1. Ввімкнення генераторів на паралельну роботу.

На електричних станціях звичайно встановлюють не один, а декілька синхронних генераторів.

Таке ввімкнення генераторів дає переваги, які пояснюються такими саме міркуваннями, як і при паралельній роботі трансформаторів (надійність електропостачання, раціональне завантаження генераторів).

При вмиканні СГ на паралельну роботу з мережі необхідно виконати наступні умови:

1. Е.р.с. генератора Е₀ в момент його підключення до мережі повинна дорівнювати напрузі мережі (Ė₀ = - Ŭ_с) і бути з нею в протифазі.

2. Частота е.р.с. генератора f₁ повинна дорівнювати частоті змінної напруги мережі

f₁ = f_м

3. Порядок слідкування фаз на генераторі має бути таким, як і на зажинах мережі.

Приведення генераторів до стану, який відповідає названим умовам, називають синхронізацією.

Існують 2 способи синхронізації:

• точна синхронізація;

• самосинхронізація.

При точній синхронізації момент синхронізації визначають синхроноскопом. Момент синхронізації фіксують по показанню ламп:

Ŭ_А + Ė_А = 0

Ŭ_В + Ė_В = 0

Ŭ_С + Ė_С = 0

Спосіб самосинхронізації полягає в тому, що ротор генератора приводним двигуном обертають до частоти п₂ ≈ п₁ (різниця 2-5%), потім генератор підключають до мережі.

Щоб не було перенапруги в обмотці, її замикають на деякий активний опір.

При ввімкненні генератора в мережу Е₀ = 0, тому буде спостерігатися значний поштовх струму. Після цього подають напругу на обмотку збудження.

Способом самосинхронізації вмикають на паралельну роботу генераторів потужністю до 500 МВт.

Після підключення СГ до мережі при дотриманні всіх умов синхронізації Ė₀ = - Ŭ₁, тому І₁ = 0.

Щоб навантажити генератор, необхідно збільшити обертаючий момент приводного двигуна.

Потужність на виході синхронного генератора Р₂ (активне навантаження) при його паралельній роботі з мережею регулюється зміною обертового моменту приводного двигуна:

Р₂ = Р₁ – ΣР = М₁ ·ω₁ – ΣР

ω₁ =

• кутова синхронна частота обертання ротора (1/с).

Обертовий момент, який розвиває привідний двигун, на валу синхронного генератора

М₁ = М₀ + М

М₀ – момент холостого ходу, зумовлений втратами х.х.

М – електромагнітний момент, зумовлений навантаженням генератора

З цього рівняння виходить, що навантаження синхронного генератора можливе лише за рахунок обертового моменту приводного двигуна, коли його значення перебільшує момент х.х., тобто

М₁ > М₀.

Контрольні питання:

1. Які види втрат мають місце в синхронній машині?

2. Як визначити ККД синхронної машини? Від чого залежить ККД?

3. Що таке синхронізація синхронного генератора?

4. В чому полягає спосіб точної синхронізації?

5. Як і коли використовують спосіб самосинхронізації?

6. Як завантажити синхронний генератор, який ввімкнений на паралельну роботу?

Тема: СИНХРОННІ ЕЛЕКТРОДВИГУНИ ТА СИНХРОННІ

КОМПЕНСАТОРИ

1. Принцип дії синхронного двигуна.

Відповідно до принципу обертовості електричних машин синхронна машина може працювати не тільки в режимі генератора, а і в режимі електричного двигуна.

Для того, щоб зрозуміти принцип роботи синхронного електричного двигуна, уявимо собі синхронний генератор, ввімкнений на паралельну роботу з мережею великої потужності.

Припустимо, що приводний двигун обертає ротор генератора проти годинникової стрілки з умовною швидкістю ω₁. При цьому навантаження генератора є таке, що осі обертального магнітного поля зміщені відносно поля ротора на кут θ. В режимі х.х. θ = 0.

Якщо вал СГ від`єднати від приводного двигуна і створити на цьому валу гальмівний момент, тобто момент навантаження М₂, направлений зустрічно обертаючому напрямку ротора, то кут θ змінить своє положення на протилежне.

Ротор синхронного двигуна може обертатися тільки з синхронною частотою п₁ =

Те, що ротор СД обертається тільки з частотою п₁, складає характерну особливість таких двигунів.

При зміні навантаження змінюється кут θ, при цьому ротор СД через інерцію не відразу займає положення, яке відповідає новому навантаженню, а деякий час коливається.

За своєю будовою СД не відрізняються від генераторів. Але їх виконують переважно явнополюсними 2р = 6 ÷ 24.

Не зважаючи на властивість обертовості СМ, які виготовляє промисловість, мають цільове призначення – генератори або двигуни.