15. Определение принципиальной электрической схемы. Классификация схем.

Главная схема является исходной при составлении принципиальных схем электрических соединений, схем собственных нужд, схем вторичных соеди­нений, монтажных схем и т. д. Главные схемы принято разделять на структурные, трехлинейные, од­нолинейные и оперативные.Структурные схемы составляются при проектировании, когда необхо­димо проведение технико-экономических расчетов по выбору наиболее оп­тимального варианта по количеству и мощности трансформаторов связи. На структурной схеме показывают только распределительные устройства, трансформаторы, генераторы и связи между ними. Такие схемы позволяют наметить несколько технически возможных вариантов, которые подвергают­ся технико-экономическому сравнению. Никакой аппаратуры (выключате­лей, разъединителей, трансформаторов тока и т. д.) на схеме не показывают.Наиболее распространенными являются однолинейные схемы, в кото­рых все соединения показаны только для одной фазы. В случае необходимо­сти некоторые узлы однолинейной схемы показывают в трехлинейном ис­полнении, например, при установке трансформаторов тока в двух фазах.Однолинейная схема может быть упрощенной без трансформаторов тока, трансформаторов напряжения и разрядников, и полной, на которой указы­ваются все аппараты первичной цепи, заземляющие ножи разъединителей, измерительные трансформаторы и измерительные приборы. Указывают также типы применяемых аппаратов.

В условиях эксплуатации наряду с принципиальной, главной схемой применяются упрощенные оперативные схемы, в которых указывается только основное оборудование. Дежурный персонал каждой смены заполняет опера­тивную схему и вносит в нее необходимые изменения в части положения вы­ключателей и разъединителей, происходящие во время дежурства.

16. Назначение и принцип действия синхронных генераторов. Синхр.Г состоит из неподвижного статора и вращающ. ротора.Сердечники статора и ротора собираются из листов электротехн. стали. Трехфазная или в общем случае m-фазная обмотка статора синх. машины выполн. с таким же счислом полюсов, как ротор, и наз-тся также обмоткой якоря. Ротор синхронной машины имеет обмотку возбуждения, пита­емую через два контактных кольца и щетки постоянным током от постороннего источника. В качестве источника чаще всего служит генератор постоянного тока относительно небольшой мощности (0,3—3,0% от мощности синхронной машины).

Если ротор синхронной машины (рис. 19-8) привести во вра­щение с некоторой скоростью n об/сек и возбудить его, то поток возбуждения Фу будет пересекать проводники обмотки статора и в фазах последней будут индуктироваться э. д. с. с частотой

Э. д. с. статора составляют симметричную трехфазную систему э. д. с, и при подключении к обмотке статора симметричной на­грузки эта обмотка нагрузится симмметричной системой токов. Машина при этом будет работать в режиме генератора. При нагрузке обмотка статора создает такое же по своему характеру вращающееся магнитное поле, как и обмотка статора асинхронной машины (см. § 19-2). Это поле статора вращается в направлении вращения ротора со скоростью n1=f1/p, об/ сек. Поля статора и ротора вращаются с одинаковой скоростью и образуют, таким образом, общее вращающееся поле, как и в асинхронной машине.

Поле статора (якоря) оказывает воздействие на поле ротора (индуктора) и называется в связи с этим также полем реакции якоря.

Синхр. Г трехфазного перемен. тока примен. для выработки электроэнергии на станциях. Различ. турбогенераторы (первичн двигатель- паровая или газовая турбина), и гидрогенераторы ( первичн. двигатель - гидротурбина). Паровые и газовые турбины выпускают на большие частоты вращения (3000 и 1500 об/мин), так как при этом турбоагрегаты (ТГ) имеют наилучшие технико-экономические показатели. На тепловых электростанциях (ТЭС), сжигающих обычное топливо, частота вращения агрегатов составляет 3000 об/мин, а синхронные турбогенераторы имеют два полюса. На АЭС применя­ют агрегаты с частотой вращения 1500 и 3000 об/мин. Быстроходные турбоге­нераторы представляют собой цилиндрический статор, в пазах которого рас­положены секции обмотки переменного тока. Внутри статора вращается ци­линдрический ротор с горизонтальным валом как показано на рисунке 5.1.1 . Ротор турбогенератора, работающий при больших механических и тепловых нагрузках, изготавливается из цельной поковки специальной стали с высоки­ми магнитными и механическими свойствами.