Экзаменационный билет № 15

1. Параллельная работа турбогенераторов.

При параллельной работе турбогенераторов в общей электрической сети частота вращения всех агрегатов одинакова (при условии, что все они име­ют одинаковую номинальную частоту вращения n₀) и равна частоте электрического тока в сети, кото­рая, в свою очередь, определяется совместной рабо­той систем регулирования всех параллельно рабо­тающих турбин. При изменении нагрузки сети рас­пределение ее между турбинами зависит от их ста­тических характеристик.

Рассмотрим параллельную работу двух турбин с прямолинейными статическими характеристиками, представленными на рис. 9.11. Пусть частота вра­щения, одинаковая для обеих турбин, равна n, а их нагрузки соответственно N_э^I и N_э^II. Если нагрузка сети N_c = N_э^I + N_э^II возрастет на ΔN_c и превысит генерируемую активную мощность, то разность мощностей будет покрываться за счет изменения кинетической энергии всех вращающихся машин, работающих в сети. Частота сети снизится на Δn, причем ее падение будет продолжаться до тех пор, пока все изменение нагрузки сети Δ N_c не распре­делится между параллельно работающими турбина­ми: Δ N_c=Δ N_э^I+ΔN_э^II. Принимая во внимание, что для обеих турбин Δn одинаково, находим при­ращение мощности одной из турбин:

Как следует из соотношения (9.5) и видно из рис. 9.11, колебания нагрузки сети сильнее отража­ются на нагрузке той турбины, которая имеет более пологую статическую характеристику, т.е. мень­шую степень неравномерности δ.

Если при неизменной нагрузке сети воздейст­вием на МУТ сместить характеристику одной из турбин вверх (рис. 9.12), то это вызовет повыше­ние частоты вращения обеих турбин и перераспределение нагрузки сети между ними: нагрузка од­ной из турбин возрастет, а другой снизится. Повы­шение частоты сети Δf = Δn при любой форме статических характеристик найдется из условия Δ N_э^I+ΔN_э^II = 0

Для того чтобы при перераспределении нагрузки между параллельно работающими турбинами час­тота сети оставалась неизменной, необходимо воз­действием на механизмы управления обеих турбин сместить их характеристики в противоположных направлениях (рис. 9.13).

При параллельной работе не двух, а т турбин при изменении нагрузки сети Δ N_c мощность про­извольно выбранной турбины изменится на

Только участие всех параллельно работающих турбин в распределении между собой изменений нагрузки сети Δ N_c сразу после их возникновения, т.е. участие в первичном регулировании частоты сети, обеспечивает небольшие отклонения частоты сети и в значительной степени надежность работы энергосистемы.

Именно по этой причине ПТЭ допускается эксплуатация турбин с введенным ограничителем мощности только в тех исключительных случаях, когда это требуется из-за механического состояния оборудования.