Параллельная работа синхронных машин

 

На электрических станциях для работы на общую электрическую сеть устанавливают несколько параллельно включаемых генераторов.

Для безаварийного включения генераторов на параллельную работу необходимо обеспечить минимальный бросок тока в момент присоединения генератора к сети. Это возможно при равенстве мгновенных значений напряжений сети и генератора :

.

Отсюда следуют условия синхронизации:

1) равенство напряжений ;

2) равенство частот или ;

3) равенство начальных фаз ;

4) согласованный порядок чередования фаз.

При несоблюдении условий точной синхронизации в замкнутом контуре генератор-система появится реактивный уравнительный ток.

Существует два способа подключения синхронных генераторов к сети: точной синхронизации и самосинхронизации.

Способ точной синхронизации предполагает использование специальных приборов – ламповых или стрелочных синхроноскопов, контролирующих совпадение по фазе векторов напряжений сети и генератора. Ламповый синхроноскоп представляет собой три лампы, включенные между соответствующими фазами генератора и сети, рисунок.

 

Рис. Схема подключения синхронного генератора к сети с помощью лампового синхроноскопа (схема на погасание света).

 

Точная синхронизация может быть ручной и автоматической, выполняемой при помощи автоматических синхронизаторов. Недостатками способа точной синхронизации являются: сложность и длительность процесса, особенно в условиях аварийного режима работы энергосистемы, сопровождающегося колебаниями частоты и напряжения; необходимость высокой квалификации обслуживающего персонала; возможность тяжелых аварий при нарушении условий синхронизации.

В настоящее время в энергосистемах применяется включение синхронных генераторов в сеть по методу самосинхронизации. При этом ротор генератора приводится во вращение приводным двигателям до частоты, отличающейся на ±(2...3)% от синхронной. Затем генератор включается в сеть без возбуждения. После включения генератора в сеть на обмотку возбуждения подается напряжение и генератор втягивается в синхронизм. В момент включения в сеть невозбужденного генератора в обмотке статора возникает бросок реактивного тока, не превышающий . Обмотка ротора, во избежание перенапряжений в момент включения, замыкается накоротко или через небольшое сопротивление, в качестве которого обычно используется сопротивление гашения поля.