Исследование параллельной работы генераторов смешанного возбуждения

1 2 3 4

Лабораторная работа № 4

Параллельная работа генераторов

Постоянного тока

Цель работы

1. Изучить условия включения генераторов постоянного тока на параллельную работу.

2. Снять внешние характеристики каждого из двух генераторов со смешанным возбуждением.

2. Включить генераторы на параллельную работу и снять внешнюю характеристику их параллельной работы.

3. Изучить условия и осуществить перевод нагрузки с одного генератора на другой.

ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ РАЗДЕЛ

В электростанциях, в том числе и судовых электростанциях постоянного тока, предусматривается параллельная работа генераторов.

Под параллельной работой генераторов понимается их работа на общую нагрузку. Такая работа генераторов применяется в тех случаях, когда дробление мощности экономически целесообразно из-за переменного графика нагрузки станции. При минимальной нагрузке станции работает один генератор, а мере ее роста присоединяются остальные.

Целью настоящей работы является ознакомление с условиями включения генератора на параллельную работу, с распределением и регулированием нагрузки между генераторами.

Исследование распределения токов между генераторами при параллельной работе

Токи нагрузки, а соответственно и мощности, между параллельно работающими генераторами распределяются в соответствии с их внешними характеристиками. При экспериментальном исследовании этого вопроса необходимо снять:

а) внешние характеристики каждого генератора;

б) включить на параллельную работу два генератора и снять кривую внешней характеристики: при , n = .

Исследование параллельной работы генераторов смешанного возбуждения

Параллельная работа генераторов смешанного возбуждения может быть устойчива при наличии уравнительного привода, соединяющего между собой одноименные зажимы якорей, к которым присоединяется последовательные обмотки возбуждения.

Предположим, что два совершенно одинаковых генератора, не соединенных уравнительным проводом, имеющие одинаковые внешние характеристики (рисунок 6.1), включены на параллельную работу, и каждый из них отдает в сеть ток I. При случайном увеличении Э.Д.С. одного из них, например генератора №1, этот генератор возьмет на себя дополнительную нагрузку, разгружая другой. Вследствие увеличения тока, проходящего через последовательную обмотку первого генератора, его Э.Д. С. все время будет возрастать, что повлечет за собой дальнейшие увеличений нагрузки этого генератора и разгрузку другого и т. д.

В результате второй генератор перейдет в режим двигателя со встречным включением параллельной и последовательной обмоток. Вследствие перегрузки первого генератора его первичный двигатель замедлит свой ход, а в определенный момент времени произойдет переход всей нагрузки на второй генератор, первый генератор перейдет в двигательный режим и т.д. Возникает процесс колебания мощности агрегатов.

Неустойчивая работа генераторов происходит в том случае, когда генераторы работают в повышающей части внешней характеристики. Если же генераторы работают в понижающей части, то они ведут себя как машины параллельного возбуждения. При наличии уравнительного провода последовательные обмотки оказываются включенными параллельно (рисунок 6.2) и распределение тока в них будет обратно пропорционально их сопротивлениям. Поэтому соотношение добавочных намагничивающих сил последовательных обмоток возбуждения обеих машин не меняется при случайном изменении режима одной из машин. Однако это справедливо лишь в том случае, если сопротивление уравнительного провода достаточно мало, вследствие чего уравнительный провод следует брать относительного большого сечения. Если оба генератора имеют падающие внешние характеристики, то устойчивая параллельная работа возможна и без уравнительного провода.

Для снятия внешних характеристик генераторов, предназначенных для включения на параллельную работу собирают схему (рисунок 6.1); снимают внешние характеристики каждого генератора и , при n=const, = const, = const.

Включение на параллельную работу генераторов осуществляется следующим способом: генераторы приводятся во вращение первичным двигателем, в качестве которых в лаборатории служат двигатели постоянного тока (в некоторых схемах – асинхронные двигатели с короткозамкнутым ротором).

При включении генератора на параллельную работу необходимо соблюдать следующие условия:

1) к шинам подключается вначале один генератор, возбужденный до номинального напряжения,

2) напряжение второго генератора должно быть равно напряжению на шинах, иначе при включении произойдет резкий бросок тока,

3) Полярность зажимов сети и генератора должно быть одинаково: генераторы подключаться к шинам одноименными зажимами (плюс к плюсу, минус к минусу).

Проверка полярности зажимов генератора и шин производится следующим образом: второй генератор подключается к шинам лишь одним из своих зажимов. При правильной полярности генератора вольтметр, взятый со шкалой на двойное рабочее напряжение, включенный между шиной и зажимами генератора (рисунок 6.3), должен показать нуль. При неправильной полярности вольтметр покажет двойное напряжение.