2. Требования, предъявляемые к агп.

Требования к АГП можно сформулировать следующим образом:

- АГП должно приводиться в действие всеми защитами, производящими

отключение генератора от сети;

- время отключения поля должно быть минимальным;

- напряжение на зажимах ротора не должно быть больше некоторого напряжения, определяемого в зависимости от величины испытательного напряжения изоляции ротора

(12.1)

где – испытательное напряжение изоляции обмотки ротора;

- ЭДС генератора после действия АГП должна быть минимальной и равной 150 – 200 В.

К дополнительным требованиям следует отнести надежность эксплуатации в нормальных и аварийных режимах, а так же «энергоемкость» - поглощение энергии, запасенной в магнитном поле.

3. Влияние нарушения симметрии электрической сети на турбогенераторы.

Широкое применение электрической тяги, металлургических электропечей, использование неполнофазных режимов работы линии электропередачи при обрыве одного из проводов влекут за собой длительную несимметрию токов в электрической сети, вследствие чего токи в фазах обмоток статора турбогенеаторов также оказываются несимметричными.

Несимметричные токи трехфазной обмотки статора создают эллиптическое поле, которое эквивалентно сумме двух полей, вращающихся с одинаковой скоростью в противоположных направлениях. Составляющая поля , соответствующая токам обратной последовательности, вращается относительно ротора с двойной синхронной скоростью и наводит в роторных контурах токи двойной частоты, что приводит к возникновению дополнительных потерь в бочке ротора, зубцах и пазовых клиньях. Эти потери могут быть недопустимо большими.

Поэтому главным ограничивающим фактором при возникновении несимметрии токов статора турбогенератора является опасность недопустимого нагрева элементов ротора.

Заводы-изготовители применяют целый ряд мер для уменьшения нагревов элементов торцевой зоны ротора турбогенераторов. Концевые клинья в пазах ротора стали выполняться стальными, бронзовыми, иногда титановыми, так как допустимая длительная температура для ранее используемого дюралюминия составляет около 130 ⁰С. Существенное влияние на повышение термической стойкости роторов мощных турбогенераторов в несимметричных режимах оказывает применение специальных демпферных систем.

Тем не менее, допустимую величину несимметрии приходится нормировать, что приводит к снижению нагрузки и, как следствие, влечет за собой недовыработку электроэнергии.

Экзаменационный билет №13

1. Режимы генератора, включенного на шины энергосистемы бесконечной мощности. Угловая характеристика реактивной мощности.

В современных условиях электрификации всей страны генерирование электрической энергии особо  рационально при совместной работе многих синхронных генераторов. Такая работа обеспечивает бесперебойное снабжение потребителей энергией и делает энергосистему более гибкой и экономичной. Поэтому изучение свойств  генератора при параллельной работе приобретает первостепенное значение.

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 отрегулировать режим работы генератора на холостом ходу  и в определенный момент времени включить генератор в сеть. Совокупность этих операций называется синхронизацией генератора.

Для того чтобы включить два синхронных генератора (или один генератор с сетью) на параллельную работу, необходимо соблюсти ряд условий:

1.Порядок чередования фаз А, В, С одного и другого генераторов (или сети) должен совпадать;

2. Напряжения генераторов должны быть одинаковыми и находиться в противофазе;

3.Частоты напряжений генераторов также должны быть одинаковыми.

* Длительная работа машины возможна только при таких , при которых возрастание угла сопровождается увеличением тормозящего момента (активной мощности) на валу машины. Это необходимо для того, чтобы могло восстановиться равновесие между мощностью турбины и мощностью турбогенератора, если оно почему-либо нарушится. При неизменном и такое условие соответствует требованию, чтобы первая производная по углу была больше нуля

. (7.4)

Эту мощность называют синхронизирующей. Условие выполняется, если генератор работает на восходящей части характеристики . Максимальный угол , соответствующий максимальной мощности называют пределом статической устойчивости генератора. Чем больше ток возбуждения, тем больше и соответственно тем больше возможная по условию устойчивой работы наибольшая длительная нагрузка (см. рисунок 3.2).

При отрицательных углах угловая характеристика представляет собой зависимость мощности на валу генератора от в режиме двигателя.

Изменение реактивной мощности в зависимости от угла можно получить из векторной диаграммы аналогично изменению активной мощности

. (7.5)

На основании этой зависимости можно построить угловую характеристику реактивной мощности . Рассматривая совместно угловую характеристику электромагнитного момента или активной мощности и угловую характеристику реактивной мощности, можно судить о том, как изменяется реактивная мощность при регулировании активной мощности (см.рисунок 7.3).

Рисунок 7.3 – Угловые характеристики активной и реактивной мощности

При

. (7.6)

Из (7.5) , при . (7.7)

При _. (7.8)