Вопросы и задания

1. Поясните способ точной синхронизации.

2. Поясните способ грубой синхронизации.

3. Поясните способ самосинхронизации.

4.12 Принципы регулирования активной

и реактивной мощностей СГ

Дизель-генераторный агрегат состоит из СГ и дизеля. СГ вырабатывает электроэнергию заданного уровня напряжения U и частоты f (или ω). С помощью напряжения возбуждения U_f регулируют уровень напряжения U, а с помощью рейки топливного насоса дизеля регулируется подача топлива g и, как следствие, регулируется частота вращения дизеля и напряжения СГ.

Эти регулировки использовались на этапах подгонки напряжения и частоты СГ. Генератор, только что подключенный к сети, работает вхолостую, без нагрузки. Далее его нужно нагрузить активной и реактивной мощностями, чтобы он на себя взял часть нагрузки сети.

Для нагружения СГ нужно увеличивать как напряжение возбуждения U_f, так и подачу g топлива.

Регулирование реактивной мощности. Для нагружения СГ реактивной мощностью необходимо увеличить его реактивный ток I_p. Достигается это увеличением напряжения возбуждения U_f и, соответственно, тока возбуждения I_f (рис.4.19). При анализе используем упрощенное уравнение (4.13) неявнополюсного СГ. Также будем считать, что СГ подключен к сети бесконечной мощности с U_C=const и f=const. Напряжение на выводах СГ равно сетевому, поэтому будем считать U=const.

Непосредственно после синхронизации при условии совпадений напряжений, частот и электрических фаз СГ и сети вектора ибудут совпадать (рис.4.19,а), а токI будет равен нулю.

При увеличении напряжения возбуждения U_f пропорционально увеличится ток возбуждения I_f и в соответствии с рис.4.8 увеличится э.д.с. Е СГ (рис.4.19,б). Соединяем концы векторов ивектором, направленным к концу вектор, как это должно быть по уравнению (4.13). Проводим вектор токаотстающим на90^о от построенного вектора . Как следует из построений, вектор токаотстает от вектора напряженияна угол90^о. Так как напряжение U и ток I СГ являются одновременно напряжением и током нагрузки, то перевозбужденный СГ обеспечивает питанием индуктивную нагрузку, что чаще всего и надо, так как основной нагрузкой СГ являются АД.

При уменьшении напряжения возбуждения U_f пропорционально уменьшатся ток возбуждения I_f и э.д.с. Е СГ (рис.4.19,в). Соединяем концы векторов ивектором, направленным к концу вектор(4.13). Проводим вектор токаотстающим на90^о от построенного вектора . Как следует из построений, вектор токаопережает вектор напряженияна угол90^о. Недовозбужденный СГ обеспечивает питанием емкостную нагрузку. Так как в сети основной нагрузкой являются АД, то недовозбужденный СГ сам потребляет из сети реактивный ток и реактивную мощность, т.е. нагружать ими другие СГ.

Выводы по регулированию реактивной мощности СГ:

1) реактивную мощность можно регулировать изменением напряжения возбуждения СГ;

2) в сети с двигательной нагрузкой нужно применять перевозбужденный СГ.

Регулирование активной мощности. Для нагружения СГ активной мощностью необходимо увеличить его активный ток I_а. Достигается это увеличением подачи топлива g в дизель. Напряжение возбуждения U_f и э.д.с. Е СГ неизменны. При анализе будем использовать векторную диаграмму (рис.4.16). Также будем считать, что СГ подключен к сети бесконечной мощности и, поэтому, будем считать U=const и f=const.

Из формулы (4.22) активной мощности Р видно, что при постоянных значениях U и Е мощность Р пропорциональна углу нагрузки θ. Значит нужно увеличивать угол θ. Для того, чтобы выяснить, как можно увеличить угол θ, рассмотрим подробнее векторную диаграмму магнитных потоков Ф_f и Ф_Σ (рис.4.16). Указанные магнитные потоки вращаются в пространстве против часовой стрелки с одинаковой частотой, однако причины их вращения разные.

У магнитного потока Ф_f, привязанного к обмотке возбуждения, вращение механическое от дизеля. Магнитный поток Ф_Σ, привязанный к вектору напряжения U сети с частотой f=const, имеет электрическое вращение, частота которого стабильна и равна частоте напряжения сети f.

Если увеличить подачу топлива g в дизель, то ротор начнет вращаться быстрее, будет ускоренно вращаться вектор магнитного потока Ф_f и угол θ будет возрастать. Значит, увеличится активная мощность СГ.

Выводы по регулированию активной мощности СГ:

1) активную мощность регулируют изменением подачи топлива g в дизель;

2) активная мощность СГ пропорциональна величине подачи топлива g.