8.9. Особенности параллельной работы генераторов

соизмеримой мощности

В судовых электроэнергетических системах, на береговых электростанциях реализуется, как правило, параллельная работа СГ соизмеримой или одинаковой мощности. Основным условием такой работы является необходимость распределения активной и реактивной нагрузок пропорционально мощности параллельно включенных генераторов. Наиболее экономичным будет такой режим, при котором коэффициенты мощности генераторов одинаковы, при этом между генераторами отсутствуют уравнительные реактивные токи, вызывающие дополнительные потери и нагрев статорных обмоток.

Для параллельно работающих генераторов 1 и 2 соизмеримой мощности (рисунок 8.18) справедливы соотношения

; (8.30)

Рисунок 8.18 – К параллельной работе СГ соизмеримой мощности

При одинаковых нагрузках генераторов (,) их векторная диаграмма имеет вид, показанный на рисунке 8.19,а. Рассмотрим порядок перевода нагрузки с одного генератора на другой (например, со второго на первый) при условии P=const, U=const и f=const.

Для перевода нагрузки необходимо увеличить мощность приводного двигателя первого генератора и уменьшить в таком же отношении мощность, подводимую к валу второго генератора. При этом частоты враще­ния обоих генераторов должны быть равны синхронным и частота сети остается неизменной.

Н а векторной диаграмме (рисунок 8.19,б) процесс изменения мощностей приводных двигателей изображается изменением положения векторов ЭДС Е₀₁ и Е₀₂, причем у нагружаемого генератора угол Ө₁ и вектор возрастают, а у разгружаемого угол Ө₂ и вектор уменьшаются. Как следует из угловой характеристики (рисунок 8.10) изменение угла Ө сопровождается изменением электромагнитной мощности генераторов; у первого генератора она увеличивается, у второго – уменьшается.

Рисунок 8.19 – Распределение нагрузки

При параллельной работе сг соизмеримой мощности

Это происходит за счет соответствующего изменения активной составляющей тока статора, что хорошо видно на векторной диаграмме. Следует обратить внимание на то, что векторы токов , и на рисунке 8.19,б сдвинуты на угол _­ относительно векторов , а угол φ_1­ меньше угла φ₂. Это означает, что при рассмотренном режиме перевода активной нагрузки нарушается соотношение между реактивными мощностями генераторов. В частности, поскольку , то реактивная мощность второго генератора оказывается больше, чем у первого.

Для установления одинаковых углов φ в процессе перевода нагрузки необходимо ЭДС нагружаемого генератора увеличивать, а ЭДС разгружаемого генератора уменьшать в таких соотношениях, чтобы напряжение на общих шинах было неизменным. Это достигается изменением тока возбуждения. Идеальным является такой режим, когда в процессе перевода нагрузки концы векторов ЭДС и скользят по линии mn, один вверх, другой вниз (рисунок 7.19,в), при этом сохраняется условие .

Итак, для правильного перевода нагрузки с одного генератора на другой необходимо одновременно воздействовать на регуляторы мощности приводных двигателей и на регуляторы возбуждения генераторов, поддерживая неизменными показания вольтметра, частотомера и фазометра сети.

При длительной параллельной работе судовых генераторов одинаковой или соизмеримой мощности пропорциональное распределение нагрузок между ними осуществляется системами автоматического управления.