Синхронные машины (страница 3)

4. В момент включения трехфазного синхронного генератора на шинах электростанции, к которым уже был присоединен ранее другой генератор, в схеме (рис. 89, а) должны быть равны нулю напряжения между точками А и а, В и b, С и с.
Рассмотреть три возможных схемы включения ламп синхронизации, обосновав их наименования и объяснив, как следует пользоваться ими при синхронизации.

Решение:
В задаче 3 были описаны условия, выполняемые при синхронизации однофазных синхронных генераторов. Если на параллельную работу с другим включают трехфазный синхронный генератор, то, помимо выполнения этих условий, необходимо иметь соответствие порядков следования (чередования) фаз у включаемого генератора и на шинах электростанции. Порядок следования фаз первого генератора должен быть проверен после монтажа при первом пуске генератора. Однако при включении на параллельную работу второго генератора к двум точкам рубильника, которые в процессе включения соединяются между собой с помощью ножа рубильника, могут оказаться присоединенными провода от обмоток разных фаз (рис. 89, б). Поэтому лампы синхронизации не будут гаснуть одновременно, получается попеременное их потухание. Включение генератора на параллельную работу в этом случае невозможно.

Чтобы сделать порядок следования фаз одинаковым, необходимо поменять местами провода от двух любых фаз (но не ламп). После этого лампы будут одновременно загораться и гаснуть, указывая на возможность включения.
Соответствие порядков следования фаз на шинах и у включаемого генератора можно предварительно проверить, присоединив маленький трехфазный асинхронный двигатель к шинам и заметив направление вращения (имеется специальный прибор — фазоуказатель, представляющий собой по существу малый трехфазный асинхронный электродвигатель). Затем этот двигатель присоединяют по другую сторону рубильника включаемого генератора. Двигатель будет вращаться в ту же сторону, если фазы второго генератора присоединены к рубильнику правильно (в той же последовательности).

При схеме рис. 90, а наиболее благоприятным будет момент для включения рубильника, когда имеется совпадение по направлению соответствующих векторов симметричных фазных напряжений на шинах и фазных э. д. с. включаемого генератора. В этот момент времени лампы не загораются и, если разность угловых частот невелика, можно включить рубильник.
Из рис. 90, б видно, что наибольшее напряжение, приложенное к лампам в наиболее неблагоприятный момент для включения, равно двойному значению фазного напряжения.
Из рис. 90, б видно, что наибольшее напряжение, приложенное к лампам в наиболее неблагоприятный момент для включения, равно двойному значению фазного напряжения. Однако такое напряжение удерживается недолго и, если для синхронизации взять лампы, номинальное напряжение которых равно линейному напряжению установки, то небольшой перекал не будет опасен для нитей ламп.
Превышение составляет

В схеме рис. 91, а в благоприятный момент для включения лампа между точками а и А должна погаснуть, а две других лампы ярко светить, при этом линейные напряжения между зажимами соответственно равны . Если представить себе, что на рис. 90, а и получается угол расхождения между векторами , то вектор отойдет дальше от вектора , а вектор приблизится к вектору .
Следовательно, при схеме рис. 91, а лампы загораются и гаснут попеременно, так что при расположении ламп по вершинам равностороннего треугольника создается впечатление «бегающего света». В зависимости от того, что больше — частота напряжения на шинах или частота э. д. с. включаемого генератора, — свет ламп вращается в ту или другую сторону.

При схеме включения на «бегающий свет» лампы могут загораться и гаснуть одновременно лишь при несоответствии порядка следования фаз. Для получения этого соответствия достаточно поменять местами две фазы включаемого генератора.
Схема рис. 91, б предполагает включение ламп на свечение. В благоприятный момент для включения все три лампы должны ярко светить при одинаковом накале нити, соответствующем линейному напряжению (а не двойному значению фазного напряжения). Эту схему включения нельзя признать практически пригодной, так как на глаз невозможно правильно определить момент, когда следует включить рубильник, т. е. на глаз трудно определить одинаковую яркость свечения ламп (диапазон значений напряжения, при котором лампа светит, очень велик).

5. Трехфазный синхронный генератор мощностью 20 кВт, с , напряжением 380 В при схеме соединения обмоток статора звездой желают использовать как однофазный генератор.
Какие напряжения может иметь при этом генератор? Определить полные мощности.Решение:
Вращение ротора генератора в обоих случаях должно происходить с одной и той же синхронной скоростью, обеспечивающей заданную частоту э. д. с. Трехфазный генератор можно использовать в качестве однофазного при различных схемах соединения обмоток статора. Во всех случаях, по условиям нагревания, ток в обмотке статора не может превышать номинальный фазный ток: Не нарушая соединения обмоток статора звездой, можно пользоваться двумя внешними зажимами. При этом напряжение будет равно линейному напряжению.
Полная мощность генератора Если выведен наружу провод от нейтральной точки, то можно воспользоваться этим зажимом и одним из трех зажимов А, В или С. Напряжение будет равно фазному напряжению, и полная мощность генератора Если обмотки статора генератора пересоединить со звезды на треугольник, то напряжение генератора будет равно фазному напряжению. Присоединив нагрузку к каким-либо двум зажимам, например А и В, вызовем токи во всех трех обмотках генератора, причем две фазы (ВС и СА) окажутся соединенными последовательно. Если ориентировочно принять, что ток через эти фазы составляет половину номинального фазного тока, то суммарный ток генератора будет равен и полная мощность Включим все три обмотки статора генератора в неразветвленную цепь, причем зажим х соединим с зажимом В, а зажим y — с зажимом z, оставив свободными для присоединения приемников энергии зажимы А и С, тогда, как и при неправильном соединении треугольником, получим между точками А и С напряжение, равное двойному значению фазного напряжения. При этом полная мощность генератора Как показывают расчеты, ни при какой схеме однофазный генератор не может развить мощность, равную полной мощности симметричного трехфазного генератора.
Анализ данной задачи не претендует на полноту. Так, например, не затронут вопрос о форме кривой э. д. с. генератора и о действии, производимом реакцией якоря.

Смотри полное содержание по представленным решенным задачам.