Вопрос 25

Розподіл реактивного навантаження при паралельній роботі синхронних генераторів. Статичні і астатичні реактивні компенсатори.

При одиночной работе генератора СВАРН регулирует ток возбуждения с целью стабилизации напряжения.

При параллельной работе синхронных генераторов изменение реактивной нагрузки достигается регулированием тока возбуждения. Правила Регистра допускают неравномерность распределения реактивных нагрузок в пределах ±10% номинальной реактивной мощности большего генератора или 25% от номинальной реактивной мощности меньшего генератора, в зависимости от того, какое из указанных значений меньше.

Автоматическое распределение реактивных нагрузок между параллельно работающими генераторами может быть осуществлено двумя способами:

• путем введения уравнительных соединений для систем амплитудно-фазового компаундирования, выполненных между ТФК;

• применением устройств статизма, при помощи которых в корректор напряжения вводят сигнал, пропорциональный току нагрузки генератора.

Для автоматического распределения реактивной нагрузки между СГ, снабженными системами амплитудно-фазового компаундирования, при одинаковом наклоне (статизме) внешних характеристик применяют уравнительные связи, выполненные одним из трех способов (см. рис. 25.1).

Для однотипных генераторов с одинаковыми номинальными параметрами цепи возбуждения уравнительную связь устанавливают между обмотками возбуждения, т.е. на стороне постоянного тока (рис. 25.1, уравнительная связь а ). При включении автоматов генераторов QF1 и QF2 замыкаются и их блок-контакты К1 и К2, при этом обмотки возбуждения генераторов соединяются параллельно, поэтому любое изменение напряжения на одной из них автоматически приводит к такому же изменению напряжения на другой. При увеличении нагрузки ток возбуждения генераторов увеличивается на одно и то же значение.

Рисунок 25.1 – Схема распределение реактивной нагрузки

Уравнительные соединения применяют также на стороне переменного тока (рис. 25.1, уравнительная связь б ).

Для СГ разной мощности и с различными напряжениями возбуждения применяют дополнительные обмотки на компаундирующих трансформаторах, соединенные между собой уравнительным проводом (рис. 25.1, уравнительная связь в). Число витков этих обмоток выбирают таким образом, чтобы напряжения на них были одинаковыми при пропорциональном распределении нагрузок между генераторами. Если реактивные нагрузки СГ одинаковы, то в уравнительных проводах, соединяющих эти обмотки, токи не протекают. При изменении реактивной нагрузки одного из генераторов возникающие между обмотками L4 уравнительные токи будут подмагничивать магнитопровод одного из компаундирующих трансформаторов и размагничивать магнитопровод другого, что приведет к выравниванию реактивных нагрузок генераторов.

Выравнивание реактивных нагрузок путем воздействия на корректор напряжения может быть выполнено путем введения в схему СВАРН реактивного компенсатора, который включается только при параллельной работе СГ. Реактивные компенсаторы могут быть статическими и астатическими.

Рисунок 25.1 – Реактивные компенсаторы. Схема статического компенсатора (а), векторная диаграмма (б), схема астатического компенсатора (в).

Согласно рисунка 25.1 а на корректор напряжения подается напряжение .

При увеличении реактивной нагрузки угол увеличивается до φ и увеличится до .

С помощью КН, который выполняет отрицательную обратную связь, ток возбуждения будет уменьшаться, чему соответствует автоматический перевод части реактивной нагрузки на второй генератор.

При астатизме 3 – 4% достигается устойчивое распределение реактивных нагрузок. При меньшем астатизме устойчивость распределения нарушается и тогда применяются уравнительные соединения между обмотками возбуждения синхронных генераторов.

Согласно рисунка 25.1 в в режиме одиночной работы уравнительные связи разомкнуты. Под действием ЭДС ТА в контурах текут одинаковые токи i₁ и i₂, причем по полуобмоткам трансформатора они текут встречно и на вторичной обмотке ТV ЭДС=0.

При параллельной работе и неравномерной нагрузке падение напряжения на R2 генератора G1 не равно падению напряжения на R2 генератора G2. По уравнительным связям потекут уравнительные токи и вызовут дополнительно падение напряжения в контуре.

Если реактивная нагрузка G1 больше G2, то , следовательно потекут уравнительные токи и вызовут падения напряжения, направленные:

• для генератора G1 согласно с ЭДС трансформатора ТА;

• для генератора G2 встречно с ЭДС трансформатора ТА.

Во вторичных обмотках ТV возникнут ЭДС, причем, напряжение управления U_У для генератора G1 – увеличится, а для G2 – уменьшится. В результате произойдет перераспределение нагрузки.