4.3.5.2. Паралельна робота генераторів

Для забезпечення безперебійного постачання енергії і кращого використання машин на перетворювальних підстанціях постійного струму працюють, як правило, кілька генераторів. При одночасній роботі ГПС можливі два способи їх електричного з’єднання: послідовне і паралельне. Послідовне з’єднання, коли “плюс” одного генератора з’єднують з “мінусом” другого, застосовують вкрай рідко, бо при виході з ладу однієї з машин порушується робота всієї установки. Вказаного недоліку позбавлена робота підстанцій де застосовано найбільш поширене паралельне з’єднання генераторів.

На рис. 4.66 наведена електрична схема вмикання двох шунтових генераторів на паралельну роботу. При цьому один з генераторів G₁, вже увімкнений на збірні шини і працює під навантаженням. Щоб до цих самих шин увімкнути другий генератор G₂ потрібно виконати дві умови:

1. Полярності “плюс” і “мінус” машини G₂ повинні відповідати тим самим полярностям збірних шин.

2. Е

   Рис. 4.66. Електрична схема вмикання генераторів на паралельну роботу

   РС машини G₂ повинна дорівнювати напрузі U₁ на збірних шинах.

Для виконання зазначених умов не збуджений генератор G₂ приводять у рух від первинного двигуна і по досягненню потрібної швидкості замикають один з однополюсних рубильників, наприклад Q₁. При цьому вольтметр V₀, приєднаний до розімкнених затискачів рубильника Q₂, вимірює напругу U₁. Якщо при поступовому збудженні генератора G₂ вольтметр V₀ збільшуватиме свої покази (U₁ + Е₂), то це означає, що полярність виводів цієї машин не збігається з полярністю шин, тобто обидва генератора сполучені послідовно. У цьому разі вмикати генератор G₂ (рубильник Q₂) не можна, бо це відповідало б короткому замиканню обох (G₁ і G₂) машин.

Навпаки, якщо ж при збуджені генератора G₂ покази вольтметра V₀ будуть зменшуватися (U₁ – Е₂), то значить полярність якірної обмотки генератора збігається з полярністю шин. Коли в результаті збудження генератора G₂ покази вольтметра будуть дорівнювати нулю можна ввімкнути рубильник Q₂ і тис самим увімкнути генератор G₂ на паралельну роботу з генератором G₁.

Оскільки напруга на шинах становить U₁, а Е₂ = U₁, то після вмикання на паралельну роботу струм генератора G₂ дорівнюватиме нулю ₂ = (Е₂ – U₁)/R_я2 = 0. Для навантаження генератора G₂ поступово збільшують струм у його обмотці збудження. Збільшення I_зб2 призводить до посилення магнітного потоку і, відповідно електрорушійної сили Е₂, що спричиняє збільшення струму навантаження генератора. Тут потрібно мати на увазі, що збільшення струму навантаження призводить до збільшення електромагнітної сили яка спрямована у бік протилежний напрямку обертання якоря і, отже, збільшенню гальмівного моменту на валу генератора. Тому, щоб зберегти швидкість обертання якоря разом із навантаження генератора потрібно збільшувати обертальний момент (потужність) первинного двигуна.

Напругу на шинах станції регулюють шляхом зміни ЕРС, працюючих генераторів. Цього досягають одночасно змінюючи їх струми збудження (опори регулювальних реостатів у колах збудження машин).

Перед вимиканням генератора з мережі його потрібно розвантажити (зменшують до нуля струм навантаження) Для цього, змінюючи струм збудження доводять ЕРС генератора до значення напруги мережі і тільки тоді вимикають рубильник. Нагадаємо, що при надмірному зменшенні ЕРС різниця Е₂ – U₁ < 0 машина може перейти у режим двигуна. Таке є небезпечним, оскільки наявність двох двигунів на одному валу іншого генератора може призвести до аварії. Для запобігання цьому у системах захисту генераторів встановлюють реле зворотного струму і автомати, які вимикають генератор, коли його ЕРС стає меншою за напругу на шинах. Після вимикання рубильника максимально збільшують опір регулювального реостата і зупиняють первинний двигун.

163