Автоматическое управление включением СГ на параллельную работу

При самосинхронизации выключатель гидро- и турбогенератора включается при близкой к синхронной частоте вращения , т.е. при малом скольжении

при невозбужденном СГ (при отсутствии его ЭДС), и после тут же включаемого возбуждения СГ самостоятельно за время 1-2 с входит в синхронизм – начинает работать.

Быстродействующая самосинхронизация применяется при автоматических ускоренном пуске и пуске в режим работы синхронным компенсатором гидрогенераторов и при попытках незамедлительного восстановления нормального режима работы отключившихся турбогенераторов.

Процесс самосинхронизации. В момент включения выключателя Q в обмотках статора генератора возникает ток включения , ограниченный суммой сверхпереходного сопротивления генератора — в зависимости от положения ротора — и сопротивления связи Х_СВ с источником эквивалентной ЭДС электроэнергетической системы Е_С.

Ток вызывает динамическое воздействие на обмотки и обусловливает возникновение ударного вращающего момента М_В.С на валу гидроагрегата. Вращающий момент асинхронный, его значение зависит от скольжения s и угла δ_B между продольной осью ротора и магнитной осью вращающегося магнитного поля статора и имеет максимум при угле δ_B, равном или кратном π/4.

Однако указанные воздействия на синхронный генератор менее интенсивны, чем при трехфазном КЗ на его выводах, поэтому самосинхронизация практически всегда допустима.

Асинхронный вращающий момент создается трехфазной системой токов, наведенных в проводящих частях ротора — магнитопроводе и успокоительных обмотках с частотой скольжения. Однофазный индуцированный ток в обмотке возбуждения ротора создает пульсирующий магнитный поток, который не влияет на результирующий процесс самосинхронизации генератора. Направление зависящего от скольжения асинхронного вращающего момента М_АС всегда уменьшает скольжение генератора: при ω_Г < ω_C момент М_АС разгоняет генератор, а при ω_Г > ω_C отрицательный М_АС снижает частоту его вращения. Поэтому асинхронный вращающий момент быстро приближает частоту вращения ω_Г к синхронной. Установившееся скольжение s_У определяется равенством М_АС.У небольшому механическому моменту М_М на валу энергоагрегата, развиваемому турбиной.

На вал гидрогенератора воздействует и реактивный вращающий момент М_Р, обусловленный явнополюсностью ротора и изменяющийся с двойной частотой скольжения, и синхронный электромагнитный момент М_С, появляющийся после включения возбуждения генератора.

Возбуждение генератора включается немедленно после его подключения к шинам электростанции. После включения возбуждения генератор под воздействием нарастающего момента М_С самостоятельно в течение 1-2 с втягивается в синхронизм. Втягивание генератора в синхронизм с фиксированием установившегося положения ротора при угле δ ≈ 0 производится нарастающим экспоненциально синхронным моментом. Процесс втягивания в синхронизм может быть более длительным и заканчиваться после нескольких полупериодов скольжения, т.е. при угле δ = 2πn.