- •Структурные схемы сэс
- •Потребители электроэнергии на судах
- •Источники электрической энергии
- •Приводные двигатели
- •Генераторы переменного тока
- •Система возбуждения синхронных генераторов
- •Генератор с самовозбуждением
- •Реакция якоря синхронного генератора
- •Автоматические регуляторы напряжения (арн)
- •Параллельная работа сг
- •Арн типа гсс
Генератор с самовозбуждением
Реакция якоря синхронного генератора
А ктивная нагрузка – ротор не изменяет величину своего потока
Индуктивная нагрузка – статор размагничивает ротор, что приводит к уменьшению ЭДС.
Емкостная нагрузка – статор намагничивает ротор, что приводит к увеличению ЭДС.
В синхронном генераторе напряжение зависит от:
От величины тока – рост тока снижает напряжение из-за возрастания падения напряжения на внутреннем сопротивлении статорной обмотке.
Реакции якоря – ведет к изменению ЭДС в зависимости от нагрузки.
Протекания тока – при протекании тока и за счет трения сопротивление увеличивается.
Автоматические регуляторы напряжения (арн)
В системах АРН регулирование происходит по значению и характеру тока. Система функционирует на базе трансформатора компаундирования. На общем магнитопроводе стоит трансформатор компаундирования (ТК). в первичной обмотке тока, напряжения и вторичная обмотка.
С истема возбуждения и автоматического регулирования напряжения генераторов типа МСК состоит: синхронный генератор (G), трансформатор компаундирования (ТК), блок силовых выпрямителей (UZ1), генератора начального возбуждения (ГНВ) с выпрямителем (UZ2), управляемый дроссель с рабочими обмотками (Wр), и обмотка управления (Wу), терморезистора (Rt), генераторного автомата (Qf), выключателя тока возбуждения (Qc) и регулировочного резистора (R).
Все обмотки трансформатора компаундирования (ТК) расположены на трехстержневом магнитопроводе. В режиме разгона генератора (G), генератор начального возбуждения (ГНВ) через выпрямитель (UZ2) обеспечивает начальное возбуждение. В номинальном режиме работы генератора (G), большее напряжение на выходе выпрямителя (UZ1) запирает выпрямитель (UZ2), и (ГНВ) оказывается отключенным. Часть энергии обмоток (Wc), поступает в рабочие обмотки (Wр), при увеличении тока в обмотки управления (Wу), сердечник дросселя подмагничивается постоянным током, поэтому индуктивное сопротивление обмоток (Wр) уменьшается, увеличивается ток в этих обмотках (ток отбора), а значение тока в обмотках возбуждения генератора (ОВГ) и напряжения генератора уменьшается. Через управляемый дроссель происходит регулирование ЭДС генератора по напряжению и изменению температуры (температурная компенсация). При уменьшении напряжения генератора (G) уменьшается напряжение на обмотках (W) и выпрямителя (UZ3 справа). Уменьшится ток в обмотке (Wу), тем самым снизится подмагничивание магнитопровода дросселя постоянным током, сопротивление обмоток (Wр) увеличится, тем самым уменьшится ток отбора. Ток выпрямителя (UZ1) увеличится, увеличится ток в обмотках возбуждения генератора, тем самым напряжение генератора (G) тоже увеличится.
АРН данного типа обеспечивает стабилизацию генератора с отклонением ±2.5% от номинала.
Параллельная работа сг
Понимают работу 2х и более генераторов на общую сеть.
Методы синхронизации:
Точная
Грубая
Самосинхронизация
Метод точной синхронизации
Суть метода состоит в том, что подключаемый генератор включается на шины ГРЩ с соблюдением всех условий синхронизации:
Равенство напряжений обоев генераторов. (Отслеживаем по вольтметру)
Равенство частот. (Отслеживаем по частотомеру)
Совпадение по фазе вращение роторов обоих генераторов. (отслеживаем по синхроноскопу)
Метод грубой синхронизации
Метод заключается в том, что генератор подключается на шины ГРЩ не напрямую, как при точной синхронизации, а через токоограничивающее реактивное сопротивление ХР, включенное в каждую фазу. Это сопротивление называется «реактором». Грубую синхронизацию выполняют в следующем порядке:
Уравнивают частоты и напряжения генераторов.
В произвольный момент времени замыкают контакт КМ2, тем самым включая генератор G2 на шины ГРЩ через реактор Xр.
Через несколько секунд, в течении которых генератор втягивается в синхронизм через несколько секунд включают генераторный автомат QF2 и размыкают контакт КМ2.
П оскольку включение генератора на шины выполняют в произвольный момент времени, роторы генераторов в момент включения могут занимать любое взаимное положение, поэтому включение генератора сопровождается бросками тока и механическими ударами на валу, которые ограничиваются реактором до безопасного значения.
К достоинствам метода можно отнести: простота выполнения, надежность и непродолжительность. При правильном расчете и выборе реактора втягивание включенного генератора в синхронизм происходит в течении 1.5 – 3 секунд.
Метод самосинхронизации:
Подключаемый генератор разгоняют до частоты вращения отличающийся от синхронной на 2-5%.
Обмотка возбуждения генератора ОВГ отключают от источника возбуждения и замыкают на разрядный резистор Rр
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).
Генератор втягивает в синхронизм под действием синхронизирующего тока.
Д остоинства: простота и непродолжительность. Недостатки: провалы напряжения и удары на валу генератора.