Распределение активной мощности сэс, работающей параллельно с другими сэс или береговой сетью.
После включения генератора на параллельную работу с сетью осуществляют прием нагрузки на включенный генератор с помощью увеличения подачи топлива у первичного двигателя включаемого генератора.
Для устойчивой и надежной параллельной работы генераторов необходимо, чтобы активная мощность, отдаваемая работающими генераторами, распределялась между ними пропорционально их номинальным мощностям, так как в противном случае один из параллельно работающих генераторов окажется недогруженным, а другие перегруженными, что вызовет выход последних из строя или выпадение из синхронизма.
Пропорциональное распределение активной мощности между генераторами производится только в том случае, если приводные двигатели имеют одинаковый наклон характеристик, выражающих зависимость частоты вращения дизеля n от активной мощности Р на валу, т.е. одинаковый статизм.
При неодинаковом статизме привода и одинаковой частоте вращения параллельно работающих генераторов распределение активной мощности между ними не будет пропорционально их номинальным мощностям, как показано на рис.1. Чтобы этого не происходило, статизм дизельного двигателя заранее регулируют настройкой регулятора подачи топлива.
Рис.1. Распределение активной мощности между параллельно работающими генераторами 1 и 2 при неравенстве статизма их двигателей. n - частота вращения генератора; Р - активная мощность генератора.
Обычно дизельные двигатели имеют статизм 3…5 %, что позволяет обеспечить неравномерность распределения активной мощности между параллельно работающими генераторами не более 10% мощности меньшего генератора.
Для перераспределения активной мощности между параллельно работающими СЭС необходимо изменить подачу топлива в дизель, например, увеличить подачу топлива в дизель генератора, на который переводят активную мощность, и уменьшить подачу топлива в дизель генератора, с которого снимают активную мощность.
Распределение реактивной мощности между параллельно работающими генераторами и береговой сетью.
При эксплуатации возможны следующие случаи параллельной работы генератора: с другими генераторами, имеющими принципиально отличную систему возбуждения (например, машинную или статическую); с другими такими же генераторами или генераторами, имеющими аналогичную по принципу действия и схеме систему возбуждения; с береговой сетью.
В первом случае для пропорционального распределения реактивной мощности между генераторами необходимо, чтобы напряжение каждого из генераторов при автономной работе несколько уменьшалось с увеличением реактивной нагрузки, а статизм по реактивной мощности генераторов был одинаков.
Статизмом по реактивной мощности называют относительное изменение напряжения генератора при увеличении его реактивной мощности. При неодинаковом статизме по реактивной мощности и одинаковом напряжении параллельно работающих генераторов распределение реактивной мощности между ними будет происходить непропорционально их номинальным мощностям (рис.2).
Рис.2. Распределение реактивной мощности между параллельно работающими генераторами 1 и 2, имеющими неодинаковый статизм по реактивной мощности. U - напряжение генератора; Q - реактивная мощность генератора.
Для удовлетворительной параллельной работы генераторы должны иметь статизм по реактивной мощности 3…5 %. Системы возбуждения многих генераторов не обеспечивают необходимого статизма по реактивной мощности и поэтому имеют специальное устройство параллельной работы, работа которого рассмотрена ниже.
Во втором случае пропорциональное распределение реактивных мощностей между параллельно работающими генераторами может быть достигнуто двумя путями: обеспечением одинакового их статизма по реактивной мощности, т.е. аналогично случаю параллельной работы разнотипных генераторов, или с помощью уравнительной связи обмоток возбуждения, что обеспечит самобаланс системы по реактивной мощности.
При параллельной работе со статизмом по реактивной мощности в результате увеличения реактивной нагрузки от 0 до 100% номинальной уменьшение напряжения на зажимах параллельно работающих генераторов достигает 4 % начального значения, что не всегда приемлемо.
При параллельной работе с уравнительными соединениями без статизма по реактивной мощности точность поддержания напряжения на зажимах параллельно работающих генераторов будет такой же, как и при их автономной работе.
Для обеспечения удовлетворительной параллельной работы генераторы тоже должны иметь устройства параллельной работы.
Если генератор, работающий параллельно с береговой сетью, необходимо нагрузить реактивной мощностью, то нужно увеличить его ток возбуждения. Изменение тока возбуждения генератора, работающего параллельно с сетью, достигается изменением сопротивления уставки напряжения. Устойчивая параллельная работа генератора с сетью возможна лишь при наличии статизма по реактивной мощности.
Статическая система возбуждения обеспечивает увеличение тока возбуждения генератора с ростом его нагрузки. При параллельной работе напряжения генератора и сети равны, поэтому при отсутствии статизма по реактивной мощности с увеличением последней будет увеличиваться ток возбуждения генератора. Увеличение тока возбуждения генератора, работающего параллельно с сетью, приведет в свою очередь к дальнейшему росту его активной мощности. Этот процесс будет продолжаться до тех пор, пока генератор не выйдет из строя вследствие недопустимой перегрузит.
При наличии статизма большей реактивной мощности соответствует меньшее напряжение генератора, но напряжение определено сетью и снизить его нельзя, поэтому увеличение реактивной мощности генератора при неизменном напряжении сети невозможно.
Порядок выполнения работы.
Технические характеристики электростанции:
Тип первичного двигателя – дизель;
Количество ДГ – 2 шт.
Pном = 1 МВт;
Uном = 690 В;
fном = 50 Гц.
Порядок набора мнемосхемы:
Подача питания с берега.
Кнопка «Подкл.» (рис. 3) имитирует подключение СЭС к береговому питанию.
Кнопка “QBP” замыкает автоматический выключатель и подает питание на нижнюю обмотку трансформатора, при условии, что на шинах ГРЩ нет напряжения.
Запитанные участки цепи при этом будут подсвечены зелёным цветом.
Рис. 3. Подключение СЭС к береговому питанию.
Синхронизация ДГ с береговым питанием.
2.1. Осуществить запуск ДГ1 в составе СЭС, нажав на кнопку «Пуск» (рис. 4).
При отсутствии напряжения на шинах – синхронизация не требуется и возможно осуществить подключение генератора сразу.
При наличии источника питания на шинах ГРЩ – необходима синхронизация с ним.
Рис. 4. Запуск ДГ1 в составе СЭС.
При запуске ДГ обратить внимание на плавное нарастание параметров ДГ – оборотов и напряжения ДГ. При достижении ДГ определённого значения частоты вращения – ДГ выходит на номинальное значение по напряжению.
Для синхронизации генератора с сетью необходимо обеспечить:
- равенство напряжения генератора и ЭДС подключаемого источника;
- равенство частот напряжения сети и частоты подключаемого генератора;
- совпадение по фазе;
- одинаковый порядок чередования фаз 3-фазных генераторов.
В настоящей ЛР обеспечивается равенство напряжения и частоты напряжения.
Эти параметры регулируются во вплывающем окне при попытке запуска одного из автоматических выключателей ДГ (QG1; QG2), см. рис. 5.
Равенство напряжения достигается путём изменения напряжения ДГ «больше»/ «меньше»; частоты – путём изменения оборотов ДГ «больше»/ «меньше» (Рис. 5).
Рис. 5. Регулировка параметров.
2.2. Осуществить синхронизацию ДГ с береговой сетью путём регулировки напряжения и частоты тока ДГ. Значения «dU», «f» должны быть приблизительно равны, при достижении соответствия будут подсвечены зелёным цветом (например, напряжение на рис. 5) - кнопку «ВКЛ» можно зажимать (как в реальных условиях).
После синхронизации ДГ с береговой сетью – осуществляется перевод нагрузки на ДГ и происходит автоматическое отключение АВ QBP.
2.3. Скриншот видеокадра представлен на рис. 6.
Рис. 6. Синхронизация ДГ1 с береговой сетью.
После подключение ДГ отключается береговое питание путем нажатия кнопки «ОТКЛ.».