Роджеро Н.И. Cправочник судового электромеханика и электрика

Подождите немного. Документ загружается.

IJompeSume/iu

Рис.

2-3. Принципиальная схема точ-

ной

синхронизации генераторов

Рис

2-4. Принципиальная схема грубой синхрониза-

ции

генераторов

энергии

могут отключиться

от шин

электро-

станции

и т. п.

Чтобы исключить возможные ошибки

об-

служивающего персонала, процесс включения

генераторов

способом точной синхронизации

большинстве случаев автоматизируют.

На

рис. 2-4,

показана принципиальная

схема

грубой синхронизации генераторов.

Из

названия

видно,

что

данный способ

не

обес-

печивает

идеальных условий включения

ге-

нераторов

параллельную работу. Наоборот,

для

упрощения процесса включения генера-

торов преднамеренно идут

на

определенный

бросок

тока, значение которого ограничи-

вается

индуктивным сопротивлением

реак-

тора

Грубая синхронизация генераторов осу-

ществляется

следующем

порядке:

уравнивают напряжения

частоты

ге-

нераторов, пользуясь теми

же

аппаратами

приборами,

что и при

точной синхронизации;

замыкают контакт

К.2

таким образом

включают

генератор

G2 на

параллельную

ра-

боту через реактор

после спадания первоначального брос-

ка

тока

уменьшения колебаний напряже-

ния

генераторов включают генератор

размыкают

контакт

К2.

Как

правило, автоматический выключатель

генератора включается

через

3—5

после

включения

реактора.

Следовательно,

при

грубой синхрониза-

ции

отличие

от

точной включение генерато-

ров на

параллельную работу обычно произво-

дится

при

наличи'и

угла

сдвига

фаз 6

между

напряжениями

генераторов (см. векторную

диаграмму

на

рис. 2-4,

б), что

связано

брос-

ком

уравнительного тока между генераторами

под

действием геометрической разности

их

напряжений

Δί/:

Δί/

а\

Значение

сопротивления

реактора

вы-

бирается значительно превышающим сумму

сопротивлений

генераторов

(χ

βί

)

с та-

ким

расчетом, чтобы

бросок

тока

не

вызвал

снижения

напряжения менее

85 % и

повыше-

ния

более

120 %

номинального.

Очевидно,

что при

точной синхронизации

Δί/

и /

равны нулю.

Грубая синхронизация генераторов при-

меняется

на

электростанциях таких

судов,

где

трудно осуществить точную синхрониза-

цию

(например,

при

большой нестабильности

напряжения

частоты).

Автоматизация

грубой синхронизации

осуществляется

более

простыми средствами

по

сравнению

точной.

Распределение нагрузки между параллель-

но

работающими синхронными генераторами.

После подключения

на

параллельную

работу

синхронного

генератора, нагрузка которого

это

время близка

нулю,

его

необходимо

нагрузить.

Распределение

_реактивной

нагрузки

ме-

жду

napa^^MbHoj3a6dTaiouiHMH

синхронными

генераторами

производится регулированием

тока

возбуждения.

^Изменение

тока

возбуж-

дения^

осуществляется

____

изменением^

значения

сопротивления

уставки

системы

автоматиче-

ского регулирования

напряжения

или

ным

Распределение

активной

нагрузки

между

ге-

нераторами производится

регулир^овани^мвра-

щающего

момента первичных

двигателе!!,

сЯедовательноТТГих

частоты

вращения путем

воздействия

на

систему

тГд^чУТШлТГва

(пара;

первичнЬТо~

двитатетя7~

Это

устанавливается

на

ГЭРЩ

кнопками

управления серводвига-

телями

на

регуляторы частоты вращения пер-

вичных

двигателей.

При

переводе нагрузки

одного синхрон-

ного

генератора

на

другой

следует

одновре-

менно

изменять токи возбуждения

подклю-

ченного

работающего

генераторов,

также

их

вращающие моменты, благодаря чему обес-

печивается

постоянство напряжения

часто-

ты

тока

сети.

Поскольку первичные двигатели судовых

генераторных агрегатов

всегда

снабжены

ав-

томатическими

регуляторами частоты враще-

ния,

если синхронные генераторы имеют

автоматические регуляторы напряжения,

на-

грузку между параллельно работающими

ге-

нераторами можно перераспределять, воз-

действуя

на

первичный

двигатель

только

од-

ного

из

генераторных

агрегатов.

После

принудительного распределения

нагрузки

между

параллельно работающими

генераторами, произведенного

при

включе-

нии,

генераторы

дальнейшем должны само-

стоятельно поддерживать распределение

на-

грузок

заданной

им

пропорции.

Распределение реактивных нагрузок меж-

ду

генераторами

во

время

их

параллельной

работы достигается

применением

генераторов,

обладающих соответствием характеристик

систем

автоматического

регулирования

ВЩ;

буждения, наладкой этих систем

уравни-

тельными

св'язями между

ними"!

""**

"Для

ооеспечения

распределения активных

нагрузок

между генераторами

во

время

их

параллельной

работы необходимо, чтобы

ха-

рактеристики

регулирования частоты враще-

ния

первичных двигателей были статическими.

При

равных наклонах

^гтятизмях]

относитель-

ных

статических характеристик регулирова-

ния

частоты вращения первичных двигателей

характеристики

совпадают

активные

на-

грузки

будут

распределяться между

синхрон-

ными

генераторами пропорционально

их но-

минальным

мощностям.

На

рис.

2-5

приведены статические харак-

теристики

и 2

регулирования первичных

двигателей

двух

генераторов.

Во

время параллельной работы генерато-

ров, например одинаковой мощности,

при но-

минальной

частоте вращения

ом

первый

генератор

отдает

сеть

активную мощность

/Ί,

второй

—

т. е. их

активные нагрузки

неодинаковы,

так как

характеристики

не

сов-

падают.

Во

всех

случаях относительные характе-

ристики

регулирования первичных двигате-

лей

генераторов,

предназначенных

для

сов-

местной параллельной работы, должны совпа-

дать.

Меха

ни

ч.еские_

£егул

яторы

частоты враще-

ния

современных первичных

двигателей

обыч-

_н_о.дмеют

пвдщюсобление

для

изменения__ста-

утизма

регуляторнрй

характеристики

пре-

делах

от 2 до

6JS.

Такое значение статизма

позволяет

достаточной

для

практики сте-

пенью точности обеспечить пропорциональное

распределение активных

мощностей

между

параллельно

работающими

сишцюнньши^

ге-

нераторами.

Параллельная

работа

синхронных гене-

раторов

процессе эксплуатации

судов

вы-

Рис. 2-5. Распределение нагрузки между

па-

раллельно работающими синхронными генера-

торами

зывает

большинстве случаев ухудшение

ра-

боты регуляторов частоты вращения первичных

двигателей генераторов вследствие разладки,

износа

или

неудовлетворительной наладки

после ремонта.

Поэтому

при

ремонте первичных двигате-

лей

генераторных агрегатов необходимо уде-

лять

особое

внимание ремонту

наладке

ра-

боты автоматических регуляторов частоты

вращения,

также регулировать статизм

их

характеристик,

чтобы активные нагрузки рас-

пределялись пропорционально номинальным

мощностям

генераторов.

связи

недостатками механических

регуляторов частоты вращения

первичных

двигателей

последнее время

на

судах

нача-

ли

применять электрические устройства авто-

матического

распределения

активной

нагруз-

ки,

непосредственно воздействующие

на су-

ществующие регуляторы частоты вращения.

Надо помнить,

что

синхронный генератор,

работающий

параллельно

другими генера-

торами,

следует

отключать после снятия

него нагрузки.

АВТОМАТИЧЕСКОЕ

РЕГУЛИРОВАНИЕ

ЧАСТОТЫ

АКТИВНОЙ МОЩНОСТИ

Основные

требования. Постоянство часто-

ты

тока

—

основное условие

нормальной

ра-

боты

потребителей электроэнергии.

Снижение

частоты тока приводит

умень-

шению

частоты вращения электродвигателей

электромеханизмов

и к

значительному

пони-

жению

их

производительности. Понижение

частоты приводит

уменьшению

к. п. д.

пер-

вичных

двигателей.

Повышение

частоты тока сверх

номиналь-

ной

приводит

возрастанию

мощности

элек-

тродвигателей

и к

увеличению потребления

электроэнергии

судовыми

механизмами;

воз-

растает также температура нагрева, перегрев

электродвигателей.

Регулирование

частоты тесно связано

распределением активной мощности между

агрегатами судовой электростанции,

так как

восстановление частоты

электроэнергети-

ческой

системе дости гается путем изменения

активной

мощности этих агрегатов.

Устройства автоматического регулирова-

ния

должны поддерживать постоянство час-

тоты

электроэнергетической системе

при

экономически

наивыгоднейшем распределе-

нии

нагрузки между агрегатами

обеспечи-

вать

высокую надежность работы системы

как

нормальных,

так и в

аварийных режимах.

Структурная

схема

регулирования. При-

чиной

изменения частоты вращения является

нарушение

баланса

между

суммарной мощно-

стью,

вырабатываемой

генераторами,

сум-

марной

мощностью, потребляемой

приемни-

ками.

Регулирование частоты тока осуществляет-

ся

регуляторами

частота

вращения первич-

ных

двигателей

регуляторами частоты

тока.

Первые

непосредственно

реагируют

на

изме-

нение

частоты

враще

ния

первичного двига-

теля,

вторые

— на

изменение

тока

генера-

тора

и его

частоты.

Структурная схема системы автоматиче-

ского регулирования частоты тока

рас-

пределения

активной мощности

(рис. 2-6)

включает следующие элементы: измеритель-

ный

элемент регулятора частоты вращения

ИЭРЧВ,

реагирующий

на

отклонение

часто-

ты

вращения

от

заданного значения; испол-

нительный

орган регулятора

частоты

вра-

щения

ИОРЧВ;

измерительный орган частоты

тока (датчик частоты)

ДЧ;

измерительный

орган

активного тока (датчик активного

то-

ка)

ДАТ; усилитель

У;

серводвигатель

СД —

исполнительный

орган устройства регули-

рования

частоты тока

распределения актив-

ной

мощности;

первичный

двигатель

ЯД;

генератор

Г.

При

нарушении установившегося режима

системе

приходят

действие регуляторы

частоты

вращения

частоты

тока.

процессе регулирования устанавливает-

ся,

новое значение частоты

тока,

определяе-

мое

статизмом характеристик регулирования.

Регулировани-е

частоты тока

активной

мощности

генераторов осуществляется

воз-

действием

на

исполнительный орган регу-

лятора частоты вращения первичного

дви-

гателя.

Для

регулирования частоты вращения

частоты

тока

применяются регуляторы

аста-

тической

/ и

статической

характеристика-

ми

(рис.

2-7)^

выражающими

зависимость

угловой скорости

ω и

частоты

/ от

значения

активной

мощности

Р.

При

регулировании

по

астатической

ха-

рактеристике

частота

системе остается

по-

стоянной

независимо

от

величины нагрузки.

Регулирование

по

статической характеристи-

ке

дает

возможность получить заданное

рас-

пределение активной нагрузки между гене-

раторами,

но при

этом

увеличением нагруз-

ки

частота уменьшается.

Коэффициент

статизма

характеристики

регулирования

определяется

по

формулам:

пЭРЧВ

.χ

/χ,

100,

где

.χ,

/χ.χ

—

угловая скорость

частота

при.

холостом

ходе;

(Оцом.

^ном

—

угловая скорость

частота

при

номинальной активной

нагрузке генератора.

Регуляторы частоты вращения характери-

зуются

также степенью неравномерности

»ср

где

/ΐχ.χ

—

частота вращения

при

холостом

ходе;

"ном

—

частота вращения

при

номиналь-

ной

нагрузке;

ер

—

частота

вращения

при

половин-

ной

нагрузке.

Основной

способ

регулирования частоты

вращения

— по

мгновенному отклонению

ре-

гулируемого

параметра.

На

этом принципе

Рис.

2-6.

Структурная схема системы автома-

тического регулирования частоты тока

рас-

пределения активной мощности

основаны центробежные регуляторы частоты

вращения,

широко используемые

судовых

электроэнергетических системах.

Устройство

регулирования

частоты

и ав-

томатического

распределения

активных

на-

грузок

типа

УРЧН.

На

каждой

из

генера-

торных

секций

ГЭРЩ

(рис.

2-8)

установлены:

датчик

активного тока

ДАТ и

усилитель

У:

кроме

того,

на

секции генератора

установ-

лен

прибор регулирования частоты

ПРЧ.

Каждый

из

датчиков активного

тока

ДАТ

измеряет активную составляющую нагрузки

своего

генератора. Датчики активного тока

через блокирующие контакты генераторных

выключателей соединены

по

дифференциаль-

ной

схеме. Разностный

ток их

выходов

про-

текает

по

обмоткам управления

всех

ма|Ш1Т-

ных

усилителей устройства. Выбор

6^J|Bcd*

агрегата

(т. е.

агрегата,

регулировочрИг^еа-

рактеристика

которого

процессе распреде-

ления

остается

фиксированной)

осуществляет-

ся

путем выключения

питания,

усилителя

выбранного

агрегата.^ы*а(*.**а'ждого

усили-

теля

включен

на

ов|Жт^управления

двига-

теля регулятора частоты вращения агрегата.

Устройство типа

УРЧН,

включенное

систему, работает следующим образом.

При

равенстве значений активных нагрузок гене-

раторов

выходные токи датчиков активного

тока равны,

ток в

цепи дифференциальной

связи

между датчиками

отсутствует,

напря-

жения

на

выходах усилителей равны нулю

двигатели

регуляторов частоты вращения

не

работают.

При

рассогласовании значений активных

нагрузок агрегатов

цепи дифференциальной

связи протекает

ток,

определяемый значением

разности

выходных токов датчиков

ДАТ;

на

выходах усилителей появляется

напряжение

ω,ΐ

Рис.

2-7.

Характе-

ристики

регулиро-

вания

частоты

полярность которого определяется направле-

нием

тока

обмотке

управления усилителя

У.

Включенные

выходам усилителей серво-

двигатели

СД в

зависимости

от

полярности

сигналов

воздействуют

на

настройки

регуля-

торов

частоты вращения РЧВ, которые соот-

ветственно перемещают регулировочные

ха-

рактеристики регуляторов частоты вращения

агрегатов

сторону уменьшения величины

рассогласования активных нагрузок,

чем до-

стигается пропорциональное распределение

активной мощности

между

генераторами.

Схемы

уравнительных

связей

при

парал-

лельной

работе

синхронных

генераторов.

Уравнительные

связи применяются

для

равно-

мерного распределения

реактивных

нагрузок

между параллельно работающими

синхрон-

ными

генераторами, имеющими автоматичес-

кую

систему регулирования напряжения.

Уравнительные связи осуществляют

на

постоянном

и на

переменном токе.

Принцип

осуществления уравнительных

связей

на

постоянном токе является единым

для

всех

систем регулирования.

этом слу-

чае

силовые выпрямители параллельно

рабо-

тающих генераторов

по

существу

свою

оче-

редь

работают

параллельно

на

общие

шины,

от

которых

при

одинаковом

напряжении

пи-

таются

обмотки возбуждения генераторов.

Если генераторы разной мощности,

то в об-

мо.тку

возбуждения

генератора

меньшей мощ-

ности

включается

соответствующий

уравни-

тельный

резистор.

Схемы уравнительных связей

на

перемен-

ном

токе

для

различных систем регулирова-

ния

имеют специфические особенности.

РеЖИМЫ

Н-П'УЗКИ

'lf-И

ПУСлЬ

МОЩ!1Ь'Ч

ЭЛРКТРО1

|РИьОДОБ

Проверка

мощности

генераторов

по

пуско-

вому

режиму.

Регулирование нагрузки

су-

довых

генераторов

—

одна

из

задач

обслужи-

вающего персонала

при

эксплуатации судовых

электростанций.

Подключение

токоприемников,

как и

включение

на

параллельную

работу

генера-

торов, осуществляется исходя

из

производ-

ственной

необходимости. Однако

при

этом

необходимо стремиться

тому, чтобы

для

экономии

топлива генераторные агрегаты

су-

довой электростанции работали

режиме

75—100

°о-ной

нагрузки, обеспечивающем

оп-

тимальное

значение

к. п. д.

Следовательно,

если работающий генератор

уже

загружен

до

номинальной

мощности

требуется

крат-

ковременно

подключить новый

токоприемник,

то

целесообразно отключить

на это

время

не-

ответственных потребителей,

а не

включать

параллельно

второй агрегат. Необходимо

учитывать также

и то,

что,

как

правило

туц-

богенератор

Д2ДД^£кя^т__дер£грузку

по

току

1че_более

5J3

_течение_„2_мин,

Рис.

2-8

Система

автоматического регулирования частоты

распределения актив-

ной

нагрузки

Таблица

2.1.

Зависимость

характеристик

асинхронных

электродвигателей

от

колебаний

напряжения

Характеристика

Напряжение

ί/=90%

С/=105%

Вращающий момент

Синхронная

частота вращения

Скольжение

Cos φ:

при

полной нагрузке

при

75%-и

нагрузке

при

50%-и

нагрузке

Ток

при

полной

нагрузке

Пусковой

ток

Наибольшая перегрузочная способность

Уменьшается

на 19%

Увеличивается

на 10%

Остается

неизменной

Увеличивается

на 23%

Увеличивается

на

0,01

Увеличивается

на

0,02—0,03

Увеличивается

на

0,04—0,05

Увеличивается

на

Уменьшается

на

10—12%

Уменьшается

на 19%

Уменьшается

на 9%

Уменьшается

на

0,01

Уменьшается

на

0,015—0,02

Уменьшается

на

0,025—0,03

Уменьшается

на 8%

Увеличивается

на

5—6%

Увеличивается

на 10%

Характерной

особенностью электростанций

судов морского

речного

флота

является

на-

личие

токоприемников, мощность которых

соизмерима

мощностью единичного гене-

ратора.

Очевидно,

что при

подключении электро-

привода

соизмеримой мощности необходимо,

чтобы бросок

тока

нагрузки генератора

не

превышал

допускаемого кратковременного

значения

чтобы

установившемся режиме

ток

нагрузки генератора

не был

больше

номи-

нального

значения.

Следует

учесть,

что в

связи

широким

при-

менением

станций управления пусковые токи,

даже

установках постоянного тока, дости-

гают трехкратного значения.

Ниже приводится пример проверочного

расчета пускового режима:

Число

работающих дизель-генера-

торов

Номинальный

ток

генератора

.850

Ток

нагрузки

500 А

Номинальный

ток

подключаемого

электропривода

350 А

Кратность пускового

тока

. . .3

процессе пуска электропривода кратко-

временная

нагрузка генератора составит

500+350-3

850

1,83,

или

183

ο/υ,

т. е.

перегрузка

будет

равна

что при

постоянном

токе

недопустимо,

а при

пере-

менном

нежелательно*.

Нагрузка генератора после пуска элек-

тропривода

будет

-,,ил„

100%.

'Приведенный

расчет

для

переменного

тока является приближенным.

При

точном

расчете нужно

учесть,

что

токи нагрузки

ге-

нератора

пусковой

ток

электропривода

не

совпадают

по

фазам.

Следовательно,

данном

случае

перед

включением

мощного электропривода можно,

не

запуская

второй

дизель-генератор, несколь-

ко

уменьшить нагрузку

работающего

генера-

тора, отключив

часть

второстепенных потре-

бителей.

После

пуска мощного электропри-

вода

их

можно снова включить.

Из

приведенного примера очевидно,

что

при

подключении электроприводов соизме-

римой

мощности нельзя исходить

только

из

того,

что в

установившемся режиме сумма

токов

нагрузки подключаемого электропри-

вода

соизмеримой мощности

тока

работаю-

щего генератора

не

превысит номинального

тока последнего.

Влияние

колебаний

напряжения

генера-

торов

на

характеристики

асинхронных

элек-

тродвигателей.

Включение

выключение

крупных

потребителей тока, мощность кото-

рых

соизмерима

мощностью питающих

их

генераторов, сопровождаются резкими

ко-

лебаниями напряжения

судовой

сети, влия-

ющими

на

характеристики асинхронных

электродвигателей следующим образом.

Пусковой, наибольший

рабочий

вра-

щающие моменты пропорциональны квадра-

ту

напряжения.

Синхронная

частота

вращения

при

изме-

нении

напряжения

остается

постоянной.

Скольжение асинхронного двигателя

об-

ратно

пропорционально

квадрату напряже-

ния.

Коэффициент мощности несколько увели-

чивается

уменьшением напряжения

умень-

шается

увеличением

его.

Ток при

полной

нагрузке

увеличивается

уменьшением напряжения

уменьшается

увеличением

его.

Пусковой

ток

уменьшается

уменьшени-

ем

напряжения

увеличивается

увеличени-

ем

его.

Для

примера

табл.

2-1

приведены

из-

менения

характеристик,

соответствующие

0,96Ή

ΟΜ

ЭКСПЛУАТАЦИЯ

СИСТЕМ

САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ

СУДОВЫХ

СИНХРОННЫХ

ГЕНЕРАТОРОВ

Техническое

использование.

При

подго-

товке

генератора

работе

необходимо:

тщательно

осмотреть генератор

элемен-

ты

системы самовозбуждения

убедиться

отсутствии

на них и

внутри

них

посторон-

них

предметов;

проверить наличие щеток

на

соответствую-

щих

местах,

плотность

их

прилегания,

на-

дежность

крепления щеточных токоведущих

кабелей («канатиков»)

состояние контакт-

ных

колец;

случае необходимости при-

шлифовать щетки; убедиться

том,

что

они

легко

скользят

обоймах щеткодержателей

не

свисают

над

краями контактных колец;

при

соприкосновении щеточных «канатиков»

корпусом устранить его;

проверить сопротивление изоляции ста-

тора

ротора генератора

системы самовоз-

буждения мегаомметром, напряжение которо-

го

должно быть

не

выше

500 В;

обеспечить

нормальное поступление смаз-

ки

подшипники скольжения генератора

или

убедиться

наличии смазки

подшипников

качения;

при

наличии

воздухоохладителя открыть

вентиль охлаждающей воды;

при

автономной системе воздушного

охлаждения силовых выпрямителей пустить

ее в

ход;

убедиться

том,

что

автомат главной цепи

генератора отключен;

при

наличии рубильника гашения поля

убедиться

том,

что

гашение поля снято;

случае первого пуска после монтажа,

ремонта

или

длительного бездействия необ-

ходимо, кроме

того:

проверить

зазоры

между каждым полюсом

ротора

генератора

внутренней поверхно-

стью

пакета статора

трех

точках

по

окруж-

ности;

генераторов размер этого зазора

мо-

жет

отклоняться

от

расчетного значения,

ука-

занного

формуляре,

не

более

чем на 10

провернуть ротор генератора

на

1--2

обо-

рота,

следя

при

этом

за

проворачиванием

первичного двигателя

ротора;

проверить правильность

надежность

присоединения

кабелей

элементам

системы

саморегулирования

и на

панели вывода гене-

ратора;

проверить надежность присоединения

за-

земляющих

шин

(перемычек).

Включение.

Для

этого

необходимо:

убедиться

том,

что

автоматический

вы-

ключатель главной цепи генератора отклю-

чен,

аппарат гашения поля замкнут;

поставить

известность вахтенного меха-

ника

готовности

пуску;

пустить первичный двигатель

довести

частоту

его

вращения

до

номинальной;

разомкнуть аппарат гашения поля, воз-

будить генератор;

после

того

как

генератор возбудится, дать

ему

поработать

на

холостом

ходу

не

менее

мин;

убедиться

том,

что при

разгоне

первич-

ного двигателя напряжение генератора авто-

матически

увеличивается

достигает устано-

вившегося номинального значения

при

номи-

нальной

частоте;

при

наличии

системе саморегулирования

генератора переключателя режимов убедить-

ся в

том,

что он

находится

необходимом

по-

ложении;

включить

главный

автоматический

вы-

ключатель, загрузить генератор

и в

случае

необходимости

подрегулировать напряжение;

проверить

показания приборов (ампермет-

ра,

вольтметра, частотомера);

если запускаемый генератор должен

ра-

ботать

параллельно

другим, работающим

на

общую

сеть,

то при

точной

синхронизации

необходимо:

•запустить

возбудить генератор,

как бы-

ло

сказано'ранее;

путем

воздействия

на

регулятор частоты

вращения

первичного двигателя установить

частоту

тока генератора, равную частоте тока

сети

или

другого генератора;

путем воздействия

на

резистор уставки

напряжения

установить напряжение гене-

ратора равным

напряжению

сети

или

друго-

го

генератора;

включить

генератор

на

сеть

момент

син-

хронизма,

определив

его по

синхронизаци-

онному

устройству;

воздействуя

на

регулятор частоты вра-

щения

первичного двигателя, перевести

на

генератор такую активную нагрузку, чтобы

отношение

ее к

мощности генератора было

таким

же, как и у

другого параллельно рабо-

тающего генератора;

при

необходимости

наличии резистора

уставки напряжения распределить реактив-

ную

нагрузку так, чтобы отношение тока

на-

грузки

генератора

к его

номинальному току

было таким

же, как и у

другого параллельно

работающего генератора.

Контроль распределения нагрузок между

параллельно

работающими генераторами

ве-

дется

по

показаниям ваттметров

или

фазомет-

ров, установленных

на

щите.

При

пропорцио-

нальном

распределении нагрузок

отношение

показаний

ваттметров должно быть таким

же,

как и

отношение номинальных мощностей

генераторов,

показания фазометров должны

быть одинаковыми.

Во

время работы саморегулируемых гене-

раторов необходимо следить

за

тем, чтобы

по-

казания

приборов

не

превышали пределов,

указанных

формуляре. Температуры обмоток

генератора

элементов системы саморегули-

рования

не

должны превышать допустимых.

Генератор

под

нагрузкой должен работать

без

искрения

под

щетками; температура под-

шипников

вибрация

не

должны быть выше

нормальных.

Необходимо вести наблюдение

за

работой подшипников генератора.

Шум их

при

нормальной

работе

должен

быть

равно-

Иерным.

При

обнаружении ненормальностей

работе генератора

или

системы самовозбуж-

дения

следует

выяснить

причины

этого

и,

если

необходимо, снять нагрузку, остановить

генератор

устранить неисправность.

Выключение.

Для

остановки генератора,

работающего параллельно

другим,

следует

сначала

разгрузить

его или

перевести

его

нагрузку

на

генератор, который

будет

про-

должать

работу.

Для

этого

необходимо уве-

личить

подачу пара (топлива) первичному

двигателю

генератора,

на

который

хотят

пе-

ревести

нагрузку,

одновременно несколько

повысить

возбуждение последнего.

В то же

время уменьшают подачу пара

(топлива)

первичному

двигателю

останавли-

ваемого

генератора

одновременно несколь-

ко

понижают возбуждение

этого

генератора.

После

перевода нагрузки отключают главный

автоматический

выключатель останавливаемо-

го

генератора

останавливают первичный

двигатель.

После остановки первичного двигателя

осматривают

генератор

систему саморегу-

лирования.

При

наличии рубильника гашения поля

рекомендуется

перед остановкой первичного

двигателя

снизить напряжение путем

уста-

новки

этого

рубильника

положение гаше-

ния

поля.

Генераторы

системы

их

самовозбужде-

ния

саморегулирования должны постоянно

находиться

состоянии готовности

работе.

Для

этого должно быть обеспечено надлежа-

щее

обслуживание генераторов

указанных

систем

во

время

их

работы

после

остановки.

Особенно тщательное обслуживание необ-

ходимо

при

судовых автоматизированных

электроэнергетических

системах,

где

генера-

торы

запускаются автоматически

любое

время

и где они

всегда должны находиться

состоянии

готовности

пуску

работе.

Обслуживание систем самовозбуждения

саморегулирования

не

представляет

боль-

шой

сложности

вследствие

отсутствия

у них

механических

трущихся частей. Однако

для

предотвращения

возможных неисправностей

этих

систем

требуется

внимательное

наблю-

дение

за

ними.

процессе обслуживания систем самовоз-

буждения

саморегулирования необходимо:

периодически

наблюдать

за

температурой

нагрева

компаундирующих трансформаторов

тока, реакторов, трансформаторов напряже-

ния,

маинитных

усилителей

и т. д. и

особенно

внимательно

следить

за

температурой

возду-

ха,

выходящего

из

блока силовых

выпрями-

телей;

обтирать чистой ветошью наружные

дос-

тупные

внутренние поверхности генератора

указанных

элементов систем самовозбуждения

саморегулирования; особенно тщательно

поддерживать

чистоту обмоток генератора

Цементов

системы,

для

чего систематически

".обтирать

их и

продувать сжатым

до 0,2

МПа

едухом,

проверять состояние верхнего

по-

рова изоляции

обмоток.

Случайно повреж-

,енные

части обмоток тщательно изолировать

покрыть

изоляционным лаком;

если элементы системы саморегулирования

(реактор, трансформаторы

пр.) имеют спе-

циальные

вентиляционные

каналы,

следить,

чтобы

эти

каналы

не

были загрязнены

или

забиты;

если блоки выпрямителей имеют искус-

ственное охлаждение, осуществляемое охлаж-

дающим генератор воздухом (при установке

блоков

корпусе генератора)

или при

помо-

щи

отдельного вентилятора, следить, чтобы

охлаждение блоков

было

непрерывным, ина-

че

они

могут выйти

из

строя из-за

перегрева;,

систематически

проверять состояние кон-

тактов

следить

за

тем, чтобы контактные

соединения

были надежно затянуты.

При на-

личии

на

контактах окислов

или

оплавлений

зачистить

их;

проверять затяжку пакетов трансформа-

торной

стали

сердечниках компаундирую-

щего трансформатора тока, реакторов

и пр.

Наряду

этим

большое

внимание необхо-

димо

уделять

техническому обслуживанию

элементов цепи самовозбуждения генерато-

ров

—

контактных колец обмотки ротора,

щеткодержателей

щеток ротора, контактных

креплений

всей цепи, блоков силовых

выпря-

мителей, поскольку

от

этого зависит безотказ-

ность самовозбуждения генератора

при его

запуске

и во

время работы.

Следует периодически тщательно осматри-

вать

блоки выпрямителей

и их

элементы

—

шайбы

(у

селеновых выпрямителей)

диоды

(вентили)

(у

кремниевых выпрямителей).

Основные

требования

техники

безопасно-

сти при

техническом

обслуживании

систем

самовозбуждения.

При

выполнении

работ

по

генераторам

аппаратуре систем саморегу-

лирования

самовозбуждения, связанных

обслуживанием, ремонтом

наладкой, необ-

ходимо строго соблюдать правила техники

безопасности

на

судах морского

речного

флота.

При

этом надо выполнять следующие

ос-

новные

требования техники безопасности:

допускать работу генератора только

при

наличии

надежного заземления

его

корпуса,

также

корпусов

кожухов аппаратуры

системы

самовозбуждения

саморегулиро-

вания;

не

допускать работы генератора

со

сня-

тыми

колпаками

или

кожухами аппаратуры

системы

самовозбуждения

саморегулиро-

вания;

не

снимать защитных колпаков

кожухов

аппаратуры

контактных

колец

во

время

ра-

боты генератора;

не

касаться токоведущих

вращающихся

частей

во

время работы генератора;

не

вскрывать панель выводов

во

время

ра-

боты генератора;

не

выполнять каких-либо

работ

под на-

пряжением;

работы

по

техническому обслуживанию,

наладке

ремонту, связанные

возможно-

стью

случайного прикосновения

обнажен-

ным

токоведущим

частям, проводить

только

при

снятом напряжении

после проверки

от-

сутствия

напряжения

на

токоведущих

частях

аппаратуры;

при

этом необходимо разрядить

конденсатор,

для

чего закоротить

на

непро-

должительное время

его

выводы между собой

на

корпус;

не

допускать

работы генератора, если

со-

противление изоляции

его и

системы самовоз-

буждения

саморегулирования

будет

ниже

0,2

ЛЮм.

Для

четкой наладки системы самовоз-

буждения

саморегулирования,

также

для

правильного

определения качества элементов

системы (выпрямителя, трехфазного конден-

сатора)

при

определении неисправности

не-

обходимо выполнять контрольные замеры

па-

раметров всей системы

целом

отдельных

ее

элементов.

СИСТЕМА

САМОВОЗБУЖДЕНИЯ

САМОРЕГУЛИРОВАНИЯ

СУДОВЫХ

СИНХРОННЫХ

ГЕНЕРАТОРОВ

СЕРИИ

МСК ЕЕ

РАЬОТА,

ХАРАКТЕРНЫЕ

НЕИСПРАВНОСТИ

НАЛАДКА

Основные

технические

данные

системы.

Система выполнена

по

принципу

компаунди-

рования

электромагнитным сложением сиг-

налов.

Система обеспечивает поддержание

напря-

жения генератора

отклонением ±1,0

% при

изменении

нагрузки

от 0 до

100

номиналь-

ной,

коэффициента мощности

от 0,6 до

1,0,

частоты вращения ±2,0

и при

любом тепло-

вом

состоянии.

Реостат

уставки обеспечивает изменение

напряжения

пределах

0,95—1,05

номиналь-

ного

во

всем диапазоне нагрузки

от

холостого

хода

до

номинальной.

Принципиальная

схема

системы

и ее

эле-

менты. Схема самовозбуждения приведена

на

рис. 2-9.

Основными

элементами системы являют-

ся:

синхронный

генератор

СГ;

трансформа-

тор

фазового

компаундирования

магнитным

шунтом

ТКШ;

блок силовых выпрямителей

ВС;

блок дросселей

отсоса

ДО;

блок конден-

саторов

С7;

блок

корректора напряжения

БКН;

трансформатор тока

Т;

аппарат

га-

шения

поля

АГП.

По

одну сторону магнит-

ного шунта трансформатора

ТКШ

располо-

жены обмотки напряжения

ОН и

питания

корректора

напряжения

ОК. По

другую

—

обмотка питания отсасывающих дросселей

конденсаторов ОДО.

Вверху

расположена

вторичная

обмотка,

от

которой питаются

си-

ловые

выпрямители ОСВ.

крайних фазах

поверх вторичной обмотки

расположена

токо-

вая

обмотка

ОТ.

Работа

системы. Начальное возбуждение

осуществляется

от-

остаточного напряжения.

Надежность самовозбуждения обеспечивает-

ся

включением конденсаторов

С/.

Токовые обмотки

ОТ

компаундирующего

трансформатора

ТКШ

включены последова-

тельно

обмотками статора генератора.

Об-

мотки

напряжения

ОН

соединены

звезду

подключены параллельно силовым обмоткам

генератора

сборным шинам. Обмотка воз-

буждения генератора питается через полупро-

водниковый выпрямитель

от

вторичных

обмо-

Рис. 2-9. Принципиальная схема самовозбуждения генераторов серии

МСК

ток

ОСВ

компаундирующего

трансформатора,

соединенных

звезду.

Обмотки питания

кор-

ректора

ОК.

подключены

корректору

напря-

жения;

обмотка питания отсасывающих дрос-

селей

ОДО

подключена

дросселям.

Работа генератора

при

холостом

ходе

обеспечивается током

0-Н

трансформируе-

мым

во

вторичной обмотке

ОСВ

обмоткой

напряжения

ОН.

Регулирование

тока возбуждения гене-

ратора осуществляется

помощью фазовой

схемы

компаундирования

корректором

на-

пряжения.

Трансформатор

магнитным шунтом пред-

ставляет собой совокупность элементов

схе-

мы

фазового компаундирования. Потокосцеп-

ление

обмотки

ОСВ

определяется суммарной

магнитодвижущей

силой

(м. д.

с.),

создавае-

мой

всеми обмотками трансформатора

ТКШ.

При

этом

м. д. с.

обмоток

ОН и ОТ

сумми-

руются

под

углом, близким

90°,

при

актив-

ной

нагрузке (вследствие наличия

магнито-

проводе

ТФК

магнитного шунта)

являются

намагничивающими.

Магнитодвижущая сила

обмоток

питания силовых выпрямителей

ОСВ

обмотки питания отсасывающих дросселей

ОДО

конденсаторов

также

складываются

геометрически

являются размагничиваю-

щими;

м. д. с.

обмотки

ОТ

совпадает

по

фазе

током нагрузки

изменяется пропорцио-

нально

значению последнего.

Сочетание

фаз

питания обмоток напряже-

ния

тока подобрано таким образом, чтобы

при

прочих равных условиях

ток

обмотки

возбуждения

генератора увеличивался

при

уменьшении

коэффициента

мощности

или

уменьшался

при

увеличении

его

(рис.

2-10).

Требуемая

точность поддержания напря-

жения

±1 %

обеспечивается совместной

ра-

ботой

схемы фазового компаундирования

корректора

напряжения, воздействующего

на

управление дросселем

отсоса.

Изменение

тока управления отсасываю-

щего дросселя

приводит

изменению размаг-

ничивающей

м. д. с.

обмотки

ОДО,

следова-

тельно,

и к

изменению потокосцепления

об-

мотки

ОСВ,

изменению тока возбуждения

и,

восстановлению напряжения генератора.

Корректор напряжения. Корректор

на-

пряжения

на

полупроводниках

(рис. 2-11)

является

релейно-импульсным

регулятором

напряжения

на

тиристоре. Измерительный

орган

обеспечивает

измерение каждой поло-

жительной

волны напряжения генератора

при

работе силового тиристора

релейном режиме

постоянным

углом

регулирования путем

соответствующего включения корректора

на

трехфазный

источник напряжения. Основны-

ми

элементами измерительного органа являет-

ся

триггер, выполненный

на

транзисторах

Т1

и Т2, и

источник эталонного напряжения

—

стабилитрон

ВЗ.

Автоматическое распределение реактив-

ных*

нагрузок

при

параллельной

работе

ге-

нераторов

МСК

достигается

помощью транс-

форматоров

тока_пададдедьш1и

работу

уравнительных

связей.

Рис.

2-10.

Диаграмма

м. д.

с.:

—

напряжение

обмотки

фазы

генератора;

В^о.т/0.1

—

м. д. с.

токовой

обмотки

(ОТ);

В7о.н/о.н

—

д.

с.

обмотки

напряжения

(ОН);

1Росв/2

— м. д. с.

вторичной

обмотки

(ОСВ);

фн

—

угол

между

напря-

жением

генератора

и м. д. с.

токовой

обмотки

при

номинальном

cos φ

При

автономной работе генератора цепь

вторичной

обмотки трансформаторов тока

шунтируется.

Автоматическое распределение

реактив-

ных

нагрузок

при

параллельной

работе

гене-

раторов

МСК с

другими генераторами дости-

гается

результате

статизма

напряжения

по

тдку

.статора.

Равномерное

распределение^активной

на-

грузки

между параллельно

"рабЬта'ющими

генераторами»

.обеспечивается

регулятором

частоты вращения первичного

двигателя.

Размещение элементов системы. Компаун-

дирующий

трансформатор,

дроссель

отсоса,

блок

сопротивлений

блок силовых выпря-

мителей устанавливаются

верхней части

корпуса генератора. Блок конденсаторов

в ви-

де

отдельно

стоящей конструкции устанав-

ливается

любом, удобном

для

монтажа

эксплуатации

месте.

Блок корректора напря-

жения

является

выносным устройством

уста-

навливается

распределительном щите

или

на

пульте

управления.

Проверка системы

и ее

неисправности.

Неисправности системы самовозбуждения

проявляются

виде нарушения режима

воз-

буждения. Трудности

их

выявления

состоят

том,

что

любая неисправность вызывает

по-

вышение

тока

возбуждения

или

снижение

его

по

сравнению

необходимым.

При

одиночной

работе

генератора

это

проявляется

откло-

нении

напряжения

от

номинального,

а при

параллельной

работе

— в

повышении

или

понижении

реактивной мощности генера-

тора.

При

появлении неисправности генератор

следует

отключить

тщательно проверить

все

цепи

устройства, которые могли

вызвать

неисправность. Обнаруженную неисправность

следует

устранить, восстановить нарушенную

цепь, закрепив

отремонтировав неисправ-

ный

элемент.

Перечень возможных неисправностей

методы

их

устранения приведены

табл.

2-2.

Если

неисправности, указанные

первых

трех

пунктах,

не

удается устранить указан-

ными

методами,

следует

заменить блок

кор-

ректора напряжения, использовав корректор

одиночного

ЗИПа.

K/l-l

Диаграмма

бключений

пакет-

ного

переключателя

Положение

рикоят-

I -

адтономная

работа-

„абтоюмная

работа"

параллельная

работа

сетью

fco

статизмом

по

тояу)-„пара/!ле/нная

работа,

сеть"

параллельная

робота

генераторами

данной

серии

(с

уравнительными

соединениями)

-„параллель-

ная

работа,

генератор"

(корректора

Рис.

2-11.

Корректор напряжения:

Л/7/,

КП2

—

резисторы;

ТПР

—

трансформатор

параллельной работы;

К1,

К2

—

контакты переклю-

'чателя

режима работы;

Г/,

Т2

—

транзисторы кремниевые;

С1—СЗ

—

конденсаторы;

В1,

В2,

В7,

В8

—

диоды кремниевые;

ВЗ —

стабилитрон

кремниевый;

В4

—

тиристор кремниевый;

В5, В6 —

диоды кремниевые силовые;

RI—R15

—

резисторы

Неполадки

системе самовозбуждения,

связанные

обрывом монтажных проводов

в том или

инрм

элементе,

сравнительно·легко

обнаружить

устранить.

При

более серьез-

ном

повреждении (например,

при

витковом

замыкании

обмотках), если трудно опреде-

лить место

повреждения,

то

после того,

как

не

обнаружено обрывов

монтаже,

следует

замерить

токи

отдельных цепях

при

кратко-

временном

возбуждении генератора

на

холо-

стом

ходу.

Значения

токов указаны

табл.

2-3.

Таблица

2-2. Неисправности системы

самовозбуждения

саморегулирования

генераторов

серии

МСК

способы

их

устранения

Признаки

неисправности

Прнчины

Способы

устранения

Генератор

не

возбуждается Остаточное напряжение

меньше

3 В

Обрыв

на

выпрямленной

сто-

роне

силовых выпрямителей

Обрыв

на

переменной сторо-

не

силовых выпрямителей

Обрыв

цепи обмоток

на-

пряжения

(ОН) трансформа-

тора

ТКШ

Пробой

конденсаторе

Замерить остаточное

линей-

ное

напряжение, возбудить

ге-

нератор

от

постороннего источ-

ника

Найти

помощью пробника

место обрыва

исправить

То

же

Найти

помощью мегэоммет-

ра

поврежденный конденсатор

заменить