Вопрос 15

Паралельна робота генераторів постійного струму. Умови вмикання та наслідки порушення цих умов. Розподілення навантаження

Условия включения на параллельную работу. Таких условий два:

1. полярность зажимов подключаемого генератора должна соответствовать полярности шин;

2. ЭДС подключаемого генератора должна равняться напряжению на шинах.

а)
Рисунок 15.1. Принципиальная схема параллельной работы генераторов постоянного тока смешанного возбуждения (в), схемы замещения цепей обмоток якорей при соответствии (б) и несоответствии (в) полярности шин и генератора

Пусть на шины включен генератор G1, а генератор G2 вводится в работу. Если оба условия выполнены, то после включения генератора G2 на шины в цепи, образованной последовательно соединенными обмотками якорей генераторов, ЭДС Е_г и напряжение U_c действуют встречно и взаимно компенсируются (рис. 15.1, б). Поэтому ток якоря подключенного генератора . Это означает, что после включения генераторG2 останется работать в режиме холостого хода.

При нарушении 1-го условия положительный вывод генератора G2 соединяется с отрицательной шиной, а отрицательный зажим - с положительной (рис. 15.1, в). При этом в цепи обмоток якорей генераторов ЭДС Е_г и напряжение U_c действуют согласно, вследствие чего в указанной цепи возникнет результирующая ЭДС

. Под действием этой ЭДС через обмотки якорей, имеющие небольшое сопротивление, потечет ток КЗ.

Соответствие полярности зажимов генератора и полярности шин обеспечивается при монтаже генератора во время постройки судна и в дальнейшем не проверяется.

Последствия нарушения 2-го условия зависят от соотношения ЭДС генератора и напряжения на шинах. При Е_г > U_c ток якоря подключенного генератора . Это означает, что включенный генератор перейдет из режима холостого хода в генераторный и примет на себя часть нагрузки работающего генератора. Включение на шины сопровождается толчком на валу генератора тормозного характера.

При Е_г < U_c ток якоря генератора . Это означает, что после включения генератор станет работать в двигательном режиме и создаст дополнительную нагрузку на работающий генератор. Электромагнитный момент генератора совпадает по направлению с моментом ПД, который вследствие этого может пойти "вразнос". Выполнение 2-го условия проверяется при помощи вольтметра, поочередно подключаемого к шинам и выводам генератора.

Включение генератора на шины проводится в следующем порядке:

• генератор G2 приводится во вращение с номинальной частотой;

• при помощи регулировочного реостата R ₂ устанавливают на зажимах генератора ЭДС Е_г < U_c;

• подключают генератор на шины при помощи автоматического выключателя QF2.

После включения на шины генератор G2 нагружают, распределяя нагрузку между генераторами пропорционально номинальной мощности каждого из них.

Перевод и распределение нагрузки. Воздействуя на регуляторы возбуждения генераторов R_рг1 и R_рг2 в цепях параллельных обмоток возбуждения L2, осуществляют распределение нагрузки. При этом увеличивают ток возбуждения у генератора G2 и уменьшают у генератора G1. Такое одновременное и противоположное по характеру изменение токов возбуждения не только обеспечивает распределение нагрузки, но позволяет сохранить постоянство напряжения на шинах.

Для обеспечения устойчивой параллельной работы генераторов смешанного возбуждения последовательные обмотки L1 соединяют параллельно при помощи уравнительной шины УШ. Если ЭДС одного из генераторов возрастет (например, вследствие увеличения частоты вращения ПД), то увеличится ток нагрузки этого генератора. Часть этого тока пойдет по последовательной обмотке другого генератора. Магнитный поток этого генератора возрастет, его ЭДС также увеличится, и поэтому увеличится его ток нагрузки. В результате нагрузка автоматически распределится между генераторами пропорционально номинальной мощности каждого из них.

При обрыве уравнительного провода случайное увеличение ЭДС любого генератора приведет к увеличению его тока нагрузки. Этот ток, протекая по последовательной обмотке, еще больше увеличит ЭДС этого генератора, что, в свою очередь, приведет к дальнейшему увеличению тока нагрузки. Второй генератор при этом будет разгружаться. Из приведенного примера следует, что устойчивая параллельная работа генераторов смешанного возбуждения без уравнительного провода невозможна.