Синхронизация генераторов на параллельную работу: Синхронизация генераторов: способы и их преимущества

Параллельная работа генераторов переменного тока

Параллельная работа генераторов переменного тока требует соблюдения более сложных условий, чем параллельная работа генераторов постоянного тока.

Для включения синхронного генератора параллельно с другим необходимо:

1) равенство напряжений работающего и подключаемого генераторов;
2) равенство их частот;
3) совпадение порядка чередования фаз;
4) равенство углов сдвига между э. д. с. каждого генератора и напряжением на шинах.

Последнее условие сводится к геометрически одинаковому наложению роторов генераторов относительно обмоток своих статоров.

Процесс приведения генераторов в такое состояние, при котором все перечисленные условия будут выполнены, называется синхронизацией генераторов.

Если генераторы синхронизированы, то включение их на параллельную работу протекает спокойно, без появления в системе каких-либо дополнительных толчков тока. Если хотя бы одно из условий не выдержано, то между генераторами появляются значительные уравнительные токи, которые не позволяют осуществить параллельную работу генераторов, а в некоторых случаях могут даже вызвать их повреждение.

Рассмотрим параллельную работу двух синхронных генераторов.

Если генераторы одинаковы, электродвижущие силы и скорости вращения их равны, то при отсутствии внешней нагрузки (т. е. при холостом ходе) в цепи обмоток статоров генераторов тока не будет, так как э д. с. взаимно уравновешиваются.

Рис. 1. Уравнительный ток

При включении внешней нагрузки оба генератора начнут отдавать одинаковую, мощность. При индуктивной нагрузке напряжение каждого уменьшится на одну и ту же величину, причем между э. д. с. генератора и его напряжением появится некоторый сдвиг, по фазе определяемый углом δ. Мощность, отдаваемая генератором во внешнюю цепь, пропорциональна этому углу.

Предположим, что мы увеличили возбуждение, а следовательно, и э. д. с. первого генератора и уменьшили возбуждение второго так, что общее напряжение генераторов осталось прежним.
Так как мощность, развиваемая первичными двигателями, осталась неизменной, то как общая мощность, так и мощности, отдаваемые каждым из генераторов, также не изменились. Не изменился и ток внешней нагрузки:  I — общий и  I/2 — для каждого генератора.

Вместе с тем, так как э. д. с. обоих генераторов уже не равны, то между генераторами появится уравнительный ток Iу, протекающий только по цепи генераторов. Распределение токов в этом случае показано на рис. 1.

Как видим, ток в первом генераторе будет равен геометрической сумме токов внешней нагрузки  I/2 и уравнительного Iу, а во втором — геометрической их разности.

Индуктивные сопротивления обмоток статоров генераторов значительно больше их активных сопротивлений. В связи с этим уравнительный ток будет отставать от разности э. д. с. генераторов почти на 90°.

При этом условии при сложении токов в первом генераторе и вычитании их во втором результирующий ток будет отставать от напряжения в каждом генераторе на различный угол.

Иными словами, каждый из генераторов будет работать при своем коэффициенте мощности, отличном от коэффициента мощности внешней сети. Если активная мощность, потребляемая внешней нагрузкой, близка к суммарной мощности обоих генераторов, то у перевозбужденного генератора действующий ток превысит номинальный ток генератора, чего допускать нельзя (перегрузка по току).

Отсюда следует, что при параллельной работе синхронных генераторов необходимо стремиться к тому, чтобы все генераторы работали с одним и тем же коэффициентом мощности, равным коэффициенту мощности сети.

Предположим теперь, что не изменяя возбуждения воздействием на регулятор первичного двигателя первого генератора, мы увеличили ему подачу топлива. В этом случае первичный двигатель разовьет увеличенный вращающий момент, под влиянием которого ротор первого генератора забежит вперед относительно ротора второго генератора, вращаясь в дальнейшем с прежней синхронной скоростью. Вследствие расхождения по фазе электродвижущих сил генераторов в их цепи возникнет разность э. д. с., под влиянием которой появится уравнительный ток.

Но уравнительный ток по своей фазе будет почти совпадать с э. д. с. первого генератора, т. е. явится для него током нагрузки, и будет почти противоположным э. д. с. второго генератора (будет уменьшать его нагрузку). В этом случае каждый из генераторов будет нести нагрузку, пропорциональную вращающему моменту, развиваемую его первичным двигателем.

При этом полюса более нагруженного генератора будут в пространстве находиться впереди полюсов менее нагруженного. Последнее обстоятельство равносильно тому, что у более нагруженного генератора угол сдвига фаз между э. д. с. и напряжением δ1 больше, чем у менее нагруженного δ2.

Следует отметить, что параллельная работа синхронных генераторов проходит устойчиво только при определенных значениях угла δ. Наиболее устойчива она при угле δ, равном 0°, что соответствует холостой работе генераторов; при угле, равном 90°, генератор выпадает из синхронизма и параллельная работа становится невозможной.

Неизменность угла δ зависит от постоянства скорости вращения первичного двигателя. При колебании скорости вращения вследствие изменения нагрузки или по каким-либо другим причинам угол δ может измениться до недопустимой величины. Поэтому надежность и устойчивость параллельной работы синхронных генераторов в значительной мере зависит от качества работы регуляторов оборотов первичных двигателей.

Необходимое для перераспределения нагрузок генераторов дистанционное управление подачей топлива первичным двигателям обеспечивается применением регуляторов с серводвигателем или с электромагнитным приводом клапанов подачи топлива. При включении напряжения серводвигатель или соленоид открывает клапан подачи топлива или пара. Степень открытия клапана, а следовательно, и количество подаваемого топлива регулируется продолжительностью включения серводвигателя или числом включенных соленоидов.

Рис. 2. Уравнительное соединение между обмотками возбуждения генераторов

Это же устройство служит и для изменения скорости вращения генераторов при их синхронизации.

Рис. 3. Уравнительное соединение в цепях схемы регулирования напряжения

У синхронных генераторов с самовозбуждением и саморегулированием напряжения величина тока возбуждения, зависит от тока в цепи статора. В свою очередь при параллельной работе синхронных генераторов изменение тока возбуждения генератора влияет на величину его реактивного тока. Отсюда вытекает, что при параллельной работе синхронных генераторов с самовозбуждением и саморегулированием напряжения необходимо принимать специальные меры для обеспечения правильного распределения реактивного тока между ними.

В качестве такого мероприятия у генераторов одинаковой мощности предусматривают уравнительное соединение между их обмотками возбуждения (на стороне постоянного тока), как это изображено на рис. 2.

При замыкании автоматов генераторов подается ток на катушки контакторов К1 и К2, подключающих обмотки возбуждения к уравнительным шинам.

В результате параллельного соединения обмоток возбуждения любое изменение возбуждения одного генератора отражается и на величине возбуждения второго. Поэтому распределение реактивного тока между ними сохраняется правильным.

При параллельной работе генераторов разной мощности, уравнительное соединение выполняется в цепях схемы регулирования напряжения на стороне переменного тока (рис. 3).

Параллельная работа генераторов

Параллельная работа генераторов

Мощность передвижных электростанций сравнительно невелика, поэтому включать в сеть, питаемую такой электростанцией, мощные электродвигатели, особенно короткозамкнутые, нельзя из-за опасности повредить оборудование электростанции и в-первую очередь обмотки генератора вследствие возникающих при этом значительных электродинамических усилий.

В случаях когда необходимо получить источники электроэнергии, превышающие мощность одной электростанции, создают такую схему, при которой обеспечивается совместная параллельная работа нескольких генераторов на общую сеть.

Параллельной работой нескольких генераторов обеспечивается не только возможность пуска относительно крупных электродвигателей, но и более высокое качество вырабатываемой электроэнергии, так как при этом достигается постоянство частоты и напряжения даже при значительных колебаниях нагрузок, что очень важно для обеспечения нормальной работы потребителей электроэнергии.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Дополнительные материалы по теме:

Пуск, работа и остановка электростанций с параллельно работающими генераторами имеют отличительные особенности, которые необходимо знать машинисту электростанции.

Для того чтобы два или несколько генераторов могли быть включены на параллельную работу, должны быть соблюдены следующие условия.

Равенство напряжений. Напряжение подключаемого генератора должно равняться напряжению на зажимах уже работающего генератора или, что то же самое, напряжению на шинах щита. Это равенство проверяют по вольтметру на щите станции.

Равенство частот. Частота тока подключаемого генератора должна быть равна частоте, показываемой частотомером на шинах синхронизации.

Частоту подключаемого генератора регулируют увеличением или уменьшением числа оборотов генератора, соответственно изменяя число оборотов первичного двигателя. Число оборотов двигателя контролируется счетчиком оборотов (тахометром).

Совпадение по фазе напряжения подключаемого генератора с напряжением уже работающих генераторов или с напряжением на шинах.

Одинаковая последовательность чередования фаз. Это значит, что порядок (последовательность) чередования фаз подключаемого генератора должен соответствовать порядку чередования фаз работающих машин.

Несоблюдение хотя бы одного из перечисленных условий при включении генератора на параллельную работу влечет за собой возникновение между генераторами значительных уравнительных токов, опасных как для самих генераторов, так и для всей аппаратуры, включенной между ними. Строгое выполнение указанных условий позволяет без особых затруднений включать генераторы на параллельную работу.

Создание условий для включения генератора в сеть на параллельную работу называется синхронизацией.

Для синхронизации машин пользуются обычными лампами накаливания, включенными по схеме «на затухание» или «на вращение света».

Синхронизацию генератора, а затем включение его на параллельную работу производят в такой последовательности.

Проверяют напряжение и частоту работающего генератора № 1, а затем подключаемый генератор № 2 приводят во вращение первичным двигателем с номинальной скоростью и, регулируя ток в цепи возбуждения генератора, добиваются получения напряжения, равного напряжению генератора № 1 или шин щита. Воздействуя на регулятор первичного двигателя генератора № 2, изменяют его скорость так, чтобы получить частоту, равную частоте генератора № 1. Проверку производят по показаниям частотомеров.

Для определения правильности чередования фаз и момента, когда можно подключить машину для параллельной работы, пользуются ламповым указателем момента синхронизации — ламповым синхроноскопом.

Если лампы включены по схеме «на затухание», то при одинаковом чередовании фаз подключаемой машины и сети сначала лампы мигают быстро и одновременно, а затем медленно и, наконец, совершенно гаснут. В момент полного погасания ламп подключают машину № 2 к шинам, нч которые уже работает машина № 1.

Для более точного определения наилучшего момента подключения генератора на параллельную чработу в схему вводят нулевой вольтметр, а лампы включают так, как показано на рис. 142,6. При одинаковом чередовании фаз синхронизируемых генераторов лампы мигают поочередно и при расположении их по кругу создается впечатление вращения. Подключать генератор на общие шины надо в момент, когда две лампы загорятся полным накалом, третья лампа погаснет, а стрелка вольтметра будет стоять на нуле.

Рис. 1. Схемы включения ламп для синхронизации генераторов:
а — на затухание, б — на вращение света

Если при включении ламп синхроноскопа по схеме рис. 142, а вместо одновременного погасания и загорания всех трех ламп получится вращение света, а при схеме 142,6 — одновременное погасание и загорание света, это будет указывать на неправильное чередование фаз генератора и сети.

Для правильной работы указанных схем необходимо поменять местами начала двух фаз обмотки статора генератора.

Для включения двух генераторов на параллельную работу применяют также метод точной синхронизации и самосинхронизации.

В схеме по методу точной синхронизации (рис. 2) использованы два частотомера, два вольтметра, две последовательно включенные лампы и нулевой вольтметр, присоединяемые к шинам синхронизации с помощью длинной и короткой вилок. При включении вилок нулевой вольтметр и контрольные лампы, присоединенные к шинам a1 и а2, окажутся под действием разности потенциалов этих шин.

Для подключения генератора на параллельную работу по схеме рис. 2 добиваются равенства напряжений и частот, а также одинаковой последовательности чередования фаз синхронизируемых генераторов, после чего в момент, когда лампы гаснут, а стрелка вольтметра находится у нуля, подключают генератор к шинам.

Синхронизация генераторов требует особой тщательности выполнения всех операций, так как допущенные при этом ошибочные действия очень часто приводят к повреждению генераторов, первичных двигателей и аппаратов.

Широкое распространение получает метод самосинхронизации, который очень удобен и -прост, поскольку не требует точного равенства напряжений и частот, а также точного совпадения последовательности чередования фаз работающего и синхронизируемого генераторов.

При методе самосинхронизации (рис. 3) невозбужденный генератор доводят до подсинхронной скорости (скорости, близкой к синхронной) и при разности частот подключаемого генератора и сети не более 1-2 гц включают генератор в сеть. После включения в сеть генератор возбуждают и он, без какого-либо участия персонала станции, входит в синхронную работу с работающими генераторами или, как говорят, «втягивается в синхронизм».

На схеме рис. 3 устройство синхронизации состоит из трансформатора котельного типа, подключенного к нему делителя напряжения, сигнальной лампы и пакетного переключателя.

К лампе подводится напряжение генератора и напряжение сети. Остаточное напряжение генератора подводится к лампе от конца одной фазы обмотки статора и от нулевой точки через предохранители, блок-контакт автомата и пакетный переключатель, а пониженное напряжение сети -от шин через трансформатор и делитель напряжения. Лампа служит для определения момента включения генератора и выбирается в зависимости от остаточного напряжения невозбужденного генератора, которое находится в пределах 3-24 в.

Рис. 2. Схема коммутации станции при точной синхронизации генераторов:
1 — автомат, 2 — трансформатор тока, 3 — обмотка статора, 4 — обмотка ротора, 5 — якорь возбудителя, 6 — обмотка возбуждения возбудителя. 7 -реостат в цепи возбуждения возбудителя, 8 — гнездо, 9 — лампы

Наступление момента для включения невозбужденного генератора определяют по тому, насколько четко загорается и гаснет лампа. Установить этот момент нетрудно, так как четкое загорание и потухание лампы наступает только тогда, когда разность частот подключаемого генератора и сети не превышает 1-2 гц. При большей разности частот (3-4 гц) лампа не успевает погаснуть, это и свидетельствует о том, что момент включения еще не наступил.

Включение генератора на параллельную работу с другим» генераторами методом самосинхронизации осуществляется следующим образом.

Включают главный рубильник, при этом блок-контакты будут замкнуты; вставляют ключи (штеккеры) в гнезда и таким образом соединяют пакетный переключатель с подключаемым генератором. Далее устанавливают штурвал реостата цепи возбуждения возбудителя в положение, при котором на зажимах включаемого генератора в режиме холостого хода создается напряжение, на 10-15 в превышающее напряжение на шинах, после чего разворачивают генератор, наблюдая за сигнальной лампой цепи самосинхронизации.

Рис. 3. Схема коммутации станции при самосинхронизации генераторов

В один из моментов четкого зажигания и потухания лампы включают рубильник и генератор оказывается включенным в сеть. При включении главного рубильника его блок-контакты размыкаются и отключают цепь самосинхронизации, а также разрывают цепь, шунтирующую обмотку возбуждения возбудителя, вследствие чего генератор возбуждается и входит в синхронизм. Самосинхронизация является наиболее надежным методом включения генераторов на параллельную работу.

При параллельной работе нескольких станций необходимо вести постоянное наблюдение за правильным распределением нагрузок между параллельно работающими генераторами. Активную и реактивную нагрузки следует распределять между параллельно работающими генераторами пропорционально их номинальным мощностям. Распределение нагрузок между работающими станциями производят путем изменения подачи топлива в первичные двигатели (регулирование активной нагрузки) или изменения тока возбуждения генераторов (регулирование реактивной нагрузки).

Отключение генератора, работающего параллельно с генераторами других электростанций, производят в такой последовательности. Воздействуя на регулятор первичного двигателя, уменьшают подачу топлива и, наблюдая за показаниями амперметров в течение 1-3 мин, доводят нагрузку до нуля, одновременно уменьшая силу тока статора. При полном отсутствии нагрузки и небольшой силе тока статора отключают главный рубильник (автомат) и, следовательно, генератор от шин щита электростанции.

О времени и причинах остановки станции, а также о замеченных во время дежурства ненормальностях в работе электрооборудования дежурный машинист делает соответствующие записи в журнале дежурств.

Синхронизация генератора — Запараллеливание генераторов

Синхронизация генератора

После физических испытаний малой мощности мощность реактора увеличена за счет дальнейшего отвода стержней управления примерно до 10 – 30% номинальной тепловой мощности. Реактор сейчас находится на нулевых электрических нагрузках, и вся вырабатываемая тепловая энергия байпасной системой турбины (ТБС) шунтируется непосредственно в главные конденсаторы .

На данный момент 9Турбина 0005 разгоняется до синхронной скорости и подключается к сети. Синхронизация — это процесс согласования скорости и частоты генератора или другого источника с работающей сетью. Турбина-генератор должна иметь такое же линейное напряжение, частоту, чередование фаз, фазовый угол и форму волны, что и система, с которой он синхронизируется. Когда начинается загрузка турбогенератора (клапаны управления турбиной открыты), перепускные клапаны турбины будут постепенно закрываться со скоростью, которая поддерживает давление пара до тех пор, пока они полностью не закроются.

В этот момент дополнительное увеличение мощности обычно переключается на автоматическое управление. После определения того, что все системы (ЯПЭС и турбогенератор) функционируют должным образом при начальной нагрузке, продолжается загрузка установки на полную мощность с ограниченной скоростью. Эта скорость обычно не превышает 5 процентов от номинальной мощности в минуту. После дозаправки увеличение мощности может быть дополнительно ограничено, чтобы свести к минимуму нагрузку на оболочку твэла.

Условия синхронизации генератора

Сверху вниз: синхроноскоп, вольтметр, частотомер. Когда две системы синхронизированы, стрелка на синхроноскопе неподвижна и направлена ​​прямо вверх. Источник: wikipedia.org Лицензия: CC BY-SA 3.0

Как было написано, синхронизация — это процесс согласования скорости и частоты генератора или другого источника с работающей сетью. Турбогенератор должен иметь такое же линейное напряжение, частоту, чередование фаз, фазовый угол и форму волны, что и система, с которой он синхронизируется. Неправильная синхронизация может привести к электрическим и механическим переходным процессам, которые могут повредить генератор, трансформаторы и другие компоненты энергосистемы.

Обычно главный генератор работает на скоростях около: 9

1800 об/мин генератор).

При выходном напряжении 24 000 вольт (т.е. 24 кВ), номинальной мощности – 1111 МВА, эффективной мощности – 1000 МВтэл, коэффициенте мощности – 0,9, КПД – 99%.

Таким образом, для синхронизации необходимы следующие условия входящего генератора:

• Правильная последовательность фаз и форма волны. Это требование должно быть проверено во время первоначальной установки генератора или после технического обслуживания. Подключение генератора с неправильной последовательностью фаз приведет к короткому замыканию, поскольку напряжения в системе противоположны напряжениям на клеммах генератора.
• Частота почти точно равна частоте системы . Генератор доводят до примерно синхронной скорости, подавая на его вал больше механической энергии, например, открывая регулирующие клапаны на паровой турбине. Неправильное согласование частоты приводит к сильному ускорению и торможению турбины.
• Угол нулевой фазы . Фазовый угол между входным напряжением генератора и напряжением шины должен быть равен нулю.
• Напряжение на клеммах машины примерно равно напряжению в системе.
• Фазные напряжения совпадают по фазе с напряжением в системе. Напряжение на клеммах машины и фазные напряжения могут регулироваться возбудителем и должны контролироваться каждый раз, когда генератор подключается к сети.

Как видно, синхронизация согласовывает различные параметры одного генератора с другим генератором или шиной. В результате все генераторы, подключенные к сети, вращаются одинаково с одинаковой скоростью и в одной и той же последовательности фаз. Процесс синхронизация также называется параллельной работой генераторов .

Лампы синхронизации – метод синхроноскопа

Для синхронизации генераторов доступны различные методы . Все эти методы основаны на проверке всех пяти условий, рассмотренных выше. Общие методы, используемые для синхронизации генераторов, приведены ниже.

Синхронизирующие лампы

Метод синхронизирующих ламп обычно использует три лампы, подключенные между клеммами генератора и клеммами системы. Каждый из которых рассчитан на напряжение на клеммах генератора. Индикаторы будут мигать раз раз с частотой, пропорциональной разнице между частотой генератора и частотой системы при изменении скорости генератора. Когда напряжение на генераторе противоположно напряжению в системе, лампы будут гореть ярко. С другой стороны, когда напряжение на генераторе соответствует напряжению в системе, свет будет темным. В момент, когда все условия параллельной работы выполнены, лампы должны быть более или менее темными. Если лампы мигают одновременно, это указывает на то, что последовательность фаз генератора совпадает с сетью. С другой стороны, если они мерцают друг за другом, это напоминает неправильную последовательность фаз.

Метод синхроноскопа

Синхроноскоп — это устройство, показывающее, в какой степени две системы (например, генераторы) синхронизированы друг с другом. Синхроноскоп используется для указания подходящего момента для синхронизации. Синхроскопы измеряют и отображают разность частот и фазовый угол между двумя энергосистемами. Синхроноскоп имеет круглый циферблат, на котором шарнирно закреплена стрелка, способная вращаться по часовой стрелке и против часовой стрелки. Стрелка синхроноскопа укажет «быструю» или «медленную» скорость генератора для системы. Если генератор вращается с меньшей частотой, чем сетка, стрелка синхроноскопа постоянно вращается в указанном направлении (обычно против часовой стрелки). Если генератор вращается с большей частотой, чем сетка, стрелка синхроноскопа постоянно вращается в противоположном направлении (обычно по часовой стрелке). Когда эти две величины (разность частот и фазовых углов) равны нулю (стрелка перестает вращаться), можно безопасно соединить две системы вместе. После того, как машина была синхронизирована и стала частью системы, ее можно заставить брать свою долю активной мощности путем соответствующей регулировки ее регулирующих клапанов.

 

Ссылки:

Ядерная и реакторная физика:

1. Дж. Р. Ламарш, Введение в теорию ядерных реакторов, 2-е изд., Addison-Wesley, Reading, MA (1983).
2. Дж. Р. Ламарш, А. Дж. Баратта, Введение в ядерную технику, 3-е изд., Prentice-Hall, 2001, ISBN: 0-201-82498-1.
3. WM Стейси, Физика ядерных реакторов, John Wiley & Sons, 2001, ISBN: 0-471-39127-1.
4. Гласстоун, Сесонске. Разработка ядерных реакторов: разработка реакторных систем, Springer; 4-й выпуск, 1994, ISBN: 978-0412985317
5. W.S.C. Уильямс. Ядерная физика и физика элементарных частиц. Кларендон Пресс; 1 издание, 1991 г., ISBN: 978-0198520467
6. Г.Р.Кипин. Физика ядерной кинетики. Паб Эддисон-Уэсли. Ко; 1-е издание, 1965 г.
7. Роберт Рид Берн, Введение в работу ядерных реакторов, 1988 г.
8. Министерство энергетики, ядерной физики и теории реакторов США. DOE Fundamentals Handbook, Volume 1 and 2. January 1993.

Advanced Reactor Physics:

1. К. О. Отт, В. А. Безелла, Введение в статику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, исправленное издание (1989 г.), 1989 г., ISBN: 0-894-48033-2.
2. К. О. Отт, Р. Дж. Нойхольд, Введение в динамику ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1985, ISBN: 0-894-48029-4.
3. Д. Л. Хетрик, Динамика ядерных реакторов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48453-2.
4. Э. Э. Льюис, В. Ф. Миллер, Вычислительные методы переноса нейтронов, Американское ядерное общество, 1993, ISBN: 0-894-48452-4.

См. выше:

Запуск реактора

Параллельная работа синхронного генератора

Привет, друзья, надеюсь, у вас все хорошо. В сегодняшнем уроке мы рассмотрим параллельную работу синхронного генератора. В настоящее время в электрической системе редко встречается синхронный генератор, обеспечивающий питание своих нагрузок в одиночку. В определенных условиях, например, если где-то питание отключено от сети, то для обеспечения питания нагрузки можно использовать один генератор, но его обычный генератор не работает один. В нормальном рабочем состоянии всегда параллельно работает более одного генератора. Примером этой системы является энергосистема Соединенных Штатов Америки, где более тысячи генераторов обеспечивают питание нагрузки в системе.

В сегодняшнем посте мы рассмотрим, как работает генератор параллельно, его особенности, соединения и некоторые другие условия. Итак, давайте начнем с параллельной работы синхронного генератора .

Параллельная работа синхронного генератора

• Перед изучением параллельной работы генераторов сначала обсудим преимущества параллельной работы. Которые описаны здесь.

Преимущество параллельной работы синхронного генератора

• Более одного генератора могут обеспечивать питание большей нагрузки.
• Большое количество генераторов в системе повышает стабильность системы, в некоторых случаях, если один генератор не работает, это не повлияет на общую нагрузку, что может произойти в случае одного генератора.
• Если в системе работает более одного генератора и нам нужно кого-то починить из системы, мы можем легко удалить его и можем починить. Другие продолжат подавать питание на нагрузку.
• Если в системе есть один генератор с более высокой номинальной мощностью, и он не обеспечивает питание нагрузки в номинальном состоянии, это нехорошо для системы. Вместо этого, если мы используем много генераторов меньшей номинальной мощности, и лишь немногие из них работают и обеспечивают питание нагрузки в номинальных условиях. Таким образом, для системы будет полезно использовать более одного генератора с меньшим номиналом, чем один генератор с более высоким номиналом.

Условия параллельной работы синхронного генератора

• На приведенной выше схеме видно, что два генератора подключены параллельно. Первый генератор G ₁ подает электроэнергию на выход второго генератора G ₂ , который соединен с первым переключателем S
• Если мы случайно замкнем переключатель в любое время и подключим эти генераторы, это может привести к серьезной аварии как для генератора, так и для нагрузки.
• И напряжение на клеммах обоих генераторов не одинаковое, оно будет производить такой большой ток, что повредит генераторы.
• Чтобы исключить эту ситуацию, все три фазы обоих генераторов должны быть на одном уровне напряжения и иметь одинаковые фазовые углы.
• Это означает, что фаза a имеет такой же уровень напряжения, что и фаза a’, фаза b равна фазе b’, а c равна c’.

• Чтобы получить такое же соответствие фаз, мы должны выполнить некоторые условия, которые описаны здесь.

1. 1. Среднеквадратичное значение напряжения этих двух генераторов должно быть одинаковым.
   2. Последовательность фаз обоих генераторов должна быть одинаковой, что означает, что a соединен с a’ другого генератора, b с b’ и c с c’.
   3. Фазовый угол двух одинаковых фаз должен быть равен. Означает, что (а) фазы обоих генераторов имеют одинаковый угол и так далее.
   4. Частота подключаемого генератора, также называемого текущим генератором , должна быть немного выше, чем у уже находящегося в рабочем состоянии генератора.

• Теперь мы подробно объясним эти 4 условия.

Условие 1 и 3:

• Для того, чтобы на клеммах обоих генераторов были одинаковые напряжения, должны быть одинаковые значения среднеквадратичного напряжения и их фазового угла, которые описаны в условии 3. Напряжение на фазах а и а ‘ будет оставаться таким же во время работы, если они будут следовать условиям один и три.

Условие 2:

Подключаемые фазы имеют одинаковую последовательность фаз.

• Если последовательность фаз не одинакова (как показано на данной схеме) или одна фаза, подобная (а), соединена с той же фазой, но другие 2 фазы не соединены должным образом с аналогичными фазами.
• Если эти 2 генератора имеют такую ​​последовательность, то ничего не произойдет на фазе а, так как она подключена правильно, но на других 2 фазах b, c произойдет такое короткое замыкание, которое повредит оба генератора.
• Чтобы решить эту проблему, измените только положение 2 фаз на любом генераторе из трех фаз.

Условие 4:

• Если частота работающего генератора ненамного выше частоты работающего генератора, будет производиться огромное количество переходного тока, пока частоты обоих генераторов не сравняются.
• Частоты этих двух генераторов должны быть почти равными, но не совсем одинаковыми, что означает, что текущая частота генератора должна быть немного выше, чем у другого генератора.
• Должна быть некоторая разница между частотами двух генераторов, чтобы фазовый угол поступающего генератора изменялся в соответствии с фазовым углом работающего генератора.
• С помощью этого метода можно наблюдать углы между напряжениями и замыкать S ₁ , когда оба генератора имеют одинаковое значение напряжения.

Процедура параллельного подключения генераторов

• На данной схеме показаны генераторы G1 и G2, вы можете видеть, что G1 уже подключен к нагрузке, а G2 должен быть подключен к системе.
• Чтобы подключить генератор G2, мы должны выполнить следующие действия.
• Сначала мы должны отрегулировать напряжение генератора G2 равным системному. Для этого контролируют напряжение этого генератора по вольтметру и устанавливают равным системному.
• 2 ^nd предназначен для проверки последовательности фаз G2 и ее согласования с системной частотой. Существует множество методов проверки последовательности фаз, некоторые из которых описаны здесь.
  • Первый способ заключается в подключении асинхронных двигателей малой мощности к обоим генераторам один за другим и соблюдении направления их вращения.
  • Если направление вращения одинаково для обоих генераторов, то последовательность одинакова.
  • Если направление вращения двигателей не одинаковое, последовательность фаз неодинакова, для одинаковой последовательности просто измените соединение двух фаз входящего генератора.

Метод трех лампочек для проверки чередования фаз

• Существует еще один метод проверки чередования фаз генератора.
• В этом методе есть 3 лампочки, подключенные к разомкнутым клеммам входящего генератора с выключателями, которые соединяют его с системой. это показано на заданной схеме.

• Если есть разница в последовательности фаз, то лампочка светится (значит большая разница фаз), затем темнеет (меньшая разница фаз).
• Если эти 3 лампочки загораются и гаснут одновременно, то оба генератора подключены к одним и тем же фазам.
• Если лампочки не загораются одновременно или загораются одна за другой, то будут подключены разные фазы, для решения этой проблемы следует изменить одну из последовательностей.
• Другим моментом для параллельной работы является то, что частота поступающего генератора должна быть немного выше частоты работающего генератора.
• Значение частоты устанавливается частотомером, затем измеряется по изменению фазы (разнице).

• Частота приходящего генератора должна быть немного выше системной, чтобы при подключении к системе он работал как генератор, а не как двигатель.
• Когда частоты рабочего и входящего генератора почти одинаковы, 2 генератора будут постепенно изменять фазу в соответствии друг с другом,
• Различия в фазе обнаруживаются, и когда углы фаз одинаковы, переключатель, соединяющий оба генератора, замыкается.

Как узнать, когда 2 генератора находятся в фазе?

• Самый простой способ — наблюдать за тремя лампочками, которые подключены к схеме, как показано на рисунке выше.
• Когда все три лампочки горят одновременно, разности фаз нет и фазы соединяются в одинаковой последовательности.
• Этот метод работает, но имеет некоторые ограничения, иногда работает неточно.
• Для проверки последовательности фаз можно использовать еще один метод, это использование
• Это прибор, который вычисляет разность фаз между (а) фазами генераторов.
• На данной схеме виден синхроноскоп.
• Вы можете увидеть стрелку на измерителе, которая будет указывать фазы, если она находится на нуле и на один восемьдесят градусов, чем напряжения в фазах.
• Как мы выяснили ранее, частота обоих генераторов различна, поэтому угол фаз будет меняться на измерителе постепенно.
• Если частота входящего генератора выше частоты работающего генератора (что в нашем случае), то угол фазы сдвинется и стрелка (стрелка) на измерителе будет двигаться по часовой стрелке.
• Если частота поступающего генератора меньше частоты работающего генератора, стрелка измерителя будет двигаться против часовой стрелки.
• Когда стрелка счетчика показывает 0 градусов или 180 ⁰ , это означает, что последовательность фаз такая же, поэтому мы можем замкнуть переключатель, чтобы установить контакт между генераторами.
• Вы можете заметить, что этот счетчик показывает только одну фазу, которую мы обсуждали. Он не говорит о последовательности фаз.
• Для мощных генераторов, подключенных в энергосистему, параллельная работа входящего генератора осуществляется компьютером, синхроноскоп для таких систем не используется.