Генераторах трансформаторах

1. В крупных генераторах, работающих на электростанциях, обмотки неподвижны (расположены на статоре), а магнитные полюса вращаются (расположены на роторе). Предположим, что вдоль воздушного зазора обмотки и полюса расположены так же, как на схеме 5.1. В каком направлении надо вращать ротор с полюсами, чтобы получить в обмотках э.д.с. с прямой последовательностью фаз?

Поэтому в настоящее время считается необходимым на генераторах, работающих в блоках с трансформаторами (автотрансформаторами), иметь защиту от /С(3]), охва-

Защита проста по выполнению. Она устанавливается на всех генераторах, работающих в блоках. Для мощных генераторов, особенно с непосредственным охлаждением проводников обмоток, для получения 100 %-ной защитоспособности ее сочетают с дополнительными защитами, обычно использующими высшие гармоники нулевой последовательности.

На генераторах, работающих в блоке с силовыми трансформаторами, и в случае, если ток включения генератора по предварительным расчетам не превышает 3,5 /Н0м, применяется «самосинхронизация». По методу самосинхронизации генератор без возбуждения включается в сеть, когда частота вращения его близка к синхронной (допускается скольжение не более ±2—5%). Одновременно с включением выключателя подается возбуждение включением АГП, и генератор сам входит в синхронизм. Самосинхронизация может производиться, как и точная синхронизация, автоматически или вручную.

Вынужденные колебания. Вынужденные колебания возникают в случае, если внешний приложенный к валу момент Ммех периодически изменяется. Например, в генераторах, работающих от первичных поршневых двигателей, или в двигателях при преобразовании их вращающего момента в возвратно-поступательное движение рабочего механизма. При вынужденных колебаниях разложение момента Ммех в ряд помимо постоянной составляющей Ж2 дает спектр гармоник, определяемых правой частью уравнения (XII.50). Анализ колебаний может быть проведен аналогично рассмотренному выше.

В генераторах, работающих на волнах длиннее 30—40 м, широко применяется стабилизация частоты с помощью пьезокварцевых осцилляторов. Определенным образом вырезанные из кристаллов кварца пластины, обладающие пьезоэлектрическим эффектом, представляют собой колебательную систему с очень высокой добротностью (порядка десятков тысяч) и высокой эталонностью. Введение в схему автогенераторов подобных колебательных контуров позволяет резко ослабить влияние различных дестабилизирующих факторов на частоту автоколебаний. На сверхвысоких частотах повышение стабильности частоты достигается применением высокодобротных полых резонаторов.

Оценка и область применения. Защита проста по выполнению и может иметь довольно высокую защитоспособность. При действии на отключение она защищает генератор и от витковых к. з., если они сопровождаются замыканием на землю. С учетом изложенного защита устанавливается на всех генераторах, работающих в блоках. Для мощные генераторов считается, однако, целесообразным защищать 100% витков обмотки статора. Для этого данную защиту сочетают с другими специальными защитами, использующими для работы, например, искусственное смещение напряжения нейтрали генератора, наложенные токи или гармоники нулевой последовательности (§8-13), если они не охватывают 100% витков.

Известно много способов построения защит, контролирующих появление замыкания на землю и сопротивление изоляции [45, 23] и др. В большинстве случаев на генераторах, работающих в блоке с трансформатором, устанавливается защита, реагирующая на напряжение нулевой последовательности. Характерным для нее является наличие зоны нечувствительности, расположенной вблизи нейтрали. А учитывая сказанное ранее и то, что повреждения статора, как правило, начинаются или сопровождаются замыканиями на землю, и что выявление последних может предотвратить более тяжелые аварии, считается целесообразным для мощных блочных генераторов защищать все 100 % витков статора.

Поэтому в настоящее время считается необходимым на генераторах, работающих в блоках с трансформаторами (автотрансформаторами), иметь защиту от /С'1', охватывающую все 100 % витков обмотки, поскольку имеются для этого необходимые устройства. Для генераторов, работающих на шины, где осуществление таких 100 %-ных защит более затруднительно, допускают применение вариантов с «мертвыми» зонами у нейтралей.

Защита проста по выполнению. Она устанавливается на всех генераторах, работающих в блоках. Для мощных генераторов, особенно с непосредственным охлаждением проводников обмоток, для получения 100 %-ной защитоспособности ее сочетают с дополнительными защитами, обычно использующими высшие гармоники нулевой последовательности.

В ряде случаев, когда появляются повышенные требования к надежности и селективности.действия защиты при внутренних повреждениях на генераторах, работающих параллельно с другими генераторами или электрической системой, рекомендуется дополнительно устанавливать токовую отсечку без выдержки времени со стороны выводов к сборным шинам. При отключении генератора защита должна также действовать на устройство АГП, если оно имеется. Для генераторов мощностью Pr ^ 1,0 МВт допускается устройства АГП не устанавливать.

Рассматривая процесс передачи электроэнергии от источников питания к электроприемникам с дальнейшим использованием ее в технологическом процессе производства, весь расход можно рассматривать как полезно используемый и потери. Потери электроэнергии можно представить в виде составляющих: 1) в элементах системы электроснабжения (генераторах, трансформаторах, распределительной сети, цеховой электрической сети); 2) в электроприемниках (электродвигателях, нагревателях и других преобразователях электроэнергии); 3) в технологических аппаратах и установках.

Перечисленные выше измерительные приборы не всегда могут обеспечить контроль за нормальной работой генераторов, трансформаторов и электродвигателей. Возможны случаи, когда показания приборов генератора соответствуют допускаемым для его нормальной работы значениям, а генератор, например при нарушении работы охлаждающей системы, в действительности работает ненормально. Поэтому на генераторах, трансформаторах и мощных электродвигателях предусматривают для измерения температуры — термометры: ртутные, ртутно-контактные, манометрические, сопротивления.

Всемерное повышение cos (f электрических установок — важнейшая народнохозяйственная проблема. Повышение cos ф означает громадную экономию электрической энергии, так как уменьшаются потери в генераторах, трансформаторах, двигателях и в воздушных и кабельных сетях. При

Повышение совф электрических установок является важнейшей народнохозяйственной задачей и в масштабах всей страны означает значительную экономию электрической энергии за счет уменьшения потерь в генераторах, трансформаторах, двигателях переменного тока и в линиях электропередачи. Для поощрения промышленных предприятий за повышенный созф в нашей стране введен дифференцированный тариф на оплату за электроэнергию, т. е. ее стоимость понижается с повышением значения совф.

На расчетной схеме или в приложениях к ней указываются номинальные параметры (напряжения, мощности, сопротивления) отдельных элементов. Так, на 3.11 указаны параметры всех элементов, сопротивления которых учитываются при расчетах токов КЗ в установках высокого напряжения (генераторах, трансформаторах, линиях электропередачи, реакторах). Сопротивления шин распределительных устройств, электрических аппаратов (выключателей, трансформаторов тока и др.), кабельных и воздушных перемычек сравнительно небольшой длины при этом не учитывают из-за их малого значения. Поэтому их параметры на схеме 3.11 не указаны.

полезно используемый и потери. Потери электроэнергии можно представить в виде составляющих: 1) в элементах системы электроснабжения (генераторах, трансформаторах, распределительной сети, цеховой электрической сети); 2) в электроприемниках (электродвигателях, нагревателях и других преобразователях электроэнергии); 3) в технологических аппаратах и установках.

Токи несинхронного включения в трансформаторах 7\ и Т, имеют те же значения, что и для генераторов Гг и Г2. Допускаемые токи в генераторах ^трансформаторах:

реализации на ЭВМ метода диакоптики. В ряде организаций разрабатываются программы расчета токов КЗ в сложных сетях с учетом переходных процессов в синхронных генераторах, трансформаторах, линиях электропередачи и комплексных узлах нагрузки.

2. Номинальное напряжение 1/ном — линейное напряжение трехфазной системы, в которой аппарат предназначен работать. Если выключатель может использоваться для различных классов напряжения, то за номинальное принимается наибольшее номинальное напряжение. Для компенсации падения напряжения на источниках энергии (генераторах, трансформаторах и линиях электропередачи) напряжение аппарата принимается на 5-И 5% выше относительно номинального значения. Каждый класс напряжения имеет свое наибольшее рабочее напряжение UH p:

Для увеличения объема решаемой задачи ведут работы по использованию свойства слабой заполненности матрицы узловых про-водимостей и реализации па ЭВМ метода диакоптики. В ряде организаций разрабатываются программы расчета токов КЗ в сложных сетях с учетом переходных процессов в синхронных генераторах, трансформаторах, линиях электропередач и комплексных узлах нагрузки.