без толчков тока в статоре генератора, нужно включение генератора в сеть проводить при усло­ виях, когда частота генератора совпадает с частотой сети, напряжение генератора равняется напряжению сети, векторы одноименных фаз генератора совпадают по углу с векторами одноименных фаз сети.

Включение синхронных генераторов на параллель­ ную работу с другимигенераторами или с системой при соблюдении названных выше условий получило назва­ ние точной синхронизации.

Для контроля за соблюдением условий точной син­ хронизации на щитах управления станции (или блоч­ ных щитах) предусматриваются специальные колонки синхронизации. На них устанавливается два вольтметра (один показывает напряжение синхронизируемого гене­ ратора, другой напряжение того участка схемы, куда включается генератор), два частотомера, включаемых по тому же принципу, и один синхроноскоп (прибор, позволяющий контролировать фазовый сдвиг напряже­ ния генератора по отношению к напряжению участка, куда включается генератор).

Все управление по синхронизации генератора сво­ дится к управлению скоростью агрегата (подгонка ча­ стоты и фазы) и током возбуждения генератора (под­ гонка напряжения).

Точная синхронизация является основным способом синхронизации и может проводиться как вручную, так

ис помощью автоматических устройств.

Ваварийных условиях, когда требуется быстрое включение резервных источников мощности, при коле­ баниях величины напряжения и качаниях взаимных фазовых углов способ точной синхронизации может по­ требовать длительного времени. При наличии автомати­ ческих блокировок от неправильного включения он мо­ жет оказаться неосуществимым. В таких случаях весьма быстрое включение синхронного генератора в сеть по­ зволяет сделать способ самосинхронизации.

С а м о с и н х р о н и з а ц и я проводится следующим образом. Невозбужденный генератор с помощью пер-

52

вичного двигателя доводят до подсинхронной частоты вращения, грубо контролируя ее по тахометру турбины. Затем включают выключателем в сеть, а вслед за этим включают АГП (т. е. подают возбуждение).

При наличии разности в частотах вращения возни­ кает асинхронный момент. Если частота вращения ро­ тора выше синхронной (рис. 2-10), то асинхронный мо­ мент оказывается тормозящим (генераторный режим), если частота вращения ротора ниже синхронной, то асинхронный момент становится вращающим (двига­ тельный режим). Поэтому в любом случае асинхронный момент способствует сближению с синхронной частотой вращения и самосинхронизации. Ток возбуждения по­ дают сразу после включения машины в сеть, затем, чтобы генератор не втянулся в синхронизм при непра­ вильной полярности (это возможно за счет момента явнополюсности, который имеет место у машин по при­ чине магнитной несимметрии ротора). Это нежелатель­ но потому, что при появлении возбуждения и синхрон­ ного момента ротор резко меняет свое положение, проворачиваясь на 180 эл. град.

Включение генератора в сеть способом самосинхро­ низации вызывает скачок тока статора и снижение на­ пряжения на шинах.

Начальное значение периодической составляющей то­ ка статора при самосинхронизации определяется напря­ жением на шинах, куда включается генератор, и величи­

///с,с= Цш/Ул 3х"а в именованных единицах. Для генера­ тора, работающего в блоке с трансформатором:

генератора при самосинхронизации не выходят за пре­ делы 3,5—5 его номинального тока. Толчки моментов на вал генератора не превышают 2—4 номинального момента на валу. Эти отрицательные явления способа самосинхронизации не препятствуют использованию его

53

главного преимущества — быстроты. Операция само­ синхронизации может проводиться вручную и автомати­ чески, причем автоматизировать операцию самосинхро­ низации значительно легче, чем операцию точной син­ хронизации.

Гла ва тре тья

СИЛОВЫЕ ТРАНСФОРМАТОРЫ И АВТОТРАНСФОРМАТОРЫ

3-1. ТИПЫ СИЛОВЫХ ТРАНСФОРМАТОРОВ

В соответствии с ГОСТ 9680-61 электропромышленность выпускает силовые трансформаторы и автотрансформа­ торы следующих номинальных мощностей, кВ-А

Силовые трансформаторы и автотрансформаторы выпускаются как в трехфазном, так и в однофазном исполнениях.

Экономически во всех случаях выгоднее изготовлять и применять трансформаторы трехфазного исполнения. Однако трехфазные трансформаторы изготовляются лишь до тех величин мощностей, которые укладываются в габариты железнодорожных перевозок. При повыше­ нии мощности приходится переходить на изготовление однофазных трансформаторов.

Силовые трансформаторы (однофазные и трехфаз­ ные) различаются еще числом обмоток различного на­ пряжения. Трансформаторы с обмотками двух напряже­ ний (высшего и низшего) называют двухобмоточными, трансформаторы с обмотками трех напряжений (высше­ го, среднего, низшего) называют трехобмоточными.

54

Кроме того, у силовых трансформаторов обмотки низшего напряжения могут выполняться расщепленны­ ми на две или три самостоятельные обмотки. Такое расщепление выполняется для снижения мощности са­ мостоятельных обмоток и, следовательно, снижения токов короткого замыкания в цепях, питающихся от этих обмоток.

Расщепление обмоток низшего напряжения выпол­ няется как у двухобмоточных, так и трехобмоточных трансформаторов.

Перечисленные выше конструктивные особенности находят отражение в буквенном обозначении типа транс­ форматора. Первая буква указывает количество фаз: Т — трехфазный; О — однофазный. Вторая буква Р ука­ зывает на расщепление обмоток низшего напряжения. Если расщепления нет, буква опускается. Третье место занимает одна буква или две буквы, указывающие спо­ соб охлаждения трансформатора. На четвертом месте стоит буква, указывающая количество обмоток транс­ форматора: Т —трехобмоточный; двухобмоточные не обозначаются буквой. Если трансформатор имеет регу­ лирование напряжения под нагрузкой, то на пятом месте ставится буква Н.

После букв, обозначающих тип трансформатора, ставится дробь: в числителе мощность, кВ • А, в знаме­ нателе— класс напряжения обмотки высшего напряже­ ния, кВ. Для трехобмоточных трансформаторов знаме­ натель записывается дробью с указанием среднего напряжения. Последней двухзначной цифрой указыва­ ется год начала выпуска трансформаторов данной кон­ струкции (если даже выпуск таких трансформаторов начат на других заводах).

Для автотрансформаторов указанные обозначения сохраняются, но всем буквам предшествует буква А. Так, например, тип ТМН-630/10-63 расшифровывается следующим образом: трехфазный, двухобмоточный трансформатор с естественным масляным охлаждением,

однофазный, трехобмоточный, способ охлаждения ДЦ, регулирование напряжения под нагрузкой, номиналь­ ная мощность 250 МВ-А, обмотка высшего напряжения

55