16 Распределение активной нагрузки

Основные сведения

Если включить СГ на параллельную работу с соблюдением перечисленных выше условий, он останется работать в режиме холостого хода.

Поэтому вслед за включением генератора на шины его надо нагрузить, при этом распределяя нагрузку между включенными СГ пропорционально их номинальным активным мощностям.

Распределение активной нагрузки осуществляют путем изменения подачи топлива (пара), т. е. по регуляторным характеристикам ПД. Равномерность распределения зависит от наклона (статизма) характе­ристик (рис. 3.19 ).

Рис. 3.19. Регуляторные характеристики приводных двигателей СГ при распределении активных нагрузок

Предположим, что для каждого из двух приводных двигателей по отдельности были сняты регуляторные характеристики 1 и 2, которые изображены на рис. 3.19.

После включения генераторов на параллельную работу их угловые скорости должны быть одинаковы и равны, например, номинальной угловой скорости ω_ном . Напомним, что если угловые скорости приводных двигателей неодинаковы, то, значит, неодинаковы частоты тока генераторов ( например, f₁ ≠ f ₂, 49 ≠ 51 Гц ), что недопустимо при параллельной работе.

Как следует из рис. 3.19, одинаковой угловой скорости ω_ном соответствуют разные значения активной мощности генераторов, а именно: для генератора со статической характеристикой 1 это значение равно Р, а для генератора с характернистикой 2 – Р ( чтобы найти эти значения мощности, надо при значении скорости ω = ω_ном провести вспомогательную горизонтальную прямую до ее пересечения с характеристиками 1 и 2, а затем эти точки пересечения спроектировать на горизонтальную полуось активных мощностей ).

При этом меньшему наклону ( меньшему статизму ) характеристики соответ­ствует большая активная нагрузка генератора, что следует из сравне­ния регуляторных характеристик 1 и 2.

Таким образом, при одинаковой (номиналь­ной) частоте вращения ω активная нагрузка 1-го генератора составляет Р, а второго - Р,причем Р> Р.

Для того чтобы распределить активные нагрузки и в то же время оставить частоту генераторов неизменной, надо увеличить подачу топлива (пара) на ГА, имеющий мень-

шую нагруз­ку, и одновременно уменьшить подачу топлива (пара) на ГА большей нагрузкой.

При этом регуляторные характеристики переместятся параллельно самим себе: характеристика 2 второго ГА вверх, а характеристика 1 первого ГА вниз.

Изменение подачи топлива (пара) следует прекратить в момент, когда характеристики пересекут­ся в точке А. Каждый генератор будет нагружен одинаковой мощностью: Р= ( Р + Р ) / 2.

Системы распределения активной нагрузки с базовым генератором

Важной особенностью систем автоматического распределения активной нагрузки является выделение так называемого базового генератора, у которого исключают воздействие серводвигателя на топливную рейку дизеля. По этой причине положение регуляторной характеристики базового генератора не изменяется.

Выделение базово­го генератора связано с тем, что без него частота системы из не-

сколь­ких параллельно работающих СГ становится неопределенной и произ­вольно изменяется в обе стороны от номинальной. Переходный процесс становится колебательным, а работа системы распределения нагруз­ки - неустойчивой.

По отношению к базовому остальные генераторы являются подстраиваемыми.

Рис. 3.20. Система автоматического распределения активных нагрузок СГ:

а – структурная схема; б – регуляторные характеристики приводных двигателей СГ

При автоматическом распределении активной нагрузки (рис. 3.20, а ) используют датчики активного тока В1 и В2, подключаемые к генера­торам через трансформаторы напряжения ТV1 и ТV2 и трансформаторы тока ТА1 и ТА2.

Выходы этих датчиков соединены последовательно, а напряжения на выходах направлены встречно. Такой способ соедине­ния выходов называют дифференциальной схемой.

Результирующий сигнал в виде напряжения определенного значения и полярности поступает на вход усилителя А2, на выход которого подключен серво­двигатель М2 приводного двигателя подстраиваемого генератора G2.

Серводвигатель М1 приводного двигателя базового генератора G1 не связан с уси

лителем А2, что исключает воздействие на него со стороны системы автоматического распределения активных нагрузок.

В исходном состоянии базовый G1 и подстраиваемый G2 генерато­ры нагружены каждый мощностью P, т. е. общая нагрузка составляет 2PЭтому состоянию соответствует точка А (рис. 3.20, б).

При увеличе­нии общей нагрузки до значения ( Р + Р) угловая скорость обоих генераторов уменьшится до ωи нагрузка базового генератора составит Р, подстраиваемого - Р.

Равновесие между напряжениями на выхо­дах датчиков В1 и В2 нарушится, поэтому серводвигатель М2 начнет уменьшать подачу топлива дизеля ПД2.

Регуляторная характеристика 2 подстраиваемого генератора переместится вниз и займет положение характеристики 2'.

Новое состояние равновесия наступит в точке В пересечения характеристик 1 и 2'. При этом положение регуляторной характеристики базового генератора не изменилось.

Каждый генератор нагружен одинаковой мощностью: Р= ( Р + Р) / 2.

Угловая скорость обоих генераторов также одинакова и составляет ω.

Наличие зон нечувствительности регуляторов частоты вращения ПД генераторов приводит к тому, что нагрузки параллельно работающих генераторов распределяются с некоторой погрешностью ΔР, значение которой не должно превышать ±10 % номинальной активной мощности наибольше­го генератора.

17 Распределение реактивной нагрузки