6.2. Длительные токовые перегрузки синхронных генераторов

Длительные токовые перегрузки синхронного генератора возникают в моменты пикового потребления электроэнергии и нормируются стандартами заданием времени работы синхронного генератора при выходном токе 110% номинального значения и допустимой периодичностью таких режимов, либо суммарной длительностью таких режимов. После окончания действия такой перегрузки, обмотки синхронного генератора должны охладиться до нормальной температуры, соответствующей номинальному режиму работы машины.

Сводя требования рассматриваемых стандартов в таблицу, получаем следующие сравнительные показатели:

 

Таблица 2

Параметр	Требуемые значения согласно различным стандартам
	МЭК		NEMA	ГОСТ Р
	60034-1	60034-22	MG-1	52776-2007	53471-2009
Длительность, мин	-	60	120	-	60
Периодичность, часы	-	24	24	-	-
Суммарная длительность, часы	-	-	-	-	1200

 

Как видно из Таблицы 2, наиболее жесткие требования к длительным перегрузкам предъявляет стандарт США MG-1, а наименее жесткие требовании предъявляются отечественным стандартом ГОСТ Р 53471-2009, требования которого практически эквиваленты требованиям МЭК 60034-22.

6.3. Кратковременные токовые перегрузки синхронных генераторов

В соответствии с определением ГОСТ Р 52776-2007 (МЭК 60034-1), «способность электрической машины к кратковременным перегрузкам по току необходима для обеспечения координации машин с устройствами их управления и защиты, а так же для повышения надежности работы как самих машин, так и энергосети при некоторых аномальных режимах».

Другими словами, возникновение случайной или запланированной кратковременной токовой перегрузки разрешенной длительности не должно приводить к аварийной остановке агрегата и прекращению подачи электроэнергии потребителям и тем более, не должно происходить выхода из строя синхронного генератора. Напротив, электроэнергия должна подаваться в систему в течение времени, достаточного для срабатывания защитных устройств, отключающих поврежденные участки цепи, либо завершения процессов, вызвавших возникновение токовых перегрузок.

Для резервных и аварийных электростанций способность выдерживать кратковременные перегрузки особенно актуальна, так как такие электростанции в сжатый период времени должны обеспечить пуски всех потребителей, которые были остановлены в момент пропадания напряжения на основном вводе. Особенное внимание следует обратить на аварийные и резервные электростанции, питающие комплексы пожарных насосов, вентиляторов дымоудаления, медицинского и другого оборудования, непосредственно защищающего и поддерживающее жизнедеятельность людей.

В случае использования синхронного генератора в качестве основного источника электроэнергии, особого внимания требуют перегрузки в потребителях электроэнергии, способные привести к срабатыванию защит дизель-генераторной установки либо выходу ее из строя, так как при этом вся энергосистема, включая системы аварийной остановки питаемого оборудования, будет обесточена, что для промышленных потребителей приведет не только к перерыву технологического процесса и появлению брака продукции, но и к возникновению опасных для персонала ситуаций на машинах и оборудовании.

Для синхронных генераторов, работающих параллельно между собой и параллельно с сетью, способность выдерживать без отключения токовые перегрузки как можно дольше, является жизненно важной, так как при авариях на машинах работающих параллельно с другими источниками энергии, в результате различных электрических процессов возникают серьезные повреждения, вплоть до разрыва корпуса и срыва генератора с опор.

Естественно, большая допустимая длительность токовой перегрузки не только обеспечивает большую надежность синхронного генератора и энергоснабжения, но и повышает безопасность питаемого промышленного оборудования и снижает риск остановки и возникновения брака в технологических процессах.

Следующая таблица дает сравнительный анализ кратковременных токовых перегрузок генераторов, изготовленных в соответствии с рассматриваемыми стандартами:

Таблица 3

Параметр	Требуемые значения согласно различным стандартам
	МЭК		NEMA	ГОСТ Р
	60034-1	60034-22	MG-1	52776-2007	53471-2009
Величина перегрузки	50%	-	50%	50%	25%
Длительность, сек	30	-	30	120	-

 

Как видим из Таблицы 3, исходя из сложившейся практики эксплуатации электрических сетей и потребителей электроэнергии на территории Российской Федерации, необходимая длительность кратковременной перегрузки током 150% номинального составляет не менее 120 секунд по ГОСТ Р 52776-2007, что почти в четыре раза превосходит требования других аналогичных стандартов на синхронные генераторы.