Генераторное напряжение

где ±Af/ — добавочное напряжение, индуктируемое в обмотке ротора соответственно при cos ее = 1. и cos а = —1. Для питания крупных испытательных трансформаторов ИОМ-500-К и каскадных испытательных установок применяются специальные двигатель-генераторные установки. В этих установках синхронный или асинхронный двигатель приводит во вращение синхронный генератор, напряжение которого подается на испытательный трансформатор. Регулирование напряжения осуществляется путем изменения тока в обмотке возбуждения синхронного генератора. Независимое питание от двигатель-генераторной установки обеспечивает синусоидальность кривой питающего напряжения, независимость величины испытательного напряжения от колебаний напряжения сети, плавность регулировки. Кроме того, необходимая величина первичного напряжения испытательного трансформатора 3 или 6 кв получается непосредственно от синхронного генератора, без промежуточной трансформации.

На 147 представлена схема двигатель-генераторной установки для питания каскада 1000 кв, 1000 ква.

Вентильные автомобильные и мотоциклетные генераторы кроме выпрямителя снабжены регуляторами напряжения различных типов. На 29.17 представлена схема генераторной установки автомобиля ВАЗ-2108. Установка состоит из собственно генератора, выпрямителя и регулятора напряжения.^

29.17. Схема генераторной установки автомобиля

Силовой выпрямитель дополнен тремя диодами выпрямителя обмотки возбуждения, что предотвращает возможность разряда аккумуляторной батареи на обмотку возбуждения при неработающем двигателе автомобиля. Выходной транзистор регулятора напряжения работает в ключевом режиме, изменяя ток в обмотке возбуждения так, чтобы напряжение генераторной установки оставалось практически неизменным при всех частотах вращения и нагрузках. Технические данные основных типов выпрямительных блоков приведены в табл. 29.18.

Свайные вибропогружатели. Свайные вибропогружатели создают вибрационные усилия за счет вращения эксцентрически расположенных относительно вала массивных тел. При отключении двигателя эти тела за счет неуравновешенной силы тяжести поворачиваются в крайнее нижнее положение, которое является наиболее неблагоприятным при запуске установки. Поэтому для привода вибропогружателей часто используются АД с фазным ротором и реостатным управлением, обеспечивающим увеличение пускового момента. Из-за сильных вибраций срок службы таких АД не превышает нескольких десятков часов. Замена АД с фазным ротором асинхронными короткозамкнутыми, возможна лишь при увеличении их пускового момента и одновременном ограничении пускового тока. Последнее условие вызвано соизмеримостью мощностей источника питания (трансформатора или дизель-генераторной установки) и АД и, как правило, длинной кабельной линией, с чем связано существенное падение напряжения на АД.

Одним из главных требований, предъявляемых к электрической передаче, является использование полной мощности дизеля, т.е. генератор должен отдавать постоянную мощность при движении поезда по меняющемуся профилю дороги. В современном теплоэлектрическом подвижном составе поддержание постоянной мощности дизель-генераторной установки производится автоматически. Для обеспечения саморегулирования мощности необходимо, чтобы при повышении тока в тяговых двигателях

При малой мощности дизель-генераторной установки автоматическое регулирование осуществляется подбором параметров обмоток возбуждения генератора. В этом случае генератор выполняют с тремя обмотками возбуждения (независимой, параллельной и последовательной). Последовательная обмотка является размагничивающей по отношению к независимой и параллельной обмоткам.

Способность генераторной установки обеспечивать электропитанием автомобиль во всех режимах его работы характеризует токоскоростная характеристика (ТСХ), т.е. зависимость тока /^, отдаваемого генератором в нагрузку, от частоты вращения его ротора п при постоянном напряжении на силовых выводах генератора. Вид токоскоростной характеристики генераторных установок легковых автомобилей, построенной в относительных единицах по отношению к номинальному отдаваемому току /
Методика определения ТСХ стандартизирована, ТСХ определяется при работе генераторной установки в комплекте с полностью заряженной аккумуляторной батареей номинальной емкостью, А • ч, составляющей не менее 50 % номинального тока генератора, как в холодном, так и в нагретом его состоянии. При этом под холодным состоянием понимается такое, при котором температура всех частей и узлов генератора равна температуре окружающей среды 23 ± 5 °С. Температура воздуха определяется

63.1. Выходные характеристики генераторной установки:

нять агрегаты, состоящие из газового двухтактного двигателя мощностью 1105 кВт с частотой вращения 750 об/мин и синхронного трехфазного генератора типа ГСД-1708-8, мощностью 1000 кВт на напряжение 6,3 кВ или 0,4 кВ. Эти генераторы снабжаются машинными возбудителями. Выбор напряжения генератора — 400/230 или 6300 В-— определяется расположением потребителей электроэнергии относительно площадки КС, на которой размещена электростанция. В тех случаях, когда потребители находятся на значительном удалении от КС, целесообразно принять генераторное напряжение равным 6300 В и питать удаленных потребителей при этом напряжении с

установкой понизительных подстанций 6000/400—230 В у потребителей. Если основные потребители расположены сравнительно недалеко от КС и могут быть обеспечены питанием электроэнергией на напряжении 400/230 В при приемлемых потерях в сетях, то генераторное напряжение принимается равным 400/ 230 В.

На мощных ТЭЦ и ГРЭС с турбогенераторами мощностью 110—220 МВт, имеющими генераторное напряжение 13—18 кВ, для мощных электродвигателей выбирается напряжение 6 кВ. Для блоков мощностью 500 МВт для отдельных групп самых мощных электродвигателей может оказаться целесообразным напряжение 10 кВ, а для остальных электродвигателей — напряжение 6 или 3 кВ и 0,4 или 0,66 кВ. Электродвигатели постоянного тока выбираются на напряжение аккумуляторной батареи электростанции, равное 220 В. 116

Электрическая энергия от электрических станций с помощью линий электропередачи (ЛЭП) передается потребителям электроэнергии. Синхронные генераторы на электростанциях генерируют электроэнергию переменного тока промышленной частоты / = = 50 Гц при генераторном напряжении U\m« = 6...10 кВ. Для уменьшения токов 1Я в ЛЭП, а следовательно, потерь мощности в линиях электропередачи Рэ = 3/л/?л, где /?л — сопротивление линейного провода, применяют повышенное напряжение путем использования повышающих трансформаторов; при .этом электрическая энергия передается при минимальных потерях мощности. Так как КПД мощных силовых трансформаторов достаточно высок (гном % = 95 — 99 %), полная мощность первичной обмотки трансформатора может быть принята практически равной полной мощности вторичной его обмотки, т. е. S, = UJ\ = t/2/2 —S2, где U\ и t/г — напряжения и токи 1\ и /2 соответственно первичной и вторичной обмоток трансформатора. С помощью повышающих трансформаторов на повысительной подстанции, расположенной вблизи электростанции, генераторное напряжение 6... 10 кВ повышают до значений 110, 220, 400, 500, 750 и 1150 кВ. При этом токи в линии электропередачи и ее сечение резко уменьшаются. Далее электрическая энергия при указанном высоком напряжении подается на районную понизительную подстанцию (РПС), которая обычно присоединяется к кольцевой районной сети. На распределительных подстанциях высокое напряжение понижается до значений 35, 10 и 6 кВ, а на центральном распределительном пункте (ЦРП) производственного предприятия это напряжение понижается до значений 380/220 или 660 В, соответствующих номинальному напряжению потребителей электроэнергии.

Но в некоторых случаях резонансные явления могут быть очень опасными как для жизни обслуживающего персонала, так и для целостности электрического оборудования. Особенно опасны резкие увеличения напряжения на реактивных элементах при резонансе напряжения — может нарушиться электрическая прочность изоляции конденсатора и катушки. Характерным примером служит включение кабельной линии на генераторное напряжение (кабель обладает большой емкостью, а генератор — индуктивным сопротивлением) — может создаться резонансный контур.

Генераторное напряжение ТЭЦ с поперечными связями принимается равным 6 или 10 кВ. На этих напряжениях осуществляется электроснабжение местных потре-

исключены. Недостатком схемы является потеря источников, присоединенных к секции, при к. з. на секции, ремонте сборных шин секции и любого из ее шинных разъединителей. При большем числе генераторов схема выполняется с тремя секциями. Схема применяется при числе присоединений на секцию до шести — восьми. При большем числе присоединений используют схемы с двумя системами сборных шин. Отметим, что на 8-3 и на последующих рисунках показаны схемы подключения собственных нужд ТЭЦ для случая, когда генераторное напряжение равно 6 кВ. При генераторном напряжении 10 кВ питание собственных нужд осуществляется с помощью трансформаторов 10/6 или 10/3 кВ, подключенных по тем же схемам.

Электрические аппараты высокого напряжения работают в энергосистемах, объединяющих электрические станции, подстанции и линии электропередач. На В.2 дана схема включения аппаратов на электрической станции и примыкающей к ней повысительнои подстанции. От генераторов Г через выключатели В напряжение подастся на сборные шины на напряжение до 20 кВ. Силовой трансформатор Тр преобразует генераторное напряжение (20 кВ) в более высокое (220 кВ) для передачи его на далекие расстояния через линии электропередачи ЛЭП, включение и отключение ~\ЛЗГ. которых осуществляется в ы кл юч а гел я м и. На ф и -дерах установлены трансформаторы тока ТТ, а н,з

Рассмотрим теплоотвод от токоведущей системы в ограниченном пространстве, так как в электрических аппаратах часто происходит теплопередача через жидкостные или газовые прослойки (вводы, дугогаси-тельные камеры и т. п.). Значение этого теплоотвода возрастает в связи с наметившимися в последнее время новыми направлениями в создании высоковольтных аппаратов, особенно на генераторное напряжение, отличающихся коаксиальным расположением токоведущих систем и дугогасительных устройств в среде сжатого воздуха или элегаза

Генераторное напряжение ТЭЦ с попер.ечными связями принимается равным 6 или 10 кВ. На этих напряжениях

ется при числе присоединений на секцию шесть — восемь. При большем числе присоединений используют схемы с двумя системами сборных шин. Отметим, что на 8.3 и на последующих рисунках показаны схемы подключения собственных нужд ТЭЦ для случая, когда генераторное напряжение равно 6 кВ. При генераторном напряжении 10 кВ питание собственных нужд осуществляется с помощью трансформаторов 10/6 или 10/3 кВ (на старых ТЭЦ), подключенных по тем же схемам.