Условия синхронизации СГ

Для включения СГ на параллельную работу с другими следует выполнить определенные операции. Совокупность таких операций и называется синхронизацией.

Синхронизация предусматривает выполнение следующих основных требований:

- уравнительный ток в первый момент включения должен быть возможно меньшим;

- после включения генераторы должны оставаться в синхронизме;

- процесс синхронизации не должен вызывать отклонения параметров судовой сети выше допустимых.

Признаком идеальных условий синхронизации является отсутствие уравнительных токов в статорных и роторных цепях синхронизируемых генераторов и каких-либо изменений режима работы последних.

Идеальные условия синхронизации СГ:

1. формы кривых напряжений СГ u₁ и u₂ должны одинаковыми;

2. действующие значения напряжений должны быть равны между собой:

U₁=U₂;

3. напряжения должны совпадать по фазе;

4. частоты должны быть одинаковыми:

f₁=f₂;

5. порядок чередования фаз (для трехфазных генераторов) должен быть один и тот же.

Выполнение первого условия обеспечивается конструкцией генераторов, последнее условие выполняется при монтаже, а остальные – в зависимости от того, как производятся операции, связанные с включением генераторов на параллельную работу.

Для двух трехфазных СГ (рис.14.1) , включаемых на параллельную, идеальные условия синхронизации математически записываются так:

(14.1)

Рис.14.1. Диаграмма расположения векторов эдс генераторов, включенных на параллельную работу

Очевидно, что равенства (14.1) имеют место при следующих условиях:

, , ; (14.2)

или ; (14.3)

, , ; (14.4)

или ; ; . (14.5)

Если учесть, что в современных СЭС нагрузка по фазам определяется равномерно, а кривые напряжения синусоидальны, можно все рассуждения вести относительно одной фазы.

Уравнительный ток при синхронизации генераторов в момент включения определяется геометрической разностью напряжений включения или эдс генераторов и сопротивлениями цепи. Эта разность изменяется во времени в зависимости от разности угловых скоростей генераторов.

Действительно, если напряжения синхронизируемых генераторов подчиняются закону, по которому

(14.6)

то мгновенные значения их разности определяем как

, (14.7)

и при равенстве амплитуд напряжений имеем

. (14.8)

Таким образом, u_S представляет собой функцию двух частот, равных полусумме и полуразности угловых скоростей генераторов. Напряжение u_S называется напряжением биений. На рис. 14.2 показана кривая , которая является огибающей амплитудных значений напряжения биений u_S.

Рис. 14.2. Схема формирования огибающей напряжения биений