Синхронизация с помощью лампового синхроноскопа

Этот способ может осуществляться по схеме на погасание или на вращение света.

Схема синхронизации на погасание света представлена на рис

где слева изображен генератор Г1, уже работающий на шины станции и сеть, а справа — включаемый на параллельную работу генера­тор Г2 с вольтметром V, вольтметровым переключателем П и с ламповым синхроноскопом С, каждая из ламп 1, 2, 3 которого включена между контактами одной и той же фазы или полюса выключателя В2. При соблюдении приведенных выше условий и равенства напряжения на всех лампах одновременно равны нулю и лампы не светятся, что и указывает на возможность включения генератора Г2 с помощью выключателя В2 на параллельную работу.

Достичь точного равенства частот в течение даже небольшого промежутка вре­мени практически невозможно (рис.а),

и поэтому на­пряжения U_г. — U_c на лампах 1, 2, 3 пуль­сируют с частотой (рис.), и если эта частота мала, то лампы загораются и по­гасают с такой же частотой. Частота соответствует частоте пульсации напряжения (штриховые кривые на рис.б). Путем регулирования частоты генератора необходимо добиться того, чтобы частота загорания и погасания ламп была минимальна (период 3—5 сек), и произвести затем включение выключателя В2 в момент времени, когда лампы не горят.

При малой частоте лампы погасают раньше, чем напряжение достигнет нуля, и загораются также при U > 0. Поэтому при схеме рис. а трудно выбрать правильный момент включения. В этом отношении лучшей является схема рис. б, в которой лампа 1 включена так же, как на схеме рис. а, а лампы 2 и 3 — между различными фазами генератора и сети. Поэтому в данном случае при соблюдении перечисленных выше условий и равен­ства лампа 1 не светится, а лампы 2 и 3 находятся под линей­ным напряжением и светятся с одинаковой яркостью, что и является критерием правильности момента включения.

При лампы 1, 2 и 3 загораются и погасают поочередно, и создается впечатление вращающегося света, причем при . вращение происходит в одну сторону, а при . — в другую. Частота вращения света равна/,. — /„ ^и необходимо добиться, чтобы она была минимальна (период 3—5 сек).

Отметим, что если при осуществлении схемы рис. а вместо одновременного погасания и загорания всех трех ламп получится вращение света, а при схеме рис. б — одновременное погасание и загорание ламп, то это будет указывать на неправильность чере­дования фаз генератора и сети. При этом необходимо поменять местами начала двух фаз обмотки статора генератора.

Для более точного выбора момента включения параллельно одной из ламп рис. а включают вольтметр, имеющий растяну­тую шкалу в области нуля (нулевой вольтметр).

Другие методы синхронизации.

Синхронизация с помощью ламп и нулевого вольтметра применяется только для генераторов малой мощности. Для мощных генераторов пользуются электромагнитным синхроноскопом, к которому подаются напряжения генератора и сети. Этот прибор работает на принципе вращающегося магнитного поля, и при его стрелка вращается с частотой в ту или иную сторону в зависимости от того, какая частота больше. При правильном моменте включения стрелка синхроноскопа обра­щена вертикально вверх.

При высоком напряжении приборы синхронизации включаются через трансформаторы напряжения. При этом необходимо позабо­титься о том, чтобы фазировка (чередование фаз) этих трансформа­торов была правильной.

Синхронизация генераторов является весьма ответственной опе­рацией и требует от эксплуатационного персонала большого вни­мания. В особенности это важно в случае различных аварий, когда персонал работает в напряженной обстановке. В то же время именно при авариях необходима максимальная оперативность в производ­стве различных переключении и в синхронизации резервных или отключившихся во время аварий генераторов. Опыт пока­зывает, что наибольшее количество ошибочных действии персонала падает как раз на период аварий.

Для исключения ошибок персонала и облегчения его работы пользуются автоматическими синхронизаторами, которые осуще­ствляют автоматическое регулирование U_r и f_г синхронизируемых генераторов в нужных направлениях и при достижении необходи­мых условий автоматически включают генераторы на параллель­ную работу. Однако подобные автоматические синхронизаторы также обладают недостатками (сложность, необходимость непре­рывного и квалифицированного обслуживания и т. д.).

К тому же во время аварий напряжение и частота в системе нередко беспрерывно и быстро меняют­ся и поэтому процесс синхро­низации с помощью автомати­ческих синхронизаторов силь­но затягивается (до 5—10 мин и даже более), что с точки зрения ликвидации аварии крайне нежелательно. Внедрен метод грубой син­хронизации, или самосинхронизации.

Сущность метода само­синхронизации заключается в том, что генератор вклю­чается в сеть в невозбужденном состоянии (U_г = 0) при ско­рости вращения, близкой к синхронной (допускается отклоне­ние до 2%). При этом отпадает необходимость в точном вырав­нивании частот, величины и фазы напряжений, благодаря чему процесс синхронизации предельно упрощается и возможность оши­бочных действий исключается. После включения невозбужденного генератора в сеть немедленно включается ток возбуждения н гене­ратор втягивается в синхронизм (т. е. его скорость достигает синх­ронной и становится )-

При самосинхронизации неизбежно возникновение значитель­ного толчка тока, так как включение невозбужденного генератора в сеть с напряжением U_с эквивалентно внезапному короткому замы­канию этого генератора при работе на холостом ходу с Е=U_с. Однако толчок тока при самосинхронизации будет все же меньше, так как, кроме сопротивления генератора, в цепи будут действовать также сопротивления элементов сети (повышающие трансформаторы, линия и т. д.). Кроме того, включение генератора производится при включенном сопротивлении гашения поля, что также снижает вели­чину ударного тока и способствует быстрому затуханию переходных токов.

По действующим правилам метод самосинхронизации можно применять в случаях, когда толчок тока не будет превышать 3,5 гц. В большинстве случаев это условие выполняется. На рис.

представлены кривые, относящиеся к включению в сеть методом са­мосинхронизации турбогенератора мощностью 100 Mem.