Включение генератора на параллельную работу с сетью

При включении генератора на параллельную работу с другими генераторами необходимо избегать бросков тока в статорной цепи и возникновения ударных электромагнитных моментов на валу, способных вызвать повреждение генератора и другого оборудования, а также нарушить работу энергосистемы. Чтобы этого не происходило, необходимо определенным образом регулировать режим работы генератора на холостом ходу и в определенный момент времени включить генератор в сеть. Совокупность этих операций называется синхронизацией генератора.

Чтобы синхронизировать генератор с сетью, необходимо обеспечить:

• 1) равенство ЭДС Е₀ генератора и напряжения сети U;
• 2) равенство частот напряжений генератора/_г и сети/_с;
• 3) совпадение по фазе напряжений генератора и сети;
• 4) одинаковый порядок чередования фаз генератора и сети.

Равенства Е₀ = U добиваются путем регулирования тока возбуждения синхронного генератора (см. рис. 4.4.1). Изменение частоты и фазы напряжения генератора достигается изменением частоты вращения приводного двигателя (турбины).

Выполнение первого условия проверяют по вольтметрам, подключенным к сети и выводам генератора. Остальные условия проверяют с помощью специального прибора, называемого синхроноскопом. Простейшим синхроноскопом является ламповый. Три лампы прибора включены на разность потенциалов между одноименными линейными контактами трехфазного выключателя. При не вполне точном равенстве частот генератора и сети разности потенциалов будут изменяться и соответственно будет изменяться напряжение на лампах: они будут то загораться, то гаснуть. Для выполнения второго условия синхронизации необходимо добиться, чтобы изменение свечения ламп было очень медленным. Включение генератора в сеть нужно производить в момент времени, когда все лампы погаснут. В этом случае будет выполнено третье условие. При выполнении четвертого условия синхронизации все три лампы гаснут и зажигаются одновременно. Если порядок чередования фаз генератора и сети разный, то будет происходить «вращение» огня (одна лампа загорается, другая — гаснет). Правильность чередования фа:; необходимо проверять только при первом включении генератора после монтажа или сборки схемы.

При точном выполнении условий синхронизации после включения генератора в сеть он остается в режиме холостого хода (I = 0). Векторная диаграмма генератора для этого режима приведена на рис. 4.5.2.

Рис. 4.5.2. Векторная диаграмма одной фазы включенного в сеть генератора в режиме холостого хода.

Задание 4.5.1. Четырехполюсный синхронный генератор включают на параллельную работу с трехфазной сетью, имеющей линейное напряжение U_A = 380 В и частоту / = 50 Гц. Чему должны быть равны ЭДС Е₀ и частота вращения ротора п₀ для синхронизации генератора с сетью?

Варианты ответа'.

• 1. Е_п = 380 В; п_а = 3000 об/мин.
• 2. Е_п = 220 В; п_п = 1500 об/мин.
• 3. Е_п = 380 В; п₀ = 1500 об/мин.