2. Перелік апаратів, які розміщені у релейному відсіку та на його зовнішній панелі. Висновки щодо типу шафи та виду релейного захисту.
3. Письмові відповіді на контрольні питання.
4. Висновки щодо досягнення поставленої мети.
Додаток
Робота 4. ДОСЛІДЖЕННЯ СПОСОБІВ СИНРОНІЗАЦІІ І РЕЖИМІВ РОБОТИ ГЕНЕРАТОРА В ЕЛЕКТРИЧНІЙ СИСТЕМІ
4.1 Мета роботи - вивчення методів синхронізації генератора з мережею електричної системи, одержання практичних навичок здійснення точної синхронізації і напівавтоматичної самосинхронізації, ознайомлення з умовами роботи генератора в системі.
Програма роботи
При підготовці до роботи необхідно вивчити:
- умови проведення точної синхронізації і прилади, за допомогою яких контролюють виконання цих умов;
- принцип самосинхронізації;
- пристрій і роботу реле ИРЧ-01, що забезпечує автоматичне вмикання генератора при самосинхронізації;
- зрівняльні струми, можливі при синхронізації різними способами;
- переваги, недоліки та область застосування кожного способу синхронізації;
- схему лабораторного стенду;
- умови зміни активної і реактивної потужностей, що віддаються генератором в електричну систему;
Література: /І/, с. – 75-81
Методичні вказівки
Синхронізація.
При підключенні генератора до мереж енергосистеми конче необхідно виконати наступні вимоги:
Перша вимога задовольняється одночасним підйомом числа обертів та величини струму збудження.
Друга вимога виконується за рахунок збільшення подачі пару в турбіну (збільшення числа обертів гончого двигуна в лабораторії)
Третя– завдяки наявності такого прибору, як синхроноскоп, за допомогою якого можна визначити мить, коли однойменні фази напруг генератора та мережі співпадають (рисунок б).
Вимога, щодо однаковості чергування фаз, виконується під час зборки схеми підключення синхроноскопу.
а) б)
Рисунок 4.2. Синхронізація:
а) контур, де циркулює зрівнювальний струм ІУР; б) вектори фазних напруг мережі та генератора.
Недотримання будь-якого правила приводить до виникнення у контурі генератор—енергосистема надмірних зрівнювальних струмів, які можуть призвести до тяжких аварій не тільки генератора, що синхронізується, але й порушити нормальну роботу енергосистеми.
Дійсно, якщо вмикання генератора станеться у мить, коли вектори напруги однойменних фаз будуть у протифазі, в контурі (рисунок а) синхронізації під дією практично алгебраїчної суми двох фазних напруг виникне зрівняльний струм ІУР , що майже вдвічі перевищить струм КЗ, тому що він обмежується тільки опором самого генератору ХГ – опір системи ХС практично наближається до нулю завдяки великої кількості генераторів електростанції та енергосистеми підключених паралельно:
Точна синхронізація має наступні вади:
- складність процесу підгонки по частоті, а також, по модулю й фазі напруги;
- значна тривалість процесу - від мінут до десятків мінут при аваріях у системі, що супроводжуються глибокими змінами напруги й частоти;
- можливість механічного пошкодження генератора та турбіни при включенні з великим кутом розходження векторів напруг.
С п о с о б самосинхронізації позбавлено цих вад завдяки тому, що генератор вмикається в енергосистему не збудженим як тільки різниця частот при розгоні знизиться до 1-2Гц. При цьому виникає зрівняльний струм, що не перевищує струм КЗ. Завдяки взаємодії цього струму із залишковою напругою ротору, генератор утягувається в синхронізм після чого в обмотку збудження автоматично подається струм від збудника.
Режими роботи.
Н о м і н а л ь н и й режим роботи характеризується номінальними
параметрами, при яких температурний режим не перевершує розрахунковий, що обумовлює передбачений термін роботи.
Проте, в процесі експлуатації генератора часто виникає потреба регулювати величину чи характер енергії, що видається в енергосистему.
З треугольника АВС: відрізок АВ; відрізок ОВ;
Для здійснення цього процесу змінюють кількість енергоносія РТ, що подається в турбіну.
З векторної діаграми и графіка видно, що при зміні Рт змінюються потужності Р и Q.
∆АВС відображає потужності S,P,Q. Сторона АВ≡Р; ВС≡Q.
1. Pт 0 Р 0, Qмах δ 0
2. Рт' → Р'. Q=0 δ=60°
3. δ>60° Р → Рмах
При δ>60° струм навантаження зростає больше Iном, що недопустимо. До цього, випадкові коливання навантаження чи напруги U можуть збільшити δ до 90° и генератор випаде з синхронізму.
Робота СГ при навантаженні відмінному від номінального
Робота генератора с Р>Рном можлива в період максимума навантажень чи при аварийному відключенні частини генераторов.
При цьому, за умовами нагаріву, струми статора и ротора не повинні перевищувати номінальні величини. Оскількі з ростом Рт и Рг, активна складова струму також зростає ії необхідно обмежити, зменшуючи If і Eг до Е” (Рг=Sном; Q=0)
Можлива робота генератора с Q>Qном при струмах збуждення не більше Ifном при зниженні Р – (Рт<Ргном).
Режим неекономічний, але можливий. Зниження Р для турбогенераторов визначається умовами охолодження турбіни и не повинно бути нижче (10-20)% Ртном.
Робота СГ в режимі синхронного компенсатора(СК)
СГ можуть роботать у режимі СК. ГГ используются как компенсаторы в період половоддя, а ТГ при довготривалому ремонту турбіни чи у години наименших навантажень.
Генератори чаще роботають у режимі перезбужденного СК с выдачей Q в сеть(I’ск)(E’).
В години наименших навантажень чи при наявності довгих линий (Qс) виникає необхідність у використанні генераторов в режимі(I”,E”) недовзбужденного СК із споживанням Q з мережі. Пуск агрегата, працюючого в режимі СК разом з турбіною, виконують таким же чином, як при пуске генератора, тобто, подавая пару чи воду. Після синхронізації, подачу пари чи води знижують до минимума и СГ переходить в режим СК.
Може бути застосован й асинхронний пуск від мережі.