Меню

Регулирование реактивной мощности синхронного генератора при параллельной работе с сетью



Регулирование реактивной мощности синхронного генератора

Рассмотрим для определенности работу неявнополюсного генератора. Положим для упрощения анализа, что активное сопротивление якоря Ra= 0. Если генератор, подключенный к сети, работает в режиме холостого хода, то ЭДСЕ равна напряжению сети, и ток якоря равен нулю. Если увеличить ток возбуждения, то ЭДСЕ возрастет, превышая напряжение сети, и по обмотке якоря будет проходить ток I1, величина которого определяется только синхронным индуктивным сопротивлени­емХс машины в соответствии с выражением:

Ток Ī1 реактивный, поскольку он отстает по фазе от на­пряжения U1на угол 90° или опережает на тот же угол напря­жение сетиUc (рис. 4.19,a).

Рис. 4.19. Упрощенные векторные диаграммы неявнополюсного генератора при параллельной работе с сетью

При уменьшении тока возбуждения ЭДС будет меньше напряжения сети, и ток I1 изменит свое направление: он будет опережать на 90° напряжение U1 и отставать на 90° от напря­жения сети Uc (рис. 4.19,6).

Таким образом,при изменении тока возбуждения из­меняется лишь реактивная составляющая тока I1, т. е. изменяется только реактивная мощность машины Q.

Активная составляющая тока I1 в рассматриваемых случаях равна нулю. Следовательно, активная мощность Р = 0, и маши­на работает в режиме холостого хода.

При работе машины под нагрузкой имеют место те же условия: при изменении тока возбуждения изменяется лишь реактивная составляющая тока I1 т. е. реактивная мощность машины. Режим возбуждения синхронной машины, при кото­ром реактивная составляющая тока якоря I1, равна нулю, назы­вают режимом полного или нормального возбуждения.

Если ток возбуждения IВ больше тока Iвп, при котором имеет место режим полного возбуждения, то ток якоря содер­жит отстающую от напряжения U1, реактивную составляющую, что соответствует активно-индуктивной нагрузке генератора. Такой режим называют режимом перевозбуждения. Пере­возбужденная синхронная машина, работающая в режиме хо­лостого хода по отношении к сети проявляет себя как ем­кость, т. е. выдает в сеть реактивную мощность. Синхронная машина специально предназначенная для работы в режиме холостого хода с перевозбуждением называется синхронным компенсатором.

Читайте также:  Т72 танк мощность двигателя

Рис. 4.20. U-образные характеристики синхрон­ного генератора

Если ток возбуждения IВ меньше тока IВП, то ток I1 содер­жит реактивную составляющую, опережающую напряжение U1, что соответствует активно-емко­стной нагрузке генератора. Та­кой режим называют режимом недовозбуждения. В этом режи­ме синхронный генератор по­требляет реактивную мощность.

Таким образом, ток якоря зависит от тока возбуждения. Зависимость I1=ƒ(Iв) называется U-образной характеристикой, так как она похожа на латин­скую букву U.

Кривая 1 на рис. 4.20 соответствует режиму холостого хода генератора 2 = 0). По мере возрастания мощности и момента эстремумы характеристик, как и сами характеристики перемещаются выше по кривой a-b-с (кривые 2 и 3). В указан­ных точках ток I1 имеет наименьшее значение, a cosφ = 1. С возрастанием нагрузки точки U-образных характеристик, со­ответствующие cosφ= 1, сдвигаются вправо, поскольку необхо­димо некоторое увеличение тока возбуждения для компенса­ции реакции якоря и активного падения напряжения в обмот­ке статора при увеличении тока статора.

Источник

Регулирование реактивной мощности синхронного генератора

Параллельная работа синхронного генератора с сетью

При работе синхронного генератора параллельно с сетью, энергия, вырабатывающая генератором, поступает в сеть. При включении генератора на параллельную работу с сетью необходимо обеспечить возможно меньший бросок тока в момент включения.

Для этого необходимо, чтобы мгновенные значения напряжения сети и напряжения генератора в момент включения были равны.

Для этого необходимо выполнить следующие условия:

1) действующие значения напряжения сети и генератора должны совпадать U c=U г.

2) частота напряжения сети должна равняться частоте напряжения генератора

3) Начальные фазы напряжения сети и генератора должны быть одинаковы.

4) Порядок чередования фаз должен быть одинаковым.

После включения синхронного генератора на параллельную работу напряжения сети и генератора равны и находятся в противофазе:

При изменении тока возбуждения будет изменяться Е 1 и по обмотке якоря будет проходить ток I a величина которого будет определяться только индуктивным сопротивлением х С. Следовательно I a будет реактивным.

Читайте также:  Мощность нетрадиционных источников энергии

В зависимости от величины тока возбуждения различают следующие режимы:

1. Нормальное возбуждение.

Ток возбуждения, соответствующий этому режиму, называется нормальным током возбуждения I вн.

Как видно из диаграммы, в режиме перевозбуждения ток генератора опережает напряжение сети на угол 90º, т.е. по отношению к сети является емкостным.

Как видно из диаграммы, в режиме недовозбуждения ток генератора отстает от напряжения сети на угол 90º, т.е. по отношению к сети является индуктивным.

Следовательно, при изменении тока возбуждения изменяется лишь реактивная составляющая тока якоря, т.е. изменяется реактивная мощность.

Таким образом, при регулировании тока возбуждения можно изменять . Обычно синхронный генератор эксплуатируют в режиме перевозбуждения, т.к. при этом он генерирует реактивную мощность.

Зависимость тока генератора от тока возбуждения называется U образной характеристикой.

Источник