11.3. Метод грубой синхронизации

Метод заключается в том, что гене­ратор подключают на шины ГРЩ не прямо, как при точной синхрониза­ции, а через токоограничивающее реактивное сопротивление X , включенное в каждую фазу (рис. 3.16, а). Это сопротивление называется реактором.

Грубую синхронизацию выполняют в следующем порядке:

1. уравни­вают частоты и напряжения СГ, что проверяют при помощи частотомера РF и вольтметра РV;

2. в произвольный момент времени замыкают кон­такт КМ2 (КМ1), тем самым включая генератор G2 (G1) на шины ГРЩ через реактор x ;

3. через несколько секунд, в течение которых генера­тор втягивается в синхронизм, включают АВ QF2 (QF1) и размыкают контакт КМ2 (КМ 1).

Рис. 3.16. Схемы грубой синхронизации ( а ) и замещения для одной фазы ( б )

Поскольку включение генератора на шины выполняют в произ­вольный момент времени, роторы СГ, а значит, векторы напряжения сети Ū и ЭДС Ē подключаемого генератора в момент включения могут занимать любое взаимное положение.

Поэтому включение СГ сопро­вождается бросками тока и механическими ударами на валу, которые ограничиваются реактором до безопасных значений. Сам же метод иногда называют методом несинхронного включения СГ.

Сопротивление реактора рассчитывают исходя из наиболее тяжело­го случая вклю

чения, когда положение роторов СГ отличается на 180°. При этом векторы Ū и ЭДС Ē в контуре, образованном статорными обмотками генераторов, совпадают по фазе, т. е.

Ū + Ē ≈ 2 Ū .

Тогда наиболь­шее значение тока в момент включения определится по схеме заме-

щения ( рис. 3.16, б ):

I = 2 U / (x + x + x )≤ ( 2,5…3,5 ) I ,

где I - номинальный ток генератора.

На многих судах грубая синхронизация СГ выполняется полуавто­матически: урав-

нивание напряжений генераторов обеспечивают автоматические регуляторы напряжения, примерное уравнивание частот выполняет оператор ( электромеханик или вахтенный меха

ник ), а выбор момента включения генератора на шины при Ū + Ē = 0 обеспечивает аппаратура схемы синхронизации.

К достоинствам метода можно отнести простоту, надежность и непродолжитель-

ность.

Метод допускает погрешность при уравнивании напряжений генераторов до ±10 % номинального и частот до ± (3-4) % номинальной.

При правильном расчете и выборе реактора втягивание включенного генератора в синхронизм происходит в течение 1,5-3,0 с, а провал напряжения не превышает 20 % но-

минального.

Процесс синхронизации длится недолго, поэтому реактор рассчитывают на непро-

должительную работу. Сопротивление реакторов зависит от мощности синхронизируемых СГ и обычно составляет несколько Ом, а масса - десятки килограммов.

Генераторы синхронизируются с сетью поочередно, поэтому для их включения на шины ГРЩ используют один и тот же реактор.

11.4. Метод самосинхронизации

При самосинхронизации (рис. 3.17 ) подключаемый СГ разгоняют до частоты вра-

щения, отличающейся от синхронной на 2-5 %. Обмотка возбуждения генератора ОВГ от

ключе­на от источника возбуждения (разомкнут контакт КМ2) и замкнута на разрядный резистор R (замкнут контакт КМ1).

В произвольный мо­мент времени невозбужденный генератор при помощи автома-

тиче­ского выключателя QF2 подключают на шины и одновременно или с незначительной задержкой подают возбуждение (замыкается контакт КМ2 и размыкается КМ1).

Далее генератор втягивается в синхронизм под действием синхронизирующей мощ

ности Р .

В момент включения на шины ЭДС невозбужденного генератора Е = 0, поэтому максимальное значение тока включения будет вдвое меньше максимального тока при синхронизации возбужденного генератора и составит ( 2,0-4,5) I .

Рис. 3.17. Схема самосинхронизации

Провалы напряжения достигают 50 % номинального, а втягивание в синхронизм заканчивается через несколько секунд после включения СГ на шины.

Разрядный резистор R предназначен для исключения перенапряжений в обмотке возбуж­дения ОВГ в момент включения СГ на шины.

Метод самосинхронизации прост и непродолжителен по времени. Недостатками ме

тода являются провалы напряжения и удары на валу генераторов. Поэтому самосинхрони-

зация может применяться в СЭЭС, включенная мощность которых значительно превыша-

ет мощность единичного СГ (например, в гребных электрических установках).