Занятие n 5. "Параллельная работа источников электроэнергии"
Содержание:
1. Параллельная работа генераторов постоянного тока.
2. Совместная работа аккумулятора с генератором.
3. Особенности параллельной работы генераторов переменного тока.
Литература:
1. А.А. Лебедев "Автоматическое и электрическое оборудование ЛА." стр.128-144.
2. М.М. Красношапка. "Электроснабжение ЛА.", стр.205-226, 316-334.
1. Параллельная работа генераторов постоянного тока.
Для повышения надежности энергоснабжения на л.а. с двумя и более генераторами последние включаются на параллельную работу. Основными требованиями к параллельной работе генераторов является обеспечение равномерного распределения нагрузки между ними. Последнее возможно при равенстве напряжения генераторов и идентичности сопротивлений плюсовых и минусовых участков цепей каждого генератора.
В процессе эксплуатации может изменяться настройка регуляторов, ухудшаться переходное сопротивление в местах контактных соединений, что приводит к изменению указанных выше величин, влияющих на распределение нагрузки. Для уменьшения влияния неравенства напряжений и сопротивлений плюсовых участков сети генераторов на равномерное распределение нагрузки, в регуляторах напряжения имеется уравнительная обмотка, а минусовые клеммы генераторов соединяются с корпусом л.а. через балластные резисторы. Как видно из схемы параллельной работы рис.__ один конец уравнительных обмоток через выключатели В1 и В2, уравнительные обмотки ТС и уравнительную шину соединяются между собой, а вторые концы подсоединяются в местах соединения балластного резистора к минусовой клемме генератора. ЭДС создаваемые уравнительными обмотками регуляторов будут определяться величиной и направлением тока, протекающего по ним, а результирующая МДС электромагнита регулятора будет равна
Fрез=Fэм-Fотк-FокFоу
Балластные резисторы изготавливаются из нихрома в виде комбинированных пластин. Сопротивление балластных резисторов выбирают такими, чтобы при Iн падение напряжения на них не превышало 0,5 В. Например, для БС-12000 Rб=0,00107=3% Ом. Выравнивание нагрузки между генераторами при наличии уравнительных обмоток происходит следующим образом.
Допустим, что напряжение первого генератора U1 стало больше напряжения второго генератора U2. Тогда ток нагрузки IR1 первого генератора и падение напряжения на Rб1 станут соответственно больше IR1 и падение напряжения на Rб1 т.е. а<б и через уравнительные обмотки от т. б к т. а потечет уравнительный ток:
где ry - сопротивление уравнительной цепи.
При таком направлении тока для регулятора генератора Г1 Fрез=Fрор+Fус для регулятора второго генератора, т.е. угольный столб первого регулятора будет растягиваться, а второго сжимается. Это приведет к увеличению сопротивления угольного столба, уменьшению тока возбуждения, напряжения и тока нагрузки первого генератора, а для второго генератора наоборот. Уравнительный ток будет протекать до тех пор, пока потенциалы точек а и б не станут между собой равны, что возможно только при равенстве токов нагрузки генераторов. Чтобы увеличить чувствительность цепи, уравнительные обмотки регуляторов напряжения соединяются между собой уравнительными шинами. Для повышения устойчивости системы при параллельной работе генераторов в стабилизирующих трансформаторах типа ТС-9 и его модификаций применена стабилизирующая обмотка, которая включается последовательно в цепь уравнительной обмотки регулятора напряжения. Эта обмотка реагируя на разность нагрузки, отдаваемых параллельно работающими генераторами в сеть, наводит во вторичной обмотке трансформатора ЭДС, направленную на уменьшение колебаний напряжения и токов нагрузки генераторов в переходных режимах и на повышение тем самым устойчивости системы параллельной работы генераторов.
Распределение нагрузки между генераторами, при условии R1<R2, U1=U2 и Rб1=Rб2 показаны на Рис.__. из которого видно, что I=I1+I2 распределяется между генераторами равномерно. Генератор с большим сопротивлением R2 берет на себя меньшую нагрузку и наоборот. При увеличении нагрузки неравномерность распределения ее между генераторами возрастает. Включение уравнительных обмоток приводит к выравниванию нагрузок.
Распределение нагрузки между генераторами, при условии R1=R2, U1=U2 и Rб1=Rб2, показано на рис. __. Выключение уравнительных обмоток в этом случае приводит к увеличению токов нагрузке, т.е. увеличению дисбаланса.
Дисбаланс нагрузки, обусловленный неравенством сопротивлений балластных резисторов, обычно в 8-12 раз больше неравномерности обусловленной неравенством сопротивлений плюсовых участков цепи генераторов.
В связи с этим необходимо обращать особое внимание на надежность контактных соединений балластных резисторов.
На основании вышеизложенного можно установить причину разбаланса токов генераторов. Если причиной является не равенство напряжений генераторов, то увеличением общего тока нагрузки, разность токов остается неизменной.
При неравенстве сопротивлений плюсовых цепей, если разомкнуть уравнительную цепь, то разность токов увеличится.
При неравенстве сопротивлений минусовых цепей, если разомкнуть уравнительную цепь, то разность токов резко уменьшается.
В условиях эксплуатации параллельная работа считается удовлетворительной, если разность токов нагрузки не превышает 20% от 1н одного генератора.