19. Что такое синхронизация?

Обычно на электрических станциях устанавливается несколько синхронных генераторов, предназначенных для параллельной работы, что в большой степени повышает надежность работы станций в отношении бесперебойности энергоснабжения потребителей. Кроме того, электрические станции часто объединяются для параллельной работы в одну мощную систему, позволяющую наилучшим образом как с технической, так и экономической точки зрения разрешать задачу производства и распределения электрической энергии. 

Различают синхронизацию:

-ручную (точная, грубая (самосинхронизация))

-автоматическую (точная, грубая (самосинхронизация))

Условия синхронизма:

1)Чередование фаз

2)fг=fc

3)Uг=Uc

4)Угол между Uг и Uc равен 0

20. Способы синхронизации?

Точная синхронизация и самосинхронизация, оба имеют как ручное, так и автоматическое управление. Так же есть грубая синхронизация.

21. Условия синхронизации?

Равенство углов сдвига фаз между э. д. с. каждого генератора и напряжением на шинах будет иметь место при условии совпадения по фазе синусоидальных кривых напряжений обоих генераторов.

Равенство частот напряжения сети и подключаемого к ней генератора; зависит от частоты вращения электрической машины.

Равенство напряжений включаемого и работающего генератора (или сети). Успешная синхронизация может быть выполнена при расхождении значений в 5-10%. Регулируется изменением тока в обмотке возбуждения.

Соответствие порядка следования фаз (“фазировка”) включаемого генератора и сети (или рабочего генератора).

22. Назначение системы возбуждения синхронных машин?

Система возбуждения предназначена для питания постоянным током обмотки ротора. Она является одной из ответственных систем, определяющей надежность работы ГГ.

Требования предъявляемые к системе возбуждения:

1. надежное питание постоянным током обмотки ротора ГГ

2. устойчивое регулирование тока возбуждения при изменении нагрузки ГГ от нуля до номинальной при заданном уровне напряжения

3. достаточное быстродействие

4. форсировка возбуждения( т. е. быстрое нарастание напряжения возбуждения от номинального до предельного)

5. быстрое гашение магнитного поля магнитного поля в машине без значительного повышения напряжения в обмотках ГГ при оперативных отключениях ГГ от сети

В зависимости от источника энергии, используваемого для возбуждения генератора, системы возбуждения можно разделить на группы:

1.электромашинная система возбуждения с возбудителем постоянного тока

2.система возбуждения с генератором переменного тока с последующим преобразованием переменного тока в постоянный

3.система самовозбуждения

Принцип действия:

Система возбуждения генератора создает МДС, которая наводит в магнитной системе машины магнитное поле, обеспечивающее процесс образования электроэнергии. На генераторах первого поколения для питания обмотки возбуждения применяются генераторы постоянного тока, обмотка возбуждения которых получает питание постоянным током от другого генератора. Ротор главного генератора и якоря возбудителя и подвозбудителя располагаются на одном валу и вращаются синхронно. Ток возбуждения подается в обмотку возбуждения главного генератора через графитовые щетки и контактные кольца ротора.

23. Виды систем возбуждения?

Рис. 2.3. Принципиальные схемы систем возбуждения СГ:

а – независимой; б – с самовозбуждением; в – смешанная ( бесщеточный синхронный генератор )

24. Структурная схема независимой системы возбуждения?

При н е з а в и с и м о м в о з б у ж д е н и и (рис. 2.3, а) в качестве источника возбуждения используется возбудитель В - генератор постоянного тока небольшой мощности с параллельной обмоткой возбуждения ОВВ, сидящий чаще всего на одном валу с синхронным генератором СГ. Регулятор возбуждения Rпредназначен для регулирования напряжения вручную. Применение в качестве возбудителя добавочной электрической машины постоянного тока усложняет конструкцию и снижает надежность СГ.

25. Структурная схема системы самовозбуждения?

26. Структурная схема системы автоматического регулирования частоты и активной мощности гидроагрегата?

27. Статическая и динамическая характеристики системы автоматического регулирования частоты и активной мощности гидроагрегата?

28. Назначение устройств АЧР?

Автоматическая частотная разгрузка (АЧР) предназначена для сохранения работоспособности энергетической системы и потребителей первой категории электроснабжения в случае резкого снижения количества активной мощности в сети. Защитное действие АЧР заключается в отключении определенной части потребителей электрической энергии от питающей сети. Снижение частоты плохо влияет на состояние энергетической системы и может стать причиной экологической либо технологической катастрофы. Например, падение частоты на два-три герца приводит к уменьшению количества подаваемой воды в конденсатор электростанции на 25-40%, выводит из строя насосы, производящие подачу воды в котел. Происходит дальнейший рост дефицита активной мощности в энергетической сети, сопровождающийся нарастающим, лавинным процессом снижения частоты «лавина частоты». Также происходит падение напряжение. Этот фактор отрицательно влияет на состояние потребителей.

Для ликвидации дефицита активной мощности в сети следует отключить часть потребителей активной составляющей электрической энергии.

Автоматическая частотная разгрузка применяется на распределительных подстанциях с учетом категории электроснабжения потребителей. То есть отключение потребителей от сети выполняется ступенчато. Первая ступень с наименьшей выдержкой времени отключает потребителей часть потребителей третьей категории, вторая ступень с большей выдержкой времени отключает следующую группу потребителей и т.д. 

 Классификация АЧР:

1. АЧР-1 срабатывает при резком снижении частоты до 48 Гц и служит для предотвращения дальнейшего снижения частоты в аварийной ситуации, по времени срабатывания классифицируется как быстродействующая.

2. АЧР-2 приводится в действие во время медленного снижения частоты. Кроме того действием данной очереди достигается подъем частоты при задержке ее на одном уровне после действия очереди АЧР-1. 

3. ЧАПВ – это частотное автоматическое повторное включение, предназначенное для восстановления питания потребителей после устранения аварии и поднятия частоты до номинального значения. 

29. Назначение устройств противоаварийной автоматики?

• предотвращение нарушения статической устойчивости линий электропередачи межсистемных связей в нормальных и послеаварийных режимах;

• предотвращение нарушения динамической устойчивости в цикле работы ОАПВ или БАПВ (быстродействующего автоматического повторного включения), а также в режимах максимальной нагрузки при расчетных видах КЗ, отключаемых как основными быстродействующими защитами, так и резервными защитами или действиями УРОВ;

• предотвращение асинхронного режима путем опережающего деления энергосистем при приближении к пределу устойчивости и невозможности ее сохранения средствами автоматического регулирования или других видов ПА;

• ликвидация асинхронного режима в случаях нарушения устойчивости путем ресинхронизации или селективного деления энергосистем (ОЭС) в заранее предусмотренных сечениях;

• предотвращение опасного для паровых турбин и механизмов потребителей повышения частоты в отлившихся частях ОЭС, связанных с мощными ГЭС;

• предотвращение опасного повышения напряжения при односторонних отключения протяженных линий электропередачи.