- •1.1. Основные понятия и определения теории автоматического управления и регулирования
- •1.2. Характеристики регулирования
- •2.1. Назначение апв
- •2.2. Классификация устройств апв. Основные требования к схемам апв
- •2.4. Особенности выполнения схем апв на телемеханизированных подстанциях
- •2.5. Особенности выполнения схем апв на воздушных выключателях
- •2.6. Выбор уставок схем однократных апв для линий с односторонним питанием
- •2.7. Ускорение действия релейной защиты при алв
- •2.12. Автоматическое повторное включение шин
- •3.2. Основные требования к схемам авр
- •3.3. Принцип действия схем авр
- •4.1. Способы синхронизации
- •4.2. Устройства автоматического включения генераторов на параллельную работу
- •5.1. Общие сведения
- •5.2. Назначение и виды автоматического регулирования возбуждения (арв)
- •5.3. Устройство быстродействующей форсировки возбуждения (убф)
- •5.5. Электромагнитный корректор напряжения
- •5.6. Автоматические регуляторы возбуждения с компаундированием и электромагнитным корректором напряжения
- •5.7. Устройство автоматического регулирования и форсировки возбуждения для генераторов с высокочастотными возбудителями
- •5.8. Автоматические регуляторы возбуждения сильного действия
- •6.1. Назначение регулирования напряжения
- •6.2. Автоматический регулятор напряжения трансформаторов
- •6.3. Управление батареями конденсаторов
- •7.1. Общие сведения
- •7.2. Первичные регуляторы частоты вращения турбин
- •7.3. Характеристики регулирования
- •7.4. Способы регулирования частоты в энергосистеме
- •7.6. Комплексное регулирование частоты и перетоков мощности
- •2. Предотвращение ложных отключений потребителей при кратковременных снижениях частоты в энергосистеме
- •8.3. Автоматическое повторное включение после ачр
- •8.4. Схемы ачр и чапв
- •8.5. Отделение собственного расхода
- •8.6. Дополнительная местная разгрузка по другим факторам
- •8.7. Автоматический пуск гидрогенераторов при понижении частоты в энергосистеме
- •9.1. Назначение и классификация устройств противоаварийной автоматики
- •9.2. Понятие об устойчивости параллельной работы энергосистем
- •9.3. Средства повышения статической и динамической устойчивости
- •9.6. Асинхронный режим
4.1. Способы синхронизации
Включение генератора в сеть может сопровождаться толчками уравнительного тока и активной мощности на вал генератора, а также более или менее длительными касаниями. 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.
Точная синхронизация
При включении генератора способом точной синхронизации необходимо выполнение следующих условий:
равенство по абсолютному значению напряжения включаемого генератора [/г(^г«Яг) и напряжения сети
равенство угловой скорости вращения включаемого генератора (ог (или частоты /г) и угловой скорости вращения генераторов энергосистемы шс (или частоты /с);
совпадение по фазе векторов напряжения генератора и напряжения сети в момент включения выключателя.
Выполнение указанных условий обеспечивает включение генератора в сеть без броска уравнительного тока, без толчка активной мощности на вал генератора, без глубоких качаний.
Однако практически затруднительно выполнить точно указанные условия. Включение генератора допускается производить в условиях, когда существуют некоторая разность частот генератора и сети и разность абсолютных значений напряжения генератора и напряжения сети. Допустимое значение разности частот составляет
0,1—0,2 Гц, разности напряжений генератора и сети— 5—10 % номинального.
Разность напряжений генератора и сети, в случае когда их частоты неодинаковы, периодически изменяется от нуля до максимального значения. Эта разность получила название напряжения биений, или напряжения скольжения ^.Изменение напряжения биений иллюстрируется векторной диаграммой (рис. 4.1, а) и графиком изменения напряжения во времени (рис. 4.1,6). Огибающая напряжения биений изменяется от нуля до максимального значения, равного двойной амплитуде 2И, и вновь уменьшается до нуля.
Действующее значение напряжения биений изменяется по закону
где б —угол между векторами 0г и 0с; (о8==сог— соо — угловая скорость скольжения.
Время полного цикла изменения напряжения биений называется периодом скольжения Т8:
Чем больше скорость скольжения, тем меньше период Тв. На рис. 4.1, в показаны два цикла изменения напряжения биений, соответствующие двум значениям угловой
СКОРОСТИ СКОЛЬЖеНИЯ М81 И О82, ПРИ ЭТОМ 0)«1>С0в2.
Самосинхронизация
При включении генератора способом самосинхронизации должны быть соблюдены следующие условия:
генератор должен быть невозбужденным [возбуждение генератора снято автоматом гашения поля (АГП)];
частота вращения включаемого генератора должна быть близка к частоте вращения генераторов энергосистемы; допускаемая разность частот генератора и сети I—1,5 Гц.
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. После включения выключателя генератора включается АГП, который подает на генератор возбуждение. В этих условиях на- ротор генератора начинает действовать синхронный вращающий момент, обеспечивающий окончательное втягивание генератора в синхронизм.
Напряжение на шинах электростанции 11Ш можно определить по выражению
Используя уравнение (4.4) и (4.3), получаем
По мере втягивания генератора в синхронизм происходят уменьшение тока /Вкл и повышение напряжения Ыш- Основным достоинством способа самосинхронизации является возможность достаточно быстрого по сравнению со способом точной синхронизации включения генератора в сеть. Это особенно важно при включении генератора в аварийных условиях, когда возникает необходимость в быстром включении резервных генераторов. Поэтому включение генераторов в аварийных условиях рекомендуется производить способом самосинхронизации независимо от значения уравнительного тока.