Короткі теоретичні відомості

Існує два методи вмикання генераторів на паралельну роботу з мережею точної та грубої синхронізації.

3.2.1 Умови вмикання синхронного генератора на паралельну роботу з мережею методом точної синхронізації:

а) ЕРС вмикаємого генератора Е_Г повинна дорівнювати напрузі мережі U_М;

б) частота генератора f_Г повинна дорівнювати частоті мережі f_М;

в) послідовність чередування фаз генератора та мережі повин­ні бути однакові;

г) вектори ЕРС генератора Е_Г и напруги мережі U_М повинні знаходитись в протифазі.

3.2.2 Вмикання синхронного генератора на паралельну роботу з мережею методом синхронізації.

Безпосередньо перед вмиканням синхронного генератора на паралельну роботу з мережею необхідно перевірити виконання умов вмикання. Рівність ЕРС генератора й напруги мережі перевіряють вольтметром, рівність частот - частотоміром. Послідовність чередування фаз перевіряється фазовказувачем, зсув між векторами ЕРС генератора і напруги мережі - ламповим синхроноскопом.

При точному виконанні вказаних умов можна вмикати синхронний генератор на паралельну роботу з потужною мережею.

До недоліків точної синхронізації можна віднести: складність схеми, довготривалість процесу та складність його автоматизації.

3.2.3 Вмикання синхронного генератора на паралельну роботу з мережею методом самосинхронізації.

У наш час цей метод має достатньо широке розповсюдження. Сутність його в наступному. Обмотка збудження закорочується на розрядний опір, а ротор приводиться в обертання. При частоті обертання ротора близької до синхронної, обмотка статора незбудженого генератора приєднується до загальних сумісних шин (на напругу мережі). При досягненні підсинхронної частоти обертання ротора, на обмотку ротора подається постійна напруга і вмикається розрядний опір. За рахунок взаємодії магнітних полів статора та обмотки збудження ротор починає обертатись синхронно з полем статора (втягується в синхронізм). Вмикання синхронного генератора з розімкнутим колом збудження не допускається, бо при цьому в обмотці збудження індуктується значна ЕРС, яка може здійснити пробивання ізоляції.

До недоліків методу самосинхронізації відносять значні коливання струму в момент вмикання.

Рисунок 3.1 - Принципова схема вмикання синхронного генератора на паралельну роботу з мережею методом самосинхронізації

Рисунок 3.2 - Порядок вмикання синхронного генератора на паралельну

роботу методом точної синхронізації

Послідовність операцій при вмиканні генератора за схемою (рис. 3.1) наведена в таблиці 3.1.

Таблиця 3.1 - Послідовність операцій при вмиканні синхронного генератора на паралельну роботу методом самосинхронізації

3.3 Експериментальна частина роботи

3.3.1. Порядок вмикання синхронного генератора на паралельну роботу методом точної синхронізації.

Визначити тип і призначення машин в агрегатах. Записати дані заводських щитків машин, пускових та регулювальних апаратів, вимірювальних приладів.

Перевірити зібрану схему з наведеною на рис. 3.2 .

Підготувати схему до роботи: ввімкнути послідовно автомати, ввести пусковий реостат. За допомогою лампового синхроноскопа та реостатів забезпечити виконання умов точної синхронізації. При найповільнішому обертанні світла на синхроноскопі ввімкнути синхронний генератор на паралельну роботу з мережею.

Навантажити синхронний генератор активним та реактивним навантаженням.

Активне навантаження збільшується шляхом збільшення моменту первинного двигуна за рахунок збільшення кута вильоту ротора q. Реактивне навантаження здійснюється шляхом зміни струму збудження (зміною магнітного потоку синхронного генератора). Зміну активного навантаження контролювати ватметром, реактивного – амперметром в колі ротора генератора.

Зняти U - подібні криві синхронного генератора I = f(I_З); для значень активних навантажень (0; 0.1; 0.2) Р_Н.

Виконати вимірювання для кожної з U - подібних характеристик синхронного генератора.

Таблиця 3.2 – Результати зняття U - подібних характеристик синхронного генератора

Розрахунок повної потужності синхронного генератора, ВА

,

де I  - фазний струм статора, А;

U - лінійна напруга статора, В.

Активна складова струму статора, А

I_а = I ∙ cos j

Реактивна складова струму статора, А

I_р = I ∙ sin j

 cos j - коефіцієнт потужності: