Первичного двигателя

Первичное сопротивление срабатывания I ступени защиты ZJ 3 =klm(.Zctg$l. Приведенные соображения могут быть использованы и для определения Z''3 [И].

Для предотвращения ложных срабатываний защиты при качаниях применяют специальные устройства (§ 4-29). Поэтому первичное сопротивление срабатывания г' з определяется, исходя только из условия отстройки от к. з. в начале предыдущих элементов (линий, трансформаторов, автотрансформаторов — точки KI и Л'2 на 4-4), по выражению

Первичное сопротивление срабатывания гсп3 определяется по тем

Первичное сопротивление срабатывания I ступени защиты Z\ 3 = &oTC-?ctgp/. Приведенные соображения могут быть использованы и для определения Z*3 [11].

Выбор сопротивлений срабатывания ступеней защиты. Первичное сопротивление срабатывания

Первичное сопротивление срабатывания II сту-

где Z3 — максимальное первичное сопротивление в месте установки защиты при металлическом КЗ в конце защищаемой линии; на линиях с односторонним и двусторонним питанием Z3 = Znl. Если

Если это условие удовлетворяется, то первичное сопротивление срабатывания III ступени ZC3

Если не удается обеспечить отстройку от нагрузочного режима по углу, то первичное сопротивление срабатывания III ступени ZC3 выбирается по условию отстройки от ZH ч по выражению

Определяется первичное сопротивление срабатывания блокирующего реле Z5jl из условия обеспечения его возврата в максимальном нагрузочном режиме после отключения внешнего КЗ:

Определяется первичное сопротивление срабатывания отключающего реле Z0T по следующим условиям:

ll.l.a с помощью двух линий маг-нитной индукции, изображенных пунктиром. При вращении ротора с помощью первичного двигателя магнитное поле _ будет также вращаться.

Следует обратить внимание на то, что для нормальных условий работы приемников электрической энергии необходимо поддерживать напряжение и частоту синхронного генератора на заданных уровнях. Для этого синхронные генераторы снабжаются в большинстве случаев регуляторами, управляющими напряжением и частотой вращения генераторов и воздействующими на ток возбуждения генераторов и момент первичного двигателя.

Если генератор включен на параллельную работу с уже работающими генераторами, то при точном выполнении указанных требований он будет работать вхолостую. Чтобы перевести на вновь включенный генератор часть активной мощности, отдаваемой электростанцией или энергетической системой потребителям, увеличивают вращающийся момент, прикладываемый к валу генератора со стороны первичного двигателя. Для загрузки генератора реактивной мощностью изменяют ток возбуждения генератора.

Генератор со смешанным возбуждением наиболее подходит для установок относительно небольшой мощности, так как отсутствуют значительные изменения напряжения при отключениях отдельных потребителей. Но применение таких генераторов для параллельной работы не рекомендуется: случайное понижение частоты вращения первичного двигателя может снизить ЭДС генератора до уровня, меньшего напряжения сети, из-за этого направление тока в якоре генератора и в его последовательной обмотке возбуждения изменится, что может вызвать перемагничивание генератора и тяжелую аварию установки.

Если нужно включить второй генератор ( 13.34) в сеть, на шинах которой генератор G1 поддерживает напряжение U, то нужно сначала раскрутить якорь подключаемого генератора при помощи первичного двигателя (турбины, дизеля и т. п.) до заданной частоты вращения, а затем посредством регулирования тока возбуждения /в2 генератора (72 получить его ЭДС ^я2, равную напряжению сети. Затем необходимо проверить соответствие полярностей генератора и сети, для чего служит вольтметр VK. Если его показание равно нулю, то можно замкнуть однополюсный выключатель 5,т.е. подключить генератор к сети. Так как ЭДС генератора уравновешивается напряжением сети, то его ток после включения

Ток /2 в обмотке якоря генератора G2, взаимодействуя с магнитным полем полюсов, создает тормозной момент, вследствие чего частота вращения якоря генератора уменьшается. При помощи регулятора частоты вращения первичного двигателя надо увеличить приток рабочего вещества: пара, воды, нефти и т. п., и заданная частота вращения восстанавливается. Таким образом, генератор G2 к его двигатель взяли на себя часть нагрузки сети. В обратном направлении протекает процесс для генератора G1, у которого уменьшение тока /j разгружает первичный двигатель.

Благодаря обратимости работа машины постоянного тока в режиме генератора с параллельным возбуждением может быть заменена на работу в режиме двигателя. Для этого достаточно сначала уменьшить до нуля вращающий момент первичного двигателя, а затем приложить к валу тормозной момент. При этом уменьшатся частота вращения и ЭДС якоря, а направление тока в его обмотке изменится на обратное:

При стандартной промышленной частоте 50 Гц максимальная частота вращения, соответствующая двухполюсной (р = 1) машине, будет 3000 об/мин. Это частота вращения современного турбоагрегата, состоящего из первичного двигателя - паровой турбины и неявнополю-сного синхронного генератора (турбогенератора).

Для того чтобы заставить синхронную машину, включенную в сеть, работать в режиме генератора, отдавая энергию, необходимо увеличить механический момент, приложенный первичным двигателем к валу машины. Тогда под действием возросшего вращающего момента ось магнитных полюсов ротора повернется на некоторый угол у относительно оси полюсов статора в направлении вращения ( 15.3, а). Так как при этом результирующее магнитное ноле, создаваемое наложением магнитных полей токов в обмотках ротора и статора, изменится, то ток в обмотках статора также изменится. Взаимодействие этого тока с магнитным полем ротора создает тормозной момент, действующий на ротор. Это и означает преобразование энергии механического движения первичного двигателя в электрическую энергию генератора. Магнитные полюсы ротора будут как бы тянуть за собой магнитные полюсы статора.

Уравнение (15.66) показывает, что электрическая мощность статора Р с складывается из мощности потерь в проводах /* и электрической мощности Р, с которой генератор отдает энергию в сеть, т. е./*э =Рпп + + Р. Но кроме мощности п/лерь в проводах в генераторе имеют место ещз мощность механических потерь Р п и мощность потерь из-за гистерезиса и вихревых токов в электротехнической стали РС статора и полюсных башмаков. Из уравнения (15.65) видно, что мощность этих потерь покрывается не за счет электрической мощности, а непосредственно за счет механической мощности первичного двигателя. Соответствующая энергетическая диаграмма синхронного генератора показана на 15.5. Кроме того, в синхронном генераторе имеют место потери энергии на возбуждение. Мощность потерь на возбуждение генератора равна мощности источника постоянного тока возбудителя Р и состав-

Коэффициент полезного действия генератора, включенного в сеть, равен отношению его активной мощности к мощности первичного двигателя; последнюю убыль удобно представить как сумму мощности генератора и мощности всех видов потерь в машине, следовательно.