Характеристики синхронных генераторов

Характеристика ХХ

Это зависимости ЭДС генератора от тока обмотки возбуждения. При этом ток нагрузки генератора (обмотки статора) I = 0, скорость вращения ротора генератора постоянна и равна номинальной.

(рис 11.1)

Внешние характеристики:

Зависимость напряжения на выводах генератора от тока нагрузки при постоянном токе возбуждения и скорости вращения ротора генератора.

(рис 11.2)

Регулировочные характеристики:

Зависимость тока возбуждения от тока нагрузки, при этом напряжение на выводах генератора должно равняться номинальному.

(рис 11.3)

V\U-образные характеристики

Зависимость тока нагрузки от тока возбуждения, при этом активная мощность постоянна, генератора работает параллельно с энергосистемой.

(рис 11.4)

На участке СВ генератор отдает в сеть реактивную мощность, на участке ВА генератор потребляет их сети реактивную мощность.

Трансформаторы

Силовые трансформаторы предназначены для преобразования электроэнергии переменного тока с одного напряжения на другое.

Наибольшее распространение получили трехфазные трансформаторы, т.к. потери в них на 12-15% ниже, меньше расход активных материалов (сталь, медь), стоимость на 20-25% меньше, чем в группе 3-х однофазных трансформаторов такой же суммарной мощности.

Номинальные параметры трансформаторов

По конструкции трансформаторы делятся на:

1. Двухобмоточные

2. Двухобмоточные с расщепленной обмоткой низкого напряжения.

3. Трехобмоточные

4. Автотрансформаторы

По назначению трансформаторы делятся на:

1. Блочные

2. Трансформаторы связи

3. Трансформаторы собственных нужд

4. Измерительные трансформаторы

По способу регулирования напряжения, трансформаторы делятся на:

1. Трансформаторы с РПН (регулировка под нагрузкой). Позволяет менять в допустимых пределах коэффициент трансформации без отключения потребителей.

2. Трансформаторы с ПБВ (переключение без возбуждения). Для изменения коэффициента трансформации, трансформатор надо полностью отключить.

Коэффициент трансформации – отношение витков первичной обмотки к числу витков вторичной обмотки

Лекция 12

Если коэффициент трансформации >1, то трансформатор понижающий. Если Кт = 1, то трансформатор разделительный и служит для обеспечения безопасности обслуживающего персонала.

(рис 12.1)

К номинальным параметрам трансформаторов относятся:

1. Номинальная мощность

2. Номинальное напряжение обмоток высокого, среднего и низкого.

3. Номинальный ток для той обмотки, к которой подключены нагрузка.

4. Коэффициент трансформации

5. Напряжение короткого замыкания

6. Ток холостого хода (потери х/х)

7. Потери КЗ

8. Группа и схемы соединения

Номинальной мощностью трансформатора называется указанное в заводском паспорте значение полной мощности, на которую непрерывно может быть нагружен трансформатор в номинальных условиях электроустановки с учетом места установки и охлаждающей среды при номинальной частоте и напряжении.

Номинальное напряжение обмоток – напряжение первичной и вторичной обмоток при ХХ трансформатора. Для 3-хфазного трансформатора за номинальное напряжение принимается его линейное напряжение. Для 1-фазного трансформатора, предназначенного для включения в 3-хфазную группу, при соединении обмоток в звезду U_ном=U / SQRT(3).

Напряжение КЗ – напряжение при подведении которого к одной из обмоток трансформатора при замкнутой накоротко другой в ней протекает ток, равный номинальному.

Ток ХХ характеризует активные и реактивные потери в стали и зависит от магнитных свойств конструкции, а также от качества сборки магнитопровода.

Потери ХХ состоят из потерь стали на перемагничивание и вихревые токи. Потери КЗ состоят из потерь в обмотках трансформатора.

Лекция 13

Лекция 14

Трансформаторы с таким охлаждением могут работать при полностью отключенном дутье, если нагрузка не превышает 100% от номинальной, а температура верхних слоев масла не более 55^оС, а также при минусовых температурах окружающего воздуха и температуре масла не выше 45^оС не зависимо от нагрузки. Максимально допустимая температура масла – 95^оС.

Масляное охлаждение с дутьем и принудительной циркуляцией масла через воздушные охладители (система охлаждения типа ДЦ), применяются для трансформаторов мощностью 63 кВА и более. Благодаря большой скорости циркуляции масла, развитой поверхности охлаждения и интенсивному дутью, охладитель обладает большей теплоотдачей и компактностью. Переход в такой системе охлаждения позволяет значительно уменьшить габариты трансформаторов.

В трансформаторах с направленным потоком масла (система охлаждения типа НДЦ) интенсивность охлаждения повышается, что позволяет увеличить допустимые температуры обмоток.

Масляно-водяное охлаждение с принудительной циркуляцией масла (Ц) применяется для трансформаторов мощностью 160 МВА и более.

Принципиально эта схема устроена так же, как система ДЦ, но, в отличие от последнего, охладители состоят из трубок, по которым циркулирует вода, а между трубками движется масло. Температура масла на входе в маслоохладитель не должна превышать 70^оС.

Масляно-водяное охлаждение с направленным потоком масла (НЦ) применяется для трансформаторов мощностью 630 МВА и более. На трансформаторах систем охлаждения типа ДЦ и Ц устройство принудительной циркуляции масла должны автоматически включаться одновременно с включением трансформатора. И работать независимо от нагрузки трансформатора.

В то же время, число включаемых в работу охладителей определяется нагрузкой трансформатора. Такие трансформаторы должны иметь сигнализацию о прекращении циркуляции масла, охлаждающей воды или об останове вентилятора.