ЛБ / Защита ЛБ7

 U-образные характерис­тики синхронного генератора

Зависимость тока статора I1 от тока в обмотке возбуждения Iв при неизменной активной нагруз­ке 

Кривые синхронного генератора показывают, что любой нагрузке генератора соответствует такое значение тока возбуждения Iв', при котором ток статора I1 становится минималь­ным и равным только активной составляющей: Ilmin = I1 cosφ1 = Iq. В этом случае генератор работает при коэффициенте мощности cosφ1= 1.

Пунктирная кривая – это значения тока возбуждения, соответствующие cosφ1= 1 при различной нагрузке генератора.

Некоторое отклонение этой кривой вправо указывает на то, что при увеличении нагрузки ток возбуждения, соответствующий cosφ1 = l, несколько возрастает. Объясняется это тем, что при росте нагрузки необходимо некоторое увеличе­ние тока возбуждения, компенсирующее активное падение напря­жения.

Пунктирная кривая немного отклонена вправо, это объяснятся тем, что при увеличении нагрузки ток возбуждения несколько возрастает, из-за того что необходимо скомпенсировать падение активного напряжения.

При постепенном уменьшении тока возбуждения наступает такое минимальное его значение, при котором магнитный поток обмотки возбуждения оказывается настолько ослабленным, что синхронный генератор выпадает из синхронизма — нарушается магнитная связь между возбужден­ными полюсами ротора и вращающимся полем статора. Если соединить все точки минимально допустимых значений тока воз­буждения на U-образных кривых (штриховая линия в левой ча­сти рис. 21.11), то получим линию предела устойчивости работы синхронного генератора при недовозбуждении.

С точки зрения уменьшения потерь генератора наиболее вы­годным является возбуждение, соответствующее минимальному току статора, т. е. когда cosφ1= 1. Но в большинстве случаев нагрузка генератора имеет индуктивный характер и для компен­сации индуктивных токов (отстающих по фазе от напряжения сети) приходится несколько перевозбуждать генератор, создавая условия, при которых ток статора İ1 опережает по фазе напряже­ние сети Uc. Следует отметить, что для сохранения coscpi неиз­менным при изменениях активной нагрузки генератора требуется одновременное изменение тока возбуждения генератора.

В лабораторной работе используется способ точной синхронизации СГ

который заключается в том, что включаемый генератор предварительно приводят во вращение и возбуждают.

Перед включением синхронного генератора на параллельную работу с

сетью необходимо соблюсти следующие условия:

1. ЭДС генератора равна напряжению сети. Выполнение первого условия осуществляется регулированием тока возбуждения включаемого генератора и проверяется по вольтметру.

2. ЭДС генератора и напряжение сети в противофазе на выключателе.

3. Частоты ЭДС генератора и напряжения сети равны.

Выполнение второго и третьего условий синхронизации осуществляется регулированием угловой скорости первичного двигателя подключаемого генератора путем изменения подачи рабочего тела в двигатель.

4. Чередование фаз генератора совпадает с чередованием фаз сети.

Самосинхронизация. Способ самосинхронизации является более простым, исключает возможность несинхронных включений и требует меньше времени для осуществления. Он заключается в том, что невозбужденный синхронный генератор разгоняется первичным двигателем до угловой скорости, на 2—3% отличающейся от синхронной. При этом статор генератора подключается к сети, а обмотка возбуждения — к источнику постоянного тока (возбудителю). До подачи напряжения обмотка возбуждения замкнута на сопротивление во избежание перенапряжений, опасных для витко-вой изоляции.

На генераторе вырабатываются два вида мощности – реактивная и активная. Активную можем изменять при помощи регулирования вращающего момента двигателя, реактивная изменяется за счет изменения тока возбуждения. В режиме перевозбуждения ток генератора опережает напряжение в сети на угол 90, то есть он является по отношению к сети емкостным, а в режиме недовозбуждения наоборот имеет индуктивный характер, то есть ток генератора уже отстает от напряжения в сети.