6. Автоматичне увімкнення|приєднання| синхронних|синхрон| генераторів на паралельну роботу

6.1. Способи синхронізації

Вмикання|приєднання| генератора в мережу|сіть| може супроводитися|супроводжуватися| поштовхами урів­нюючого| струму|току| і активної потужності на вал генератора, а також більш менш тривалими гойданнями|хитаннями|. Вказані небажані явища виникають унаслідок|внаслідок| того, що частота обертання генератора, що вмикається, відрізняється від синхронної|синхрон| частоти обертання генераторів енергосистеми|, а напруга|напруження| на виводах|висновках| збудженого генератора – від на­пруги| на шинах електростанції. Тому для вмикання|приєднання| синхрон­ного| генератора на паралельну роботу з|із| працюючи генера­торами| електростанції або енергосистеми, його заздалегідь потрібно синхронізувати. Синхронізацією називається процес вирівнювання| частоти обертання і напруги|напруження| генератора, що вмикається, з час­тотой| обертання працюючих генераторів і напругою|напруженням| на електро­станції|, а також вибір відповідного моменту часу для подачі імпульсу на вмикання|приєднання| вимикача генератора.

На практиці широке застосування|вживання| отримали|одержували| два способи синхроніза­ції|: точна синхронізація і самосинхронізація.

Точна синхронізація

При вмиканні|приєднанні| генератора способом точної синхронізації необ­хідно| виконання наступних|слідуючих| умов:

рівність по абсолютному значенню напруги генератора U_Г і напруги мережі U_C, що включається;

рівність кутової швидкості обертання генератора, що включається ω_г (або частоти f_Г) і кутовій швидкості обертання генераторів енергосистеми ω_с (або частоти f_С);

збіг по фазі векторів напруги|напруження| генератора і напруги|напруження| мережі|сіті| у момент вмикання|приєднання| вимикача.

Виконання вказаних умов забезпечує вмикання|приєднання| генератора в мережу|сіть| без кидка зрівняльного струму|току|, без поштовху активної потужності на вал генератора, без глибоких гойдань|хитань|.

Проте|однак| практично важко виконати точно вказані умови. Вмикання|приєднання| генератора допускається проводити|виробляти| в умовах, коли існують деяка різниця частот генератора і мережі|сіті| і різ­ниця абсолютних значень напруги|напруження| генератора і напруги|напруження| мережі|сіті|. Допустиме значення різниці частот складає 0,1–0,2 Гц, різниці напруги|напруження| генератора і мережі|сіті| – 5–10% номінального.

Різниця напруги генератора і мережі, у разі коли їх частоти неоднакові, періодично змінюється від нуля до максимального значення. Ця різниця отримала назву напруги биття, або напруги ковзання U_S. Зміна напруги биття ілюструється векторною діаграмою (рис. 6.1, а) і графіком зміни напруги в часі (рис. 6.1, б). Огинаюча напруги биття змінюється від нуля до максимального значення, рівного подвійній амплітуді 2U і знов зменшується до нуля.

Значення напруги|напруження| биття, що діє, змінюється згідно із законом

Час повного|цілковитого| циклу зміни напруги|напруження| биття називається періодом ковзання

Чим більше швидкість ковзання, тим менше період Тs. На рис. 6.1, в показано два цикли зміни напруги биття, відповідне двом значенням кутової швидкості ковзання ω_s1 і ω_s2, при цьому ω_s1 > ω_s2 .

Рис. 6.1. Напруга биття: а – векторна діаграма; б – зміна миттєвих значень напруги биття; в – зміна діючого значення напруги биття