- •3. Синхронные машины
- •3.1. Устройство и принцип действия
- •3.2. Магнитное поле и основные параметры синхронной машины
- •3.2.1. Магнитное поле и параметры обмотки возбуждения
- •3.2.2. Магнитное поле и параметры обмотки якоря синхронной машины
- •3.2.3. Приведение мдс и тока якоря к обмотке возбуждения
- •3.3. Векторные диаграммы трехфазных синхронного
- •3.3.1. Основные виды векторных диаграмм напряжения
- •3.3.2. Построение векторной диаграммы см с учетом насыщения
- •3.4. Характеристики синхронного генератора
- •3.4.1. Общие замечания
- •2.4.2. Характеристика холостого хода
- •3.4.3. Характеристика короткого замыкания
- •3.4.4. Отношение короткого замыкания
- •3.4.5. Внешняя характеристика
- •3.4.6. Регулировочная характеристика
- •3.4.7. Нагрузочная характеристика
- •3.5. Параллельная работа см
- •3.5.1. Включение на параллельную работу трехфазных
- •3.5.2. Особенности работы синхронной машины с сетью
- •3.5.3. Электромагнитная мощность и электромагнитный
- •3.5.4. Угловая характеристика синхронной машины.
- •3.5.5. Работа синхронного генератора при переменном
- •3.6. Синхронные двигатели и компенсаторы
- •3.6.1. Общие сведения о синхронных двигателях
- •3.6.2. Векторная диаграмма синхронного двигателя
- •3.6.3. Режимы работы синхронного двигателя
- •3.6.4. Рабочие характеристики синхронного двигателя
- •3.7. Несимметричная нагрузка синхронного генератора
- •3.8. Внезапное короткое замыкание синхронной машины
- •3.9. Колебания синхронной машины при параллельной работе
- •3.10. Системы возбуждения синхронной машины
3.5. Параллельная работа см
3.5.1. Включение на параллельную работу трехфазных
синхронных генераторов
Обычно на электростанциях устанавливаются несколько СГ, которые включаются параллельно в сеть. В свою очередь электростанции объединяются в мощные энергосистемы. В этих условиях отдельные СГ электростанции работают с сетью бесконечно большой мощности, напряжение и частота которых не зависят от режима работы этого генератора.
При включении СГ на параллельную работу следует избегать значительных толчков тока и возникновения чрезмерных толчков электромагнитного момента и электромагнитных сил. Наиболее благоприятное включение СГ в сеть происходит при выполнении следующих требований.
Напряжение, включаемого СГ , должно быть равно напряжению сети.
Частота СГ должно быть равна частоте сети.
Чередование фаз СГ и сети должно быть одинаковым.
и должны совпадать по фазе по отношению к внешней нагрузке.
Операция, которая обеспечивает все четыре условия при параллельном включение СГ называется синхронизацией. При выполнении всех этих условий после включении СГ векторы напряжении СГ и сети совпадают по фазе и вращаются с одинаковой угловой скоростью (рис. 3.22,а).
При практическом осуществлении синхронизации, включаемый СГ приводят во вращение с номинальной частотой, чтобы . Далее, регулируя ток возбуждения СГ, добиваются равенства напряжений. Точная синхронизация может осуществляться с помощью лампового синхроноскопа как совокупности трех лампочек, включаемых на потухание или вращение света
(рис. 3.22,б,в).
При частотах и близких друг к другу, но не равных, звезды векторов их напряжений будут вращаться относительно друг друга с разностью угловых скоростей , соответствующей разности частоти. Чем меньше разность, тем медленнее вращаются относительно друг друга векторы напряжений. При включении лампочек на потухание (рис. 3.22,б) будет происходить одновременное потухание и загорание лампочек, причем частота потуханий и загораний будет соответствовать разности, чем меньше эта разность, тем меньше частота потуханий и загораний. Включение СГ при этом осуществляется в момент потухания лампочек, так как это свидетельствует о равенстве напряжения и совпадении их по фазе.
В случае, показанном на рис. 3.22,в, происходит поочередное загорание и потухание лампочек и наблюдается эффект вращения огня. Включение СГ происходит, когда лампа (1) потухает, а (2 и 3) находятся под линейным напряжением. Синхронизация таким способом применяется для маломощных СГ.
Для синхронизации более мощных СГ применяют электромагнитные синхроноскопы, работающие на принципе вращающегося поля. Для обеспечения быстрой синхронизации и автоматического включения СГ на параллельную работу, что важно при аварийных режимах, пользуются автоматическими синхроноскопами.
В последнее время широко используется способ грубой синхронизации или самосинхронизации. Включаемый генератор разгоняется до скорости, близкой к синхронной, и включается в сеть; вслед за этим включается обмотка возбуждения, и генератор сам втягивается в синхронизм за счет синхронизирующего момента.