Синхронных генераторов

Обычно на электростанциях устанавливаются несколько СГ, которые включаются параллельно в сеть. В свою очередь электростанции объединяются в мощные энергосистемы. В этих условиях отдельные СГ электростанции работают с сетью бесконечно большой мощности, напряжение и частота которых не зависят от режима работы этого генератора.

При включении СГ на параллельную работу следует избегать значительных толчков тока и возникновения чрезмерных толчков электромагнитного момента и электромагнитных сил. Наиболее благоприятное включение СГ в сеть происходит при выполнении следующих требований.

1. Напряжение, включаемого СГ , должно быть равно напряжению сети .

2. Частота СГ должно быть равна частоте сети .

3. Чередование фаз СГ и сети должно быть одинаковым.

4. и должны совпадать по фазе по отношению к внешней нагрузке.

Операция, которая обеспечивает все четыре условия при параллельном включение СГ называется синхронизацией. При выполнении всех этих условий после включении СГ векторы напряжении СГ и сети совпадают по фазе и вращаются с одинаковой угловой скоростью (рис. 3.22,а).

При практическом осуществлении синхронизации, включаемый СГ приводят во вращение с номинальной частотой, чтобы . Далее, регулируя ток возбуждения СГ , добиваются равенства напряжений . Точная синхронизация может осуществляться с помощью лампового синхроноскопа как совокупности трех лампочек, включаемых на потухание или вращение света

(рис. 3.22,б,в).

При частотах и близких друг к другу, но не равных, звезды векторов их напряжений будут вращаться относительно друг друга с разностью угловых скоростей , соответствующей разности частот и . Чем меньше разность , тем медленнее вращаются относительно друг друга векторы напряжений. При включении лампочек на потухание (рис. 3.22,б) будет происходить одновременное потухание и загорание лампочек, причем частота потуханий и загораний будет соответствовать разности , чем меньше эта разность, тем меньше частота потуханий и загораний. Включение СГ при этом осуществляется в момент потухания лампочек, так как это свидетельствует о равенстве напряжения и совпадении их по фазе.

В случае, показанном на рис. 3.22,в, происходит поочередное загорание и потухание лампочек и наблюдается эффект вращения огня. Включение СГ происходит, когда лампа (1) потухает, а (2 и 3) находятся под линейным напряжением. Синхронизация таким способом применяется для маломощных СГ.

Для синхронизации более мощных СГ применяют электромагнитные синхроноскопы, работающие на принципе вращающегося поля. Для обеспечения быстрой синхронизации и автоматического включения СГ на параллельную работу, что важно при аварийных режимах, пользуются автоматическими синхроноскопами.

В последнее время широко используется способ грубой синхронизации или самосинхронизации. Включаемый генератор разгоняется до скорости, близкой к синхронной, и включается в сеть; вслед за этим включается обмотка возбуждения, и генератор сам втягивается в синхронизм за счет синхронизирующего момента.