Включение генератора в сеть
Включение генератора в сеть
Необходимость в этом приборе возникает при подключении генератора параллельно к сети переменного тока или к другому генератору. Этот процесс называется синхронизацией.
Чтобы включение прошло без вреда для генератора, добиваются одновременного выполнения трех условий:
- Напряжения в сети и на генераторе совпадают по величине;
- Частота генерации равна частоте напряжения в сети;
- Угол сдвига фаз между напряжениями одноименных фаз сети и генератора равен нулю.
Напряжение на генераторе перед синхронизацией устанавливают равным напряжению сети при помощи контрольных вольтметров. Выходное напряжение регулируют изменением тока в роторе.
Для подгонки частоты генерации (fг) к величине частоты сети (fc) изменяют скорость вращения генератора. На электростанциях для этого регулируется количество пара (воды), подающегося на лопатки турбины.
С углом сдвига фаз намного сложнее. Точного равенства частоты генерации частоте сети добиться невозможно. Но, даже если выполнить это условие, равенства редко удается достичь. Процесс усложняется еще и тем, что для регулировки изменяется скорость вращения вала турбоагрегата. При многотонной массе валов промышленных аппаратов изменение скорости происходит с инерцией, которую трудно учесть.
В итоге после уравнивания частот все равно присутствует разность, называемая частотой скольжения:
Следствием частоты скольжения становится постоянное цикличное изменение угла между напряжениями сети и генератора от нуля до 360 градусов. Чем больше частота скольжения, тем быстрее изменяется угол, и наоборот.
Для визуального отображения угла между напряжениями сети и генератора нужен синхроноскоп. К нему подводятся напряжения одноименных фаз сети и генератора. Нулевое положение стрелки на нем происходит при угле, равным нулю, противоположное значение – при 180 градусах.
Стрелочный синхроноскоп
Стрелка синхроноскопа при синхронизации постоянно вращается. По направлению вращения определяют, больше частота генерации частоты в сети или меньше. В момент прохода стрелки через нулевое положение генератор включают в сеть.
Включение генератора в момент, когда стрелка показывает на 180 градусов, приводит к возникновению токов через обмотку статора, превышающих расчетный ток короткого замыкания. За время, пока подействует защита, этот ток успеет разрушить обмотку статора. Генератор придется отправить в капитальный ремонт.
Синхроноскоп со светодиодной индикацией
Если генератор включить в сеть при меньших углах, но не равных нулю, через обмотку статора произойдет кратковременный бросок тока. Это тоже аварийный режим его работы. Повреждений обмотки не произойдет, но систематическое несинхронное включение агрегата в сеть со временем приведет к поломке. Поэтому несинхронное включение запрещено.
1. КЛАССИФИКАЦИЯ
1.1. Генераторы классифицируют:
по качеству вырабатываемой электроэнергии — на генераторы первого и второго классов;
по конструктивному исполнению:
машины на лапах с подшипниковыми щитами;
машины на лапах с подшипниковыми щитами и фланцем на подшипниковом щите;
по степени подвижности при эксплуатации в электроустановках:
для работы в стационарных электроустановках;
для работы в передвижных электроустановках, не работающих на ходу;
для работы в передвижных электроустановках, работающих на ходу.