Подготовка к синхронизации генератора с сеткой (на фото: Генератор паровых турбин General Electric)
условия
Чтобы синхронизировать генератор с сеткой, необходимо выполнить четыре условия:
- Фазовая последовательность
- Величина напряжения
- частота
- Угол фазы
Рисунок 1 - Синхронизация генератора с сеткой
1. Фазовая последовательность
Фазовая последовательность (или фазовое вращение) трех фаз генератора должна быть такой же, как последовательность фаз трех фаз электрической системы (сетка).
Единственный раз, когда последовательность фаз может быть неправильной, при начальной установке или после обслуживания. Существует два возможных источника проблем.
Во время технического обслуживания на самом деле могут быть заменены силовые провода генератора или трансформатора, или во время обслуживания потенциальные трансформаторные провода могут быть заменены.
2. Величина напряжения
Величина синусоидального напряжения, создаваемого генератором, должна быть равна величине синусоидального напряжения сетки.
Если выполнены все другие условия, но два напряжения не совпадают, то есть существует разность напряжений, закрытие выходного выключателя генератора переменного тока вызовет потенциально большой поток MVAR.
Напомним, что до того, как генератор синхронизирован с сеткой, ток отсутствует, никакой реакции якоря и, следовательно, внутреннее напряжение генератора не отличается от напряжения на входе генератора.
Если напряжение генератора выше напряжения сетки, это означает, что внутреннее напряжение генератора выше, чем напряжение сети. Когда он подключен к сетке, генератор будет перегружен, и он выведет MVAR.
Если напряжение генератора меньше напряжения сетки, это означает, что внутреннее напряжение генератора ниже, чем напряжение в сети. Когда он подключен к сетке, генератор будет недоволен, и он поглотит MVAR.
3. Частота
Частота синусоидального напряжения, создаваемого генератором, должна быть равна частоте синусоидального напряжения, создаваемого сеткой.
Рисунок 2 - Генератор медленнее, чем сетка
На рисунке 2 выше генератор работает медленнее, чем сетка.
Синхроскоп будет вращаться быстро против часовой стрелки. Если бы генераторный выключатель был случайно закрыт, генератор был бы несовместим с внешней электрической системой. Он будет вести себя как мотор, и сетка попытается довести его до скорости.
При этом ротор и статор будут скользить по полюсам и повредить (возможно, разрушить) генератор, как описано ранее. Такая же проблема возникла бы, если бы генератор был быстрее сетки.
Сетка попытается замедлить ее, что снова приведет к скольжению полюсов.
Рисунок 3 - Генератор с одинаковой скоростью asGrid, но не в фазе
На рисунке 3 показано состояние, при котором генератор и сетка имеют соответствующую скорость. Высокие точки и нулевые пересечения синусоидальных напряжений происходят с одинаковой скоростью.
Однако, если вы заметили в 2 с сеткой и между ними существует фазовый угол. Это будет выглядеть как невращающийся синхроскоп (как генератор, так и сетка на той же частоте), где указатель будет появляться примерно в 9:00 часов (сетка с запаздыванием генератора).
Если бы генераторный выключатель был закрыт в это время, сетка вытащила бы генератор.
Однако это снова вызовет большой ток, возникающий в генераторе, и высокие напряжения на роторе / статоре с последующим повреждением генератора. Если генератор вел сетку, он попытался сразу же вставить мощность в сетку с теми же разрушительными силами, что и упомянутые.
Следовательно, генератор должен быть доведен до точки, где волна сигнала напряжения в сетке точно соответствует тому, что она производит.
4. Фазовый угол
Как упоминалось ранее, фазовый угол между напряжением, создаваемым генератором, и напряжением, создаваемым сеткой, должен быть равен нулю.
Фазовый угол (от 0 до 360 °) может быть легко обнаружен путем сравнения одновременного появления пиков или пересечений нуля синусоидальных сигналов.
Если выключатель генератора закрыт, когда он точно соответствует, соединение будет плавным и плавным.
В этом случае (рис. 4 ниже) указатель на синхроскоп будет указывать на 12 часов.
Наихудший случай возникает, если генератор находится точно в фазе, с фазовым углом 180 ° и синхронизатором, указывающим на 6:00.
Рисунок 4 - Генератор в фазе с сеткой
Синхронизация генераторов с шиной (VIDEO)
Не могу посмотреть это видео? Нажмите здесь, чтобы посмотреть его на Youtube.
Ресурс: Основы науки и реактора - Электрическая группа технического обучения CNSC