Генератор с самовозбуждением

Реакция якоря синхронного генератора

• А ктивная нагрузка – ротор не изменяет величину своего потока

• Индуктивная нагрузка – статор размагничивает ротор, что приводит к уменьшению ЭДС.

• Емкостная нагрузка – статор намагничивает ротор, что приводит к увеличению ЭДС.

В синхронном генераторе напряжение зависит от:

• От величины тока – рост тока снижает напряжение из-за возрастания падения напряжения на внутреннем сопротивлении статорной обмотке.

• Реакции якоря – ведет к изменению ЭДС в зависимости от нагрузки.

• Протекания тока – при протекании тока и за счет трения сопротивление увеличивается.

Автоматические регуляторы напряжения (арн)

В системах АРН регулирование происходит по значению и характеру тока. Система функционирует на базе трансформатора компаундирования. На общем магнитопроводе стоит трансформатор компаундирования (ТК). в первичной обмотке тока, напряжения и вторичная обмотка.

С истема возбуждения и автоматического регулирования напряжения генераторов типа МСК состоит: синхронный генератор (G), трансформатор компаундирования (ТК), блок силовых выпрямителей (UZ1), генератора начального возбуждения (ГНВ) с выпрямителем (UZ2), управляемый дроссель с рабочими обмотками (Wр), и обмотка управления (Wу), терморезистора (Rt), генераторного автомата (Qf), выключателя тока возбуждения (Qc) и регулировочного резистора (R).

Все обмотки трансформатора компаундирования (ТК) расположены на трехстержневом магнитопроводе. В режиме разгона генератора (G), генератор начального возбуждения (ГНВ) через выпрямитель (UZ2) обеспечивает начальное возбуждение. В номинальном режиме работы генератора (G), большее напряжение на выходе выпрямителя (UZ1) запирает выпрямитель (UZ2), и (ГНВ) оказывается отключенным. Часть энергии обмоток (Wc), поступает в рабочие обмотки (Wр), при увеличении тока в обмотки управления (Wу), сердечник дросселя подмагничивается постоянным током, поэтому индуктивное сопротивление обмоток (Wр) уменьшается, увеличивается ток в этих обмотках (ток отбора), а значение тока в обмотках возбуждения генератора (ОВГ) и напряжения генератора уменьшается. Через управляемый дроссель происходит регулирование ЭДС генератора по напряжению и изменению температуры (температурная компенсация). При уменьшении напряжения генератора (G) уменьшается напряжение на обмотках (W) и выпрямителя (UZ3 справа). Уменьшится ток в обмотке (Wу), тем самым снизится подмагничивание магнитопровода дросселя постоянным током, сопротивление обмоток (Wр) увеличится, тем самым уменьшится ток отбора. Ток выпрямителя (UZ1) увеличится, увеличится ток в обмотках возбуждения генератора, тем самым напряжение генератора (G) тоже увеличится.

АРН данного типа обеспечивает стабилизацию генератора с отклонением ±2.5% от номинала.

Параллельная работа сг

Понимают работу 2х и более генераторов на общую сеть.

Методы синхронизации:

1. Точная

2. Грубая

3. Самосинхронизация

Метод точной синхронизации

Суть метода состоит в том, что подключаемый генератор включается на шины ГРЩ с соблюдением всех условий синхронизации:

• Равенство напряжений обоев генераторов. (Отслеживаем по вольтметру)

• Равенство частот. (Отслеживаем по частотомеру)

• Совпадение по фазе вращение роторов обоих генераторов. (отслеживаем по синхроноскопу)

Метод грубой синхронизации

Метод заключается в том, что генератор подключается на шины ГРЩ не напрямую, как при точной синхронизации, а через токоограничивающее реактивное сопротивление Х_Р, включенное в каждую фазу. Это сопротивление называется «реактором». Грубую синхронизацию выполняют в следующем порядке:

1. Уравнивают частоты и напряжения генераторов.

2. В произвольный момент времени замыкают контакт КМ2, тем самым включая генератор G2 на шины ГРЩ через реактор Xр.

3. Через несколько секунд, в течении которых генератор втягивается в синхронизм через несколько секунд включают генераторный автомат QF2 и размыкают контакт КМ2.

П оскольку включение генератора на шины выполняют в произвольный момент времени, роторы генераторов в момент включения могут занимать любое взаимное положение, поэтому включение генератора сопровождается бросками тока и механическими ударами на валу, которые ограничиваются реактором до безопасного значения.

К достоинствам метода можно отнести: простота выполнения, надежность и непродолжительность. При правильном расчете и выборе реактора втягивание включенного генератора в синхронизм происходит в течении 1.5 – 3 секунд.

Метод самосинхронизации:

1. Подключаемый генератор разгоняют до частоты вращения отличающийся от синхронной на 2-5%.

2. Обмотка возбуждения генератора ОВГ отключают от источника возбуждения и замыкают на разрядный резистор Rр

3. В произвольный момент времени невозбужденный генератор при помощи автоматического выключателя QF2 подключают на шины и одновременно или с незначительной задержкой подают возбуждение (замыкается контакт КМ2 и размыкается КМ1).

4. Генератор втягивает в синхронизм под действием синхронизирующего тока.

Д остоинства: простота и непродолжительность. Недостатки: провалы напряжения и удары на валу генератора.