Меню

Методы синхронизации их преимущества и недостатки



Сравнение способов синхронизации.

Оба способа включения синхронных машин в сеть: точ­ная синхронизация и самосинхронизация — широко при­меняются в энергосистемах. Рассмотрим достоинства и недостатки этих способов.

Основным достоинством способа самосинхронизации яв­ляется ускорение процесса синхронизации и его сравнитель­ная простота. Преимущества самосинхронизации особенно важны в аварийных условиях при значительных колебаниях частоты и напряжения в энергосистеме.

Недостатком способа самосинхронизации следует считать сравнительно большие толчки тока в момент включения, вследствие чего подгорают контакты выключателей и под­вергаются дополнительным динамическим усилиям обмотки генераторов.

Достоинство точной синхронизации состоит в том, что включение генератора, как правило, не сопровождается большими толчками тока и длительными качаниями.

Точная синхрониза­ция более сложная, а в ряде случаев длительная операция.Особенно это относится к аварийным условиям, когда вследствие резких колебаний частоты и напряжения стано­вится практически невозможным точное уравнивание частот и напряжений синхронизируемого генератора и сети.

Контрольные вопросы к теме «Способы включения синхронных генераторов в сеть».

1.Каким образом АСТ-4 подгоняет частоту генератора к частоте сети и по каким приборам это можно контролировать? Какие узлы для этой цели работают?

2. Каким образом АСТ-4 подгоняет напряжение генератора к напряжению сети и по каким приборам это можно контролировать? Какие узлы для этой цели работают?

3. Каким образом АСТ-4 определяет момент включения генератора в сеть? Какие узлы для этой цели работают?

4. Отчего зависит величина уравнительного тока генератора при непосредственном включении его в сеть? Объясните, используя схему замещения и формулу.

5. Объясните, почему, при включении генератора в сеть способом точной синхронизации при соблюдении всех условий, его нужно включать с опережением по времени.

6. Как включается генератор в сеть способом самосинхронизации?

7. Отчего зависит величина броска тока при пуске генератора способом самосинхронизации? Для объяснения используйте формулу.

8. Отчего зависит величина снижения напряжения при пуске генератора способом самосинхронизации? Для объяснения используйте формулу.

9. Достоинства включения генератора в сеть способом самосинхронизации.

10. Достоинства включения генератора в сеть способом точной синхронизации.

11.Недостатки включения генератора в сеть способом самосинхронизации.

М.А. Беркович. “Основы автоматики энергосистем”. § 4-1а, б, в, § 4-2а, б, в.

М.Д. Кучкин. “Автоматическое управление и контроль режима работы гидроэлектростанций”. §§ 4-1, 4-3, 4-4.

Источник

1) Описать метод точной синхронизации и самосинхронизации. В чём достоинства и недостатки того или другого метода

Включение генератора в сеть может сопровождаться толчками уравнительного тока и активной мощности на вал генератора, а также более или менее длительными качаниями. Указанные нежелательные явления возникают вследствие того, что частота вращения, включаемого генератора отличается от синхронной частоты вращения генераторов энергосистемы, а напряжение на выводах возбужденного генератора — от напряжения на шинах электростанции. Поэтому для включения синхронного генератора на параллельную работу с другими работающими генераторами электростанции или энергосистемы его предварительно нужно синхронизировать. Синхронизацией называется процесс уравнивания частоты вращения и напряжения включаемого генератора с частотой вращения работающих генераторов и напряжением на электростанции, а также выбор соответствующего момента времени для подачи импульса на включение выключателя генератора.

На практике широкое применение получили два способа синхронизации: точная синхронизация и самосинхронизация.

метод точной синхронизации — синхронное включение в сеть возбужденного генератора.

метод самосинхронизации — включение в сеть невозбужденного генератора и последующее его возбуждение.

При включении генератора способом самосинхронизации должны быть соблюдены следующие условия: , генератор должен быть невозбужденным;

Частота вращения включаемого генератора должна быть близка к частоте вращения генераторов энергосистемы;

Допускаемая разность частот генератора и сети 1—1,5 Гц.

Перед включением генератора его обмотка ротора должна быть замкнута на гасительное сопротивление дня исключения опасного дня изоляции этой обмотки воздействия ЭДС частоты скольжения, наводимой в обмотке ротора.

Читайте также:  Как поменять папку для синхронизации itunes

В первый момент после включения генератор работает в режиме асинхронной машины, при этом на ротор генератора действует асинхронный вращающий момент, который направлен на уменьшение разности частот вращения включаемого генератора и генераторов энергосистемы, т. е. асинхронный момент способствует втягиванию генератора в синхронизм.

Достоинство точной синхронизации состоит в том, что включение генератора, как правило, не сопровождается большими толчками тока и длительными качаниями. Вместе с тем жесткие требования, предъявляемые условиями точной синхронизации, делают ее более сложной и длительной операцией. Особенно это относится к аварийным условиям, когда вследствие резких колебаний частоты и напряжения становится практически невозможным точное уравнивание частот и напряжений синхронизируемого генератора и сети.

Недостатком метода точной синхронизации является большое время, необходимое для подгонки скорости вращения и напряжения синхронизируемого генератора и выбора момента подачи импульса на включение.

Основными достоинствами способа самосинхронизации является ускорение процесса синхронизации и его сравнительная простота, вследствие чего он легко может быть автоматизирован. Преимущества самосинхронизации особенно важны в аварийных условиях при значительных колебаниях частоты и напряжения в энергосистеме. Недостатком способа самосинхронизации следует считать сравнительно большие толчки тока в момент включения, при этом подгорают контакты выключателей и подвергаются дополнительным динамическим усилиям обмотки генераторов и трансформаторов.

Источник

Методы синхронизации

Существует 3 метода синхронизации: точной, грубой и самосинхро­низации. Каждый из методов может выполняться вручную, полуавто­матически или автоматически. На современных судах наиболее часто применяют метод точной синхронизации, реже — грубой синхрониза­ции и крайне редко — самосинхронизации. Такое различие объясняется особенностями реализации каждого, способа.

6.3.1.Метод точной синхронизации

Суть метода состоит в том, что подключаемый генератор включается на шины ГРЩ с соблюдением всех условий синхронизации.

Выполнение первого условия на практике осуществляется автома­тически, так как СГ снабжены системами самовозбуждения и автома­тического регулирования напряжения СВАРН (рис. 6.1. ).

Рисунок 6.1. Принципиальная схема точной синхронизации

Равенство частот достигается подгонкой частоты подключаемого СГ к частоте работающего. Для этого на панели управления ГРЩ располагают реверсивные переключатели SB1 и SB2 , при помощи которых включают серводвигатель М1 или М2 регулятора частоты вращения подключае­мого СГ в ту или иную сторону.

Визуальный контроль за выполнением первых двух условий ( равенство напряжений и частот ) на практике выполняется одновременно, пооче­редным подключением к каждому генератору вольтметра РV и частото­мера РF переключателем S2.

Совпадение по фазе одноимен­ных векторов фазных напряжений проверяется при помощи cтрелочного синхро­носкопа ЕS и достигается при одинаковом положении роторов работающего и подключаемого генераторов по отношению к статорам. Для этого воздействуют короткими импульсами на серво­двигатель регулятора частоты вращения подключаемого СГ, добиваясь момента, когда стрелка синхроноскопа расположится вертикально, напротив отметки на шкале прибора ( «на 12 часов» ). В этот момент времени включают СГ на шины при помощи автоматического выключателя QF1 ( QF2 ).

При точном соблюдении условий синхронизации включение СГ на шины будет безударным, а сам генератор после включения останется работать в режиме холостого хода.

После этого подключенный СГ нагружают активной нагрузкой, одновременно разгружая другой, для чего увеличивают подачу топлива (пара) у подключаемого ГА и одно­временно уменьшают у другого.

Распределяют активную нагрузку пропорционально номинальным активным мощностям генераторов и контролируют при помощи киловаттметров РW1 и РW2, обычно вклю­чаемых через трансформаторы тока ТА1 и ТА2 и напряжения ТV4 и TV5.

Распределение реактивной нагрузки происходит автоматически путем воздействия систем самовозбуждения и автоматического регу­лирования напряжения СВАРН обоих генераторов на токи возбужде­ния. При этом ток возбуждения подключенного СГ автоматически увеличивается, а другого уменьшается.

Пропорциональность распреде­ления реактивной нагрузки проверяется при помощи килоамперметров РA1 и РA2, т. е. косвенно, так как эти приборы показывают полные, а не реактивные токи генераторов. Если у двух однотипных СГ одина­ковы показания киловаттметров РW1 и РW2 (т. е. одинаковы активные токи) и неодинаковы показания килоамперметров РA1 и РA2, значит, неодинаковы реактивные токи.

Читайте также:  Синхронизация в кпп это

Из всего изложенного следует, что включение СГ на параллельную работу представляет собой довольно трудную задачу. Основная труд­ность заключается в определении момента совпадения по фазе напря­жений СГ, включаемых на параллельную работу. Для определения указанного момента при автоматической точной синхронизации используют синхронизаторы, а при точной синхронизации вручную применяют синхроноскопы.

6.3.2. Метод грубой синхронизации

Метод заключается в том, что гене­ратор подключают на шины ГРЩ не прямо, как при точной синхрониза­ции, а через токоограничивающее реактивное сопротивление X , включенное в каждую фазу (рис. 5.6, а). Это сопротивление называется реактором.

Грубую синхронизацию выполняют в следующем порядке:

— уравни­вают частоты и напряжения СГ, что проверяют при помощи частотомера РF и вольтметра РV;

-в произвольный момент времени замыкают кон­такт КМ2 (КМ1), тем самым включая генератор G2 (G1) на шины ГРЩ через реактор x ;

— через несколько секунд, в течение которых генера­тор втягивается в синхронизм, включают АВ QF2 (QF1) и размыкают контакт КМ2 (КМ 1).

Рисунок 6.2. Схемы грубой синхронизации ( а ) и замещения для одной фазы ( б )

Поскольку включение генератора на шины выполняют в произ­вольный момент времени, роторы СГ, а значит, векторы напряжения сети Ū и ЭДС Ē подключаемого генератора в момент включения могут занимать любое взаимное положение. Поэтому включение СГ сопро­вождается бросками тока и механическими ударами на валу, которые ограничиваются реактором до безопасных значений. Сам же метод иногда называют методом несинхронного включения СГ.

Сопротивление реактора рассчитывают исходя из наиболее тяжело­го случая включения, когда положение роторов СГ отличается на 180°.

На многих судах грубая синхронизация СГ выполняется полуавто­матически: уравнивание напряжений генераторов обеспечивают автоматические регуляторы напряжения, примерное уравнивание частот выполняет оператор ( электромеханик или вахтенный механик ), а выбор момента включения генератора на шины при Ū + Ē = 0 обеспечивает аппаратура схемы синхронизации.

К достоинствам метода можно отнести простоту, надежность и непродолжительность.

Метод допускает погрешность при уравнивании напряжений генераторов до ±10 % номинального и частот до ± (3-4) % номинальной.

При правильном расчете и выборе реактора втягивание включенного генератора в синхронизм происходит в течение 1,5-3,0 с, а провал напряжения не превышает 20 % номинального.

Процесс синхронизации длится недолго, поэтому реактор рассчитывают на непродолжительную работу. Сопротивление реакторов зависит от мощности синхронизируемых СГ и обычно составляет несколько Ом, а масса — десятки килограммов.

Генераторы синхронизируются с сетью поочередно, поэтому для их включения на шины ГРЩ используют один и тот же реактор.

6.3.3. Метод самосинхронизации

При самосинхронизации (рис. 5.7 ) подключаемый СГ разгоняют до частоты вращения, отличающейся от синхронной на 2-5 %. Обмотка возбуждения генератора ОВГ отключе­на от источника возбуждения (разомкнут контакт КМ2) и замкнута на разрядный резистор R (замкнут контакт КМ1).

В произвольный мо­мент времени невозбужденный генератор при помощи автоматиче­ского выключателя QF2 подключают на шины и одновременно или с незначительной задержкой подают возбуждение (замыкается контакт КМ2 и размыкается КМ1).

Далее генератор втягивается в синхронизм под действием синхронизирующей мощности Р .

В момент включения на шины ЭДС невозбужденного генератора Е = 0, поэтому максимальное значение тока включения будет вдвое меньше максимального тока при синхронизации возбужденного генератора и составит ( 2,0-4,5) I .

Рисунок 6.3. Схема самосинхронизации

Провалы напряжения достигают 50 % номинального, а втягивание в синхронизм заканчивается через несколько секунд после включения СГ на шины.

Разрядный резистор R предназначен для исключения перенапряжений в обмотке возбуж­дения ОВГ в момент включения СГ на шины.

Читайте также:  Как синхронизировать айфон с компьютером через айтюнс без потери данных

Метод самосинхронизации прост и непродолжителен по времени. Недостатками метода являются провалы напряжения и удары на валу генераторов. Поэтому самосинхронизация может применяться в СЭЭС, включенная мощность которых значительно превышает мощность единичного СГ (например, в гребных электрических установках).

Дата добавления: 2015-05-28 ; просмотров: 3607 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Источник

Методы синхронизации генераторов

Совокупность операций, проводимых при подключении генератора на параллельную работу с сетью, называют синхронизацией.

В момент включения генератора на параллельную работу необходимо обеспечить наименьший бросок тока. В противном случае возможны срабатывание защиты, поломка генератора или первичного двигателя. Ток в момент подключения будет равен нулю, если удастся обеспечить равенство мгновенных значений напряжений сети и генератора. На практике это обеспечивается соблюдением вышеперечисленных условий параллельной работы в момент включения.

Применяют метод точной синхронизации и метод грубой синхронизации (самосинхронизация).

При точной синхронизации генератор приводят в состояние, отвечающее вышеуказанным условиям, и затем включают на параллельную работу. Сначала устанавливают номинальную частоту вращения ротора, что обеспечивает приближенное равенство частот тока сети и генератора fс= fг. Затем, регулируя ток возбуждения, добиваются равенства напряжений Uc=Uг. Совпадение по фазе векторов напряжений сети и генератора (ас = аг) контролируется специальными приборами — синхроноскопами.

Для синхронизации генераторов малой мощности применяют ламповые синхроноскопы. Этот прибор представляет собой три лампы, включенные между фазами генератора и сети. На каждую лампу действует напряжение ∆и=иcг, которое при fс≠ fг изменяется с частотой ∆f= fс— fг, называемой частотой биений. В этом случае лампы мигают. При fс ≈ fг разность ∆и изменяется медленно, вследствие чего лампы постепенно загораются и погасают. Генератор подключают к сети, когда разность напряжений ∆и на короткое время становится близкой нулю в середине периода погасания ламп. В этом случае выполняется условие совпадения по фазе векторов Uc и Uг.

Генераторы большой мощности синхронизируют с помощью стрелочных синхроноскопов, работающих по принципу вращающегося магнитного поля. В этих приборах при fс≠ fг стрелка вращается с частотой, пропорциональной разности частот ∆f= fс— fг, в одну или другую сторону в зависимости от того, какая из этих частот больше. При fс= fг стрелка устанавливается на нуль. В этот момент и следует подключать генератор к сети.

Для исключения ошибочных действий обслуживающего персонала используются автоматические синхроноскопы, регулирующие напряжение и частоту и включающие генератор на параллельную работу по предварительной команде без помощи обслуживающего персонала.

Метод грубой синхронизации (самосинхронизации) отличается от метода точной синхронизации простотой и быстротой включения. Особое значение этот метод приобретает при ликвидации аварий, когда необходимо быстро подключить генератор в сеть при значительных колебаниях напряжения и частоты. Включение методом точной синхронизации в таких случаях весьма затруднительно.

При подключении методом самосинхронизации обмотку возбуждения замыкают на активное сопротивление, чтобы избежать в ней перенапряжений. Ротор невозбуждённого генератора разгоняют до частоты вращения близкой к синхронной за счет момента первичного двигателя. Допускается скольжение не более 2%.

Затем обмотка якоря генератора подключается к сети. После этого подается питание на обмотку возбуждения (она переключается с гасительного резистора на источник питания), появляется синхронирующий момент и генератор втягивается в синхронизм.

Недостатком метода самосинхронизации является сравнительно большой бросок тока в момент включения генератора, который вызывает значительные механические усилия в обмотках, что может привестик преждевременному их выходу из строя. Поэтому бросок тока при включении не должен превышать номинальный ток якоря более, чем в 3,5 раза.

Дата добавления: 2014-01-04 ; Просмотров: 8399 ; Нарушение авторских прав?

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Источник