Работа машины при нагрузке

При увеличении нагрузки синхронного генератора напряжение его изменяется. Это изменение происходит по двум причинам. При протекании тока нагрузки по обмотке якоря создается так же, как и в асинхронной машине, вращающееся магнитное поле, т. е. свой магнитный поток якоря Фя. Поток якоря Фя и поток возбуждения Фв вращаются с одинаковой частотой и создают, следовательно, некоторый результирующий поток Фрез = Фя+Фв. В результате э. д. с. машины Е будет отличаться от э. д. с. Е0 при холостом ходе.

Второй причиной изменения напряжения генератора при его нагрузке являются внутренние падения напряжения в обмотке

В синхронных генераторах из-за значительной реакции якоря изменение напряжения во много раз больше, чем в трансформаторах. Обычно генераторы работают при cos = 0,85-0,9 при отстающем токе, при этом ΔU= 35-25% от Uном. При столь большом изменении напряжения для нормальной работы подключенных к генератору потребителей требуется применять специальные устройства для стабилизации его выходного напряжения, например быстродействующие регуляторы возбуждения.

Параллельная работа генераторов

Включение генераторов на параллельную работу с другими генераторами может осуществляться как способом точной синхронизации, так и способом самосинхронизации. Правилами технической эксплуатации способ самосинхронизации разрешается для всех турбогенераторов с косвенным охлаждением, работающих по блочной схеме, а также для всех гидрогенераторов и синхронных компенсаторов с разгонными двигателями. Включение турбогенераторов с косвенным охлаждением, работающих на генераторные шины, а также генераторов с непосредственным охлаждением должно производиться, как правило, способом точной синхронизации. В аварийных условиях при необходимости быстрого ввода резерва мощности или при зашкаливании частотомера включение на параллельную работу всех генераторов независимо от способа охлаждения может производиться самосинхронизацией.

Перед включением генератора в сеть обязательна проверка правильности чередования фаз сети и подключаемого генератора. При неправильном чередовании фаз включение генератора сопровождается возникновением электромагнитного момента, противоположного моменту, развиваемому турбиной, а также появлением чрезмерных токов в статоре генератора. Результатом может быть не только повреждение генератора, но и поломка вала турбины. Проверку правильности чередования фаз необходимо производить при первом включении генератора, а также после ремонтных работ в его первичных цепях.

При включении генераторов в сеть способом точной синхронизации необходимо иметь отклонения напряжения генератора от напряжения сети по фазе не более чем на 15°, по модулю не более чем на 20 % (обычно в пределах 5 %), по частоте не более чем на 1 % (0,05 Гц). При этом предпочтительно иметь частоту генератора выше частоты сети.

Именно вследствие понижения напряжения на шинах при самосинхронизации этот способ нежелателен для электростанций с общими сборными шинами генераторного напряжения.

Для мощных блочных станций способ самосинхронизации допустим, однако выигрыш во времени по сравнению с пуском теплового блока мал. Поэтому в настоящее время в нормальных условиях на всех электростанциях, как правило, применяется способ точной синхронизации, а самосинхронизация может применяться лишь в аварийных условиях, например после потери генератором возбуждения, при включении резервных гидрогенераторов, при трехфазном АПВ (ТАПВ) с самосинхронизацией генераторов и т.п.