Većina tehnoloških procesa odvija se oslobađanjem ili apsorpcijom topline. Stoga je mjerenje i regulacija najvažniji zadatak za usluge automatizacije.

Sljedeći uređaji se uglavnom koriste u tvornicama i na brodovima: potenciometri sa termoelementima(), balansirani mostovi sa otpornim termometrima i.

Elektronski termometri se široko koriste kao mjerači temperature. Možete se upoznati s kontaktnim i beskontaktnim digitalnim termometrima na web stranici http://mera-tek.ru/termometry/termometry-elektronnye. Ovi uređaji uglavnom omogućavaju mjerenje temperature na tehnološkim instalacijama zbog visoke preciznosti mjerenja i velike brzine registracije.

U elektronskim potenciometrima, kako za indikaciju tako i za snimanje, koristi se automatska stabilizacija struje u krugu potenciometra i kontinuirana kompenzacija termoelementa.

Spajanje provodnih jezgara- dio tehnološkog procesa spajanja kabela. Višežilna vodljiva jezgra s površinom poprečnog presjeka od 0,35 do 1,5 mm 2 spajaju se lemljenjem nakon uvijanja pojedinačnih žica (slika 1). Ako se obnavljaju izolacijskim cijevima 3, tada se prije uvijanja žica moraju staviti na jezgro i premjestiti na rez omotača 4.

Rice. 1. Spajanje žila uvijanjem: 1 - provodno jezgro; 2 - izolacija provodnika; 3 - izolaciona cijev; 4 - omotač kabla; 5 - kalajisane žice; 6 - lemljena površina

Čvrsta jezgra spojite preklopom, pričvrstite prije lemljenja sa dvije trake od po dva ili tri zavoja kalajisane bakarne žice prečnika 0,3 mm (slika 2). Možete koristiti i specijalne terminale wago 222 415, koji su danas postali vrlo popularni zbog svoje jednostavnosti korištenja i pouzdanosti rada.

Prilikom ugradnje električnih aktuatora, njihovo kućište mora biti uzemljeno žicom poprečnog presjeka od najmanje 4 mm 2 kroz vijak za uzemljenje. Mjesto spajanja uzemljivača se temeljno čisti, a nakon spajanja nanosi se sloj CIATIM-201 masti kako bi se zaštitio od korozije. Na kraju instalacije provjerite vrijednost

U elektranama se obično ugrađuje nekoliko sinhronih generatora, povezanih paralelno da rade zajedno (Sl.21.1). Prednost ima više generatora umjesto jednog ukupnog kapaciteta, iz istih razloga koji su navedeni za paralelni rad transformatora (vidi § 2.2).

Prilikom spajanja sinhronog generatora na mrežu za paralelni rad, moraju se poštovati sljedeći uvjeti: EMF generatora u trenutku priključenja na mrežu mora biti jednak i suprotan po fazi naponu mreže (
), frekvencija EMF generatora mora biti jednak frekvenciji naizmjeničnog napona u mreži ; redoslijed faza na terminalima generatora mora biti isti kao i na mrežnim stezaljkama.

Poziva se dovođenje generatora u stanje koje zadovoljava sve navedene uslove sinkronizacija. Nepoštivanje bilo kojeg od uvjeta sinkronizacije dovodi do pojave velikih struja izjednačavanja u namotaju statora, čija prevelika vrijednost može uzrokovati nesreću.

Generator je moguće povezati na mrežu sa generatorima koji rade paralelno, bilo pomoću precizne sinhronizacije, bilo pomoću samosinhronizacije.

Metoda precizne sinhronizacije. Suština ove metode je da se prije uključivanja generatora u mrežu dovede u stanje koje zadovoljava sve gore navedene uslove. Trenutak ispunjenja ovih uslova, odnosno trenutak sinhronizacije, određuje uređaj tzv sinhroskop. Po dizajnu, sinhroskopi se dijele na strelice i lampe. Razmotrimo proces sinhronizacije generatora pomoću sinhroskopa lampe, koji se sastoji od tri lampe 1, 2, 3, koji se nalazi u vrhovima jednakostraničnog trougla.

Kada su lampe uključene prema šemi "gašenja" (slika 21.2, a) trenutak sinhronizacije odgovara istovremenom gašenju svih lampi. Pretpostavimo da je zvijezda EMF generatora
rotira ugaonom frekvencijom prekoračenje ugaone frekvencije

rotacija zvijezde mrežnog napona
. U ovom slučaju, napon na lampama je određen geometrijskom sumom +; +; +(sl.21.2, b).

Rice. 21.1. Uključivanje sinhronih generatora

za paralelni rad:

G 1 - G 4 - sinhroni generatori, PD 1 -PD 4 - pogonski motori

U trenutku podudaranja vektora EMF zvijezde sa vektorima zvijezde napona, ovaj zbir dostiže najveću vrijednost, dok sijalice gore sa najvećim sjajem (napon na sijalicama jednak je dvostrukom naponu mreže ). U narednim trenucima vremena, EMF zvijezda prestiže naponsku zvijezdu, a napon na lampama opada. U trenutku sinhronizacije vektori EMF i napona zauzimaju poziciju u kojoj, tj.
= 0, a sve tri lampe se gase istovremeno (slika 21.2, c). Sa velikom razlikom u ugaonim frekvencijama i lampe često trepere. Promjenom brzine glavnog pokretača postiže se jednakost
, ochem će ukazati na gašenje lampi na duže vrijeme. U ovom trenutku, prekidač bi trebao biti zatvoren, nakon čega će se generator priključiti na mrežu.

Rice. 21.2. Sinhroskop lampe

Metoda samosinhronizacije... Rotor nepobuđenog generatora pokreće se u rotaciju pomoću glavnog pokretača do frekvencije rotacije koja se razlikuje od sinhrone za najviše 2-5%, a zatim se generator povezuje na mrežu. Kako bi se izbjegli prenaponi u namotu rotora u trenutku kada je generator priključen na mrežu, on je zatvoren na neki aktivni otpor. Budući da je u trenutku kada je generator priključen na mrežu, njegov EMF jednak nuli (generator nije pobuđen), tada se pod djelovanjem mrežnog napona u namotu statora uočava oštar nalet struje koji premašuje nazivnu vrijednost struja generatora. Nakon uključivanja namotaja statora, uzbudni namotaj se povezuje u mrežu na izvor jednosmjerne struje i sinhroni generator se pod utjecajem elektromagnetnog momenta koji djeluje na njegov rotor uvlači u sinhronizam, tj. brzina rotora postaje sinhrona. U ovom slučaju, struja statora se brzo smanjuje.

U toku samosinhronizacije u generatoru se javljaju složeni elektromehanički tranzijenti koji uzrokuju značajno mehaničko opterećenje namotaja, ležajeva i spojnice koja povezuje generator sa turbinom. Uticaj ovih uticaja na pouzdanost generatora uzima se u obzir pri projektovanju sinhronih generatora. Metoda samosinhronizacije (gruba sinhronizacija) se obično koristi kod generatora sa čestim uključivanjem. Ova metoda je jednostavna i lako automatizirana.

Potreba za ovim uređajem nastaje kada se generator paralelno povezuje na mrežu naizmjenične struje ili na drugi generator. Ovaj proces se zove sinhronizacija.

Da bi uključivanje prošlo bez štete po generator, istovremeno se postižu tri uslova:

• voltaža u mreži i na generatoru su iste veličine;
• Frekvencija proizvodnja je jednaka frekvenciji napona u mreži;
• Fazni ugao između napona istih faza mreže i generatora je nula.

Napon generatora prije sinhronizacije, postavite jednak napon mreže pomoću kontrolnih voltmetara. Izlazni napon se reguliše promjenom struje u rotoru.

Za pristajanje frekvencija proizvodnje(fg) na vrijednost frekvencije mreže (fc) promijenite brzinu rotacije generatora. Za to je u elektranama regulirana količina pare (vode) koja se dovodi do lopatica turbine.

WITH fazni ugao mnogo teže. Nemoguće je postići tačnu jednakost frekvencije proizvodnje sa frekvencijom mreže. Ali čak i ako je ovaj uslov ispunjen, jednakost se rijetko postiže. Proces je dodatno kompliciran činjenicom da se brzina rotacije vratila turbinske jedinice mijenja radi prilagođavanja. Kod višetonske mase osovina industrijskih aparata, promjena brzine se događa inercijom, što je teško uzeti u obzir.

Kao rezultat toga, nakon izjednačavanja frekvencija, i dalje postoji razlika, tzv frekvencija klizanja:

Posljedica frekvencije klizanja je stalna ciklična promjena ugla između napona mreže i generatora od nule do 360 stepeni. Što je frekvencija klizanja veća, to se ugao brže mijenja i obrnuto.

Da biste vizualno prikazali ugao između napona mreže i generatora, trebate sinhroskop... U nju se napajaju naponi istoimenih faza mreže i generatora. Nulta pozicija strelice na njoj se javlja pod uglom jednakim nuli, suprotna vrijednost na 180 stepeni.

Strelica sinhroskopa se stalno rotira tokom sinhronizacije. U smjeru rotacije utvrđuje se da li je frekvencija generiranja frekvencije u mreži veća ili manja. U trenutku kada strelica prođe kroz nultu poziciju, generator se uključuje u mrežu.

Uključivanje generatora u trenutku kada strelica pokazuje na 180 stepeni dovodi do pojave struja kroz namotaj statora, prekoračenje nazivne struje kratkog spoja... Za vrijeme trajanja zaštite, ova struja će imati vremena da uništi namotaj statora. Generator će se morati poslati na remont.

Ako je generator priključen na mrežu pod manjim uglovima, ali nije jednak nuli, doći će do kratkotrajnog udara struje kroz namotaj statora. Ovo je ujedno i hitni način njegovog rada. Neće doći do oštećenja namotaja, ali će sistematsko asinhrono povezivanje jedinice na mrežu na kraju dovesti do kvara. Dakle asinhrona aktivacija je zabranjena.

Sinhronizacija kolona

Za vizuelnu kontrolu parametara kada su generatori priključeni na mrežu, na glavnom kontrolnom panelu elektrane je ugrađena sinhronizaciona kolona. Na njemu se postavljaju uređaji:

• Voltmetar za praćenje napona u mreži.
• Voltmetar za kontrolu napona generatora.
• Mrežni frekventni brojač.
• Brojač frekvencije generatora.
• Synchronoscope.

Ponekad se na stupac dodatno postavlja ispitna lampa, povezana između jedne od faza mreže i generatora. Lampa mijenja jačinu sjaja istovremeno sa kretanjem strelice sinhroskopa. Pod uglom između napona jednakom nuli, gasi se, na 180 stepeni - gori u punom sjaju. U mobilnim elektranama takve lampe se ponekad ugrađuju na sve tri faze zajedno (ili umjesto) sinhroskopa.

Budući da na stanicama ima mnogo generatora, moguće ih je povezati jedan po jedan na kolonu za sinhronizaciju.

Automatski sinhronizatori

Pošto je proces sinhronizacije teško kontrolisati ručno, on se izvodi automatski. Da bi to učinili, elektrane ugrađuju uređaje koji se nazivaju autosinkronizatori.

Regulacija brzine generatora u ručnom načinu rada vrši se pomoću tipki koje daju impuls regulacionom uređaju. U termoelektranama je to elektromotor parnog ventila na ulazu u turbinu. Kratkim okretanjem ključa u položaj "više" ili "manje", osoblje otvara ili zatvara ventil. Time se osigurava regulacija brzine turbine. Istu operaciju izvodi auto-sinhronizator koji radi u automatskom načinu rada.

Kao i sinhroskop, spojen je na napon sa izlaza generatora i iz mreže. Stalno prati njihove vrijednosti i daje impuls za uključivanje samo u trenutku kada se ispune uvjeti navedeni na početku ovog članka. Ali s jednom razlikom: naredba za uključivanje generatora u mrežu se izdaje unaprijed, s kašnjenjem postavljenim prilikom postavljanja sinkronizatora.

čemu služi? Činjenica je da prekidač koji spaja generator na mrežu karakterizira vlastito vrijeme uključivanja... Mali je (desetinke sekunde), ali je to dovoljno da igla sinhronoskopa napusti nultu poziciju tokom vremena okidanja. Stoga se postavkama sinhronizatora dodaje vremensko kašnjenje, koje se naziva vremensko odlaganje. Za svaki tip prekidača (ulje, vakuum, SF6) ima različito značenje.

Autosynchronizer ne povezuje generator na mrežu na frekvenciji klizanja od nule... Proces podešavanja brzine turbine je toliko nestabilan da se brzina može promijeniti u bilo kojem trenutku. Stoga se uključivanje događa na niskoj frekvenciji klizanja koja nije nula.

Proces sinhronizacije

Uključivanje generatora u mrežu u elektranama je kako slijedi.

1. Nakon što turbinska jedinica dostigne svoju nominalnu brzinu, njena kontrola se prenosi na operativno osoblje glavnog kontrolnog panela. Nakon prenosa upravljanja, osoblje turbinske radnje ne ometa njen rad.
2. Koristeći frekvencije na koloni za sinhronizaciju, osoblje izjednačava frekvenciju proizvodnje sa frekvencijom mreže, mijenjajući brzinu rotacije turbine.
3. Prema voltmetrima na koloni za sinhronizaciju, promjenom struje u rotoru, napon na statoru generatora se postavlja jednak naponu mreže. To se radi tek nakon izjednačavanja frekvencija, jer se i izlazni napon statora mijenja s promjenom frekvencije.
4. Brzina rotacije turbine se mijenja gore ili dolje za količinu koja je potrebna za normalan rad auto-sinhronizatora.
5. Autosinkronizator ulazi u rad. Analizirajući vrijednost frekvencije klizanja, daje impulse za promjenu brzine turbine, postižući potrebnu brzinu njene rotacije.
6. Podešavanjem vrijednosti klizanja, autosinhronizator automatski prelazi u režim mjerenja ugla između napona i izračunava trenutak kada treba dati impuls da se uključi, tako da se on pojavi na nultoj vrijednosti. Čim se ovaj trenutak dostigne, prekidač se zatvara.

Proces se razlikuje u različitim elektranama i kada se koriste različite vrste sinhronizatora. Oni su, kao i uređaji za relejnu zaštitu, prošli kroz tri faze razvoja.

Da bi se omogućilo da generatori rade paralelno, moraju biti sinkronizirani. Postoje dvije fundamentalno različite metode sinhronizacije: metoda precizne sinhronizacije i metoda samosinhronizacije.

Metoda precizne sinhronizacije sastoji se u tome da se uključeni generator preliminarno dovede u rotaciju i pobuđuje. U trenutku uključivanja za paralelni rad sa radnim generatorom, nemoguće je obezbediti sledeće uslove sinhronizacije:

1) redosled faza uključenog generatora mora da se poklapa sa redosledom faza generatora koji radi (ili mreže koju generator uključuje);

2) naponi uključenog i radnog generatora moraju biti jednaki po vrednosti i fazno se podudaraju; jednakost napona postiže se promjenom struje u pobudnom namotu;

3) frekvencija struje uključenog generatora mora biti jednaka frekvenciji generatora koji radi; ovo se postiže promjenom brzine rotacije generatora koji se uključuje.

Ako su svi ovi uslovi ispunjeni, uključeni generator se može spojiti na radni prekidačem ili prekidačem.

Interakcija između rotirajućih magnetnih polja F c1, i F c2 namotaji statora paralelno delujućih generatora i magnetna polja F p1 i F p2 elektromagneti rotora prikazani su na slici 10.4. Vektori F c1 i F c1 rotirati sinhrono sa ugaonom frekvencijom ω i u svakom trenutku su u fazi. Vektori F p1 i F p2 također rotiraju sinhrono jedni s drugima i sa vektorima F With... Ali uglovi ψ 1 , i ψ 2 fazni pomak magnetnog polja statora i rotora može varirati u različitim granicama ovisno o opterećenju. Ako su ovi uglovi međusobno jednaki, to znači da oba generatora nose isto otporno opterećenje (ako su im nazivne snage jednake). Da bi jedan od generatora prihvatio veliko opterećenje, potrebno je djelovati na regulator brzine glavnog pokretača ovog generatora, kako bi se povećao moment na njegovom vratilu.

Naknadno povećanje ugla ψ će pokazati da je generator preuzeo dodatno opterećenje. Dakle, ugao ψ 2 (Slika 10.4, b) više od ugla ψ 1 , (slika 10.4, a), budući da je ovaj generator (slika 10.4, b) više opterećen.

Da bi jedan od generatora preuzeo dio reaktivne snage, potrebno je povećati pobudnu struju generatora. Istovremeno sa povećanjem opterećenja novouključenog generatora, potrebno je smanjiti opterećenje generatora koji rade, jer će se u suprotnom frekvencija povećati.

Kako bi se spriječilo povećanje napona sa povećanjem pobudne struje novouključenog generatora, potrebno je smanjiti pobudnu struju prethodno radinih generatora.

Precizna sinhronizacija se postiže pomoću uređaja posebno dizajniranog za ovo - sinhroskop ... Za kontrolu jednakosti napona koriste se dva voltmetra, od kojih jedan mjeri napon radnog generatora, a drugi priključenog. Jednakost frekvencija se utvrđuje pomoću dva frekventna mjerača.

Na kraju instalacije generatora namenjenog za paralelni rad, pre puštanja u rad, proverite redosled faza (Sl.10.5). Između terminala generatora (na prekidaču P 1 ) i sabirnice mreže, s kojima će generator raditi paralelno, uključuju dvije serijski povezane električne lampe. Svaka lampa je dizajnirana za linijski fazni napon. Zatim se generator uključuje i prekidač. R 2 (sa invalidima R 1 ).

Ako vektori napona mreže i generatora nisu u fazi, a postoji i razlika u frekvencijama mreže i generatora, ali se pokazalo da je redoslijed faza isti, tada će sva tri para lampi ići ugasi i upali u isto vrijeme.

Ako izmjena faza u generatoru i mreži nije ista, tada se paljenje i gašenje lampi u različitim fazama ne poklapaju u vremenu. U ovom slučaju, dvije linearne žice koje izlaze iz generatora se zamjenjuju (posle prethodnog zaustavljanja generatora) i ponovo se provjerava podudarnost faza. Zatim se terminali generatora označavaju prema fazama mreže, a lampe se uklanjaju.

U elektrani u kojoj su generatori uključeni za paralelni rad, uređaji dizajnirani za sinhronizaciju ugrađuju se na specijalne sinhronizacija kolona ... U nastavku se raspravlja o nekim finim vremenskim šemama.

Šema 1 ... Sinhronizacija kolona SC (sl.10.6) sastoji se od dva paralelna kola: jedno je povezano serijski sa dve lampe L , au drugom - voltmetar V 0 i lampa L ... Od svakog od generatora do kolone za sinhronizaciju, po jedna žica ide od istoimenih faza. Sinhronizacijski krugovi su zatvoreni duž neutralne žice do faznih namotaja generatora. Utičnice 1, 2, 3 su montirane između žica iz faza generatora i uređaja za sinhronizaciju.

Pretpostavimo da je generator broj 1 sinhronizovan sa mrežom, pušten je u rad i, menjajući brzinu rotacije primarnog pokretača i pobudnu struju generatora, podešava se prema frekventnom meraču Hz i voltmetar V frekvencija i napon jednak mrežnom. Nakon toga se sa dva utikača zatvaraju kontakti 1 i 3. Nastavljajući da mijenjamo brzinu rotacije uključenog generatora u malim granicama i struju pobude, postiže se sinhronizam. Njegov početak se bilježi gašenjem lampi. L i nulto očitavanje voltmetra V 0 ... Kada se igla voltmetra približi nuli, uključite prekidač R 1 ... Generator je sinhronizovan. Kolona za sinhronizaciju se odmah isključuje (isključite pinove 1 i 3). Ostavljanje utikača u utičnicama je neprihvatljivo, jer kada se generatori isključe, na njihovim terminalima će se pojaviti mrežni napon, što će predstavljati opasnost za servisno osoblje.

U razmatranom krugu možete bez voltmetra. Međutim, u ovom slučaju, tačnost metode je značajno smanjena, jer lampe daju vidljivi sjaj samo pri naponu od 25 ... 30% nominalnog i teško je uhvatiti trenutak stvarne podudarnosti naponski vektori. Lampe povezane paralelno s krugom voltmetra nadziru ispravnost ovog kola. Dva uzastopno uključuju jer u nekim trenucima krug može biti pod dvofaznim naponom.

Ako su visokonaponski generatori sinkronizirani prema ovoj shemi, tada se sinkronizirajući stupac uključuje preko naponskih transformatora.

Šema 2 ... Na slici 10.7, a prikazan je dijagram uključivanja sinhroskopa lampe. Lampe 1 spojeni na istu fazu i lampe 2 i 3 povezan na različite faze. Sa sinhronizacijom lampe 1 će se ugasiti, a lampe 2 i 3 će biti u punom žaru. Na različitim frekvencijama rotacije generatora, lampe 1, 2, 3, smještene u krug (slika 10.7, b), pale se i gase u isto vrijeme, dajući utisak takozvane rotacije svjetlosti. Po smjeru rotacije može se prosuditi da li je potrebno povećati (B) ili smanjiti (M) brzinu vrtnje generatora koji se uključuje.

Generator prema ovoj šemi se uključuje za paralelni rad u trenutku kada je rotacija svjetlosne točke prestala.

Metode tačne sinhronizacije o kojima se govorilo su relativno složene, a složena i skupa oprema je potrebna za automatizaciju procesa tačne sinhronizacije. Stoga se u praksi široko koristi metoda samosinhronizacije , što je kako slijedi.

Nepobuđeni generator, u kojem se magnetsko polje gasi otporom na suzbijanje polja posebno uključenim u pobudni krug uzbuđivača R gp(Slika 10.8), ubrzajte glavni pokretač do brzine blizu nominalne. Prilikom klizanja oko 2 ... 3%, generator se uključuje na mrežu pomoću prekidača R... U isto vrijeme, pobuda se napaja ranžiranjem otpora gašenja polja sa blok kontaktima Bl... Generator se zatim postepeno povlači u sinkronizam.

U trenutku kada je generator priključen na mrežu za paralelni rad, javljaju se kratkotrajni udari struje, koji su rezultat priključenja nepobuđenog generatora na mrežu. Međutim, ovi udari ne ometaju normalan rad generatora i potrošača koji su prethodno radili.

Ovaj način samosinhronizacije smatra se osnovnim i obaveznim za sve višeblokovne ruralne elektrane.

Metoda precizne sinhronizacije koristi se samo u slučajevima kada se zbog velikog opterećenja prethodno radili generatora ne može primijeniti metoda samosinhronizacije.

Ručna samosinhronizacija koriste se samo kada su generatori opremljeni prekidačem za isključenje (kod stanica male snage) ili prekidačima bez daljinskog upravljanja. Da biste procijenili razliku frekvencije, uključite, kao što je prikazano na slici 10.8, lampu L napona od 6 ... 36 V (u zavisnosti od vrijednosti zaostalog napona generatora). Lampa ima primjetan sjaj sa frekvencijskom razlikom od najmanje 2 Hz. Međutim, najsavršeniji način mjerenja razlike u frekvenciji je uključivanje posebnih releja kao npr HDI(indukcijski frekventni diferencijalni releji).

Redoslijed operacija je sljedeći. Generator se ubrzava pomoću glavnog pokretača sa isključenim prekidačem R i otvoreni blok kontakti Bl... Otpor je uključen u krug namotaja pobudnog polja R gp zero blanking. Kada startni generator dostigne brzinu blizu sinhrone brzine, svijetli L izlazi. U isto vrijeme, prekidač je uključen R, blok kontakti su zatvoreni Bl a otpor gašenja polja se šantira R gp... Normalna pobuda se obnavlja, generator se povlači u sinkronizam.

At poluautomatska samosinhronizacija agregati se pokreću ručnim djelovanjem na upravljanju prvog pokretača, a generator se uključuje u mrežu i pobuda se primjenjuje automatski.

Automatska samosinhronizacija pretpostavlja potpunu automatizaciju procesa pokretanja jedinice, povezivanja generatora na mrežu i snabdijevanja pobudom.

Mora se imati na umu da je šant reostat R u pobudnom krugu uzbudnik mora biti ugrađen tako da se pri premošćivanju pobudnog namota na stezaljkama generatora tokom rada bez opterećenja napon poveća na nominalnu vrijednost jednaku radnom naponu na sabirnicama elektrane.

Događa se da je potrebno povezati drugi generator za paralelni rad. Na primjer, u brodskim sistemima za napajanje instalirana su dva ili više generatora kako bi se povećala sposobnost preživljavanja. Ukupna snaga generatora je uvijek nešto veća od ukupne snage svih potrošača. Instalacija nekoliko generatora povećava izdržljivost i efikasnost instalacije, omogućava izvođenje planiranih pregleda i popravaka generatora, kidajući ih jedan po jedan.

Pomorski generatori mogu raditi odvojeno, bez međusobnog električnog povezivanja, ili zajedno, paralelno. Razlikovati kratkoročni i dugoročni paralelni rad generatora. Kratkotrajni paralelni rad je namijenjen za nesmetani prijenos opterećenja sa jednog generatora na drugi, nakon čega slijedi isključenje prvog generatora ili njihov odvojeni rad. Kooperativni paralelni rad generatora ima nekoliko prednosti:

1) prenos opterećenja sa jednog generatora na drugi se vrši nesmetano, bez prekida napajanja;

2) je obezbeđeno neprekidno napajanje potrošača u slučaju kvara jednog od generatora;

3) obezbeđen je veći kvalitet električne energije (manje fluktuacije napona);

4) mogućnost naizmjeničnog tehničkog pregleda i popravke generatora.

Nedostaci paralelnog rada generatora uključuju:

1) komplikovanje kola za uključivanje i upravljanje generatorima;

2) značajno povećanje struje pri kratkim spojevima u elektroenergetskom sistemu.

Razmotrimo paralelni rad DC generatora paralelne i mješovite pobude, budući da generatori serijske pobude u ovom režimu se obično ne koriste, a praktički nema razlike u paralelnom radu generatora paralelne i nezavisne pobude.

Slika 1 - Šema paralelnog rada generatora paralelne pobude

Paralelni rad generatora paralelne pobude.

Šematski dijagram paralelnog rada generatora prikazan je na slici 1. Pretpostavimo da je prvi generator G 1 priključen na sabirnice i radi sa određenim opterećenjem, stvarajući na sabirnicama napon U. Generator G 2 koji radi u praznom hodu potrebno je uključiti kako bi se aktivirao način rada prvog generatora G. 1 se ne mijenja, a struja generatora G 2 kada je uključen bila je jednaka nuli.

Otuda slijedi da EMF generatora treba biti usmjerena suprotno jedan od drugog. Shodno tome, uslovi za uključivanje generatora paralelne pobude za paralelni rad mogu se formulisati na sledeći način:

1. Polaritet terminala radnog i priključenog generatora mora biti isti.

2. EMF priključenog generatora mora biti jednak naponu mreže na koju je priključen.

Kada se ovi uslovi ispune, struja generatora G 2 će biti jednaka nuli, a način rada generatora G 1 se neće promeniti, jer

Ako uključite generator G 2 s pogrešnim polaritetom, tada će se u zatvorenom krugu koji formiraju armature oba generatora i sabirnica, njihov EMF zbrajati, a budući da je otpor ovog kola vrlo mali, vrlo velika struja nastaje, što može dovesti do havarije generatora.

Prevođenje i balansiranje opterećenja. Nakon spajanja generatora G 2 na mrežu, možete preuzeti opterećenje. Za dva generatora koji rade paralelno, jednadžbe ravnoteže za napone armaturnog kola mogu se predstaviti kao

odakle se dobijaju omjeri za struje opterećenja

Iz sistema jednačina se vidi da je za prihvatanje opterećenja na generatorima potrebno povećati EMF, koji se može mijenjati bilo promjenom broja okretaja generatora, bilo promjenom pobudne struje. Tipično, brzina rotacije generatora se održava konstantnom pomoću automatskog regulatora brzine (APC), a u praksi se EMF generatora kontrolira promjenom struje pobude.

Da biste prihvatili opterećenje na generatoru G 2, potrebno je povećati struju I u 2 smanjenjem otpora r u 2 u krugu pobude. EMF E a 2 postaje veći od napona U, zbog čega nastaje struja I 2 u armaturi generatora G 2. Ako se struja opterećenja ne mijenja, tada se s pojavom struje I 2, struja I 1 smanjuje. Ako se E a 1 ne mijenja u isto vrijeme, tada E a 1 -I 1 r a 1 postaje veći i napon na gumama počinje rasti. Stoga, da bi se održao U = const, istovremeno sa povećanjem E a 2, potrebno je smanjiti E a 1 smanjenjem pobudne struje I u 1 u pobudnom kolu generatora G 1. Tako možete prenijeti dio ili cijelo opterećenje sa G 1 generatora na G 2 generator. Treba napomenuti da se prilikom prijenosa opterećenja mijenjaju struje generatora, a samim tim i njihove snage. U tom slučaju dolazi do poremećaja ravnoteže snage generatora i njihovih primarnih pokretača, zbog čega se mijenjaju brzine rotacije generatora. Da bi se održao konstantan broj obrtaja, u rad se uključuju i transporteri koji menjaju dovod goriva, pare itd. u glavni pokretač i vratite prethodnu brzinu.

Rice. 2 - Vanjske karakteristike generatora

U pravilu se kao generatori za paralelni rad biraju mašine jednake snage, čije su vanjske karakteristike iste. Tada je moguće ravnomjerno opteretiti generatore istom strujom pobude. Ako se vanjske karakteristike ne podudaraju, tada su generatori u paralelnom radu opterećeni različitim strujama. Slika 2 prikazuje vanjske karakteristike dva generatora sa različitim nagibima. Pretpostavimo da su oba generatora povezana paralelno i rade bez opterećenja sa naponom U 0. Kada se na njima uključi nazivno opterećenje jednako 2I n, nazivni napon U n se postavlja na sabirnice.

Prema vanjskim karakteristikama, ovaj napon odgovara strujama opterećenja generatora I 1 i I 2, a I 1 + I 2 = 2I n. Kao što vidite, generator sa "mekšom" karakteristikom (1) ispada da je podopterećen, a sa "tvrđom" karakteristikom (2) je preopterećen. U tom slučaju, za ravnomjerno opterećenje oba generatora, potrebno je povećati pobudnu struju prvog generatora i smanjiti je na drugom generatoru dok se struje I 1 i I 2 ne izjednače.

Ako su generatori različitih snaga i predviđeni su za paralelni rad, onda je za proporcionalnu raspodjelu opterećenja prema njihovim snagama bez regulacije pobudne struje potrebno da se njihove relativne karakteristike poklapaju. U tom slučaju, opterećenje će biti raspoređeno proporcionalno nazivnoj snazi ​​generatora.

Osobine paralelnog rada generatora mješovite pobude. Šematski dijagram uključivanja generatora mješovite pobude u paralelnom radu prikazan je na Sl. 3.

Rice. 3 - Šema paralelnog rada generatora mješovite pobude

Njegova posebnost je u tome što su tačke (I) i (2), u kojima su uzastopni namotaji polja spojeni na istoimene stezaljke armature, međusobno povezani žicom za izjednačavanje.

Žica za izjednačavanje omogućava stabilan paralelni rad generatora. Da biste razumjeli potrebu za žicom za izjednačavanje, razmotrite paralelni rad generatora mješovite pobude bez žice za izjednačavanje. Pretpostavimo da rade dva generatora iste snage, iste brzine rotacije, istog unutrašnjeg otpora r a 1 = r a 2, opterećenja, EMF i njihovi magnetni tokovi su također jednaki.

Ako se iz nekog razloga poveća brzina jednog, na primjer, prvog generatora, to će uzrokovati povećanje njegovog EMF E a 1, a time i povećanje struje opterećenja za ovaj generator. Zbog prisutnosti serijskog namota, povećanje opterećenja podrazumijeva povećanje rezultirajućeg magnetskog fluksa ovog generatora, što dovodi do još većeg povećanja EMF-a, a time i struje itd. Kao rezultat toga, opterećenje ovog generatora će se povećati, a opterećenje drugog generatora će se smanjiti, sve do njegovog prelaska u motorni način rada, što je opasno za oba generatora.

U budućnosti, prekomjerno povećanje opterećenja na prvom generatoru uzrokuje smanjenje njegove brzine rotacije, a time i EMF-a. Opterećenje počinje da se prenosi na drugi generator, tj. njegov promet će imati tendenciju povećanja. Tako dolazi do oscilatornog procesa prijenosa opterećenja s jednog generatora na drugi i paralelni rad se ispostavlja nestabilnim.

U prisustvu žice za izjednačavanje 1-2 (slika 3), serijski namotaji su povezani paralelno. Posljedično, njihove su struje uvijek u istom omjeru, određenom otporima ovih namotaja.

Ako sada iz nekog razloga EMF E a1 generatora G 1 postane veći od EMF E a 2 generatora G 2, tada se u kolu između armatura javlja struja izjednačavanja, čija je vrijednost određena izrazom

Dakle, s povećanjem EMF-a, a time i struje u serijskom namotu jednog generatora, struja u serijskom namotu drugog generatora će također rasti u istom omjeru. U skladu s tim, EMF i struje opterećenja oba generatora će se istovremeno povećati i do oscilatornog procesa neće doći. Ova jednakost struja u serijskim namotajima će se održati pri svakom opterećenju. Ako generatori različite snage rade paralelno, tada otpori njihovih serijskih namotaja neće biti jednaki, stoga će struje u tim namotima biti raspoređene obrnuto proporcionalno njihovim otporima. Međutim, u svakom slučaju, promjena struje u jednom generatoru će dovesti do promjene struje u drugom, a oscilatorni proces se neće dogoditi. U ovim uslovima, paralelni rad generatora mešovite pobude postaje prilično stabilan.

Prijem i distribucija opterećenja u generatorima mješovite pobude vrši se kao i kod generatora s paralelnom pobudom promjenom struje u paralelnim pobudnim namotajima.