Автоматическое включение синхронных генераторов на параллельную работу

Реферат

Автоматическое включение синхронных генераторов на параллельную работу — раздел Энергетика, Конспект лекций дисциплины электроэнергетика 140200 Электроэнергетика В Эксплуатации Относительно Часто Возни­Кает Необходимость Вк…

В эксплуатации относительно часто возни­кает необходимость включения синхронных ге­нераторов на параллельную работу после оче­редных отключений, обусловленных эксплуа­тационным графиком их работы или выводом агрегатов в ремонт. Процесс подготовки и включение генераторов на параллельную работу называют синхронизацией.

В практике эксплуатации используют два метода синхронизации; а) метод точной син­хронизации и б) метод самосинхронизации.

В некоторых случаях допустимо несинхрон­ное включение на параллельную работу двух частей энергосистемы. Так, например, в на­стоящее время в ряде систем применяют не­синхронные автоматические повторные вклю­чения линий, связывающих части системы. Максимальные уравнительные токи, которые при этом могут появиться, не должны превы­шать допустимых для генераторов.

При точной синхронизации генератор воз­буждают и включают в сеть после достижения следующих условий синхронизма: 1) равенст­ва напряжений по величине ; 2) совпадения напряжений по фазе; 3) равенства частот ге­нератора и сети.

Несоблюдение любого из этих условий при включении может привести к серьезным по­вреждениям генератора.

Допустим, что необходимо подключить ге­нератор Г на параллельную работу к систе­ме С (рис. 13-19,й).

Примем, что система (сеть) обладает большой мощностью и напря­жение и с на шинах системы остается пример­но неизменным во всех режимах. Сопротивле­ние системы до сборных шин установки обозначим хс . Возможны три режима, предше­ствующих моменту включения генератора:

1. Векторы фазных напряжений генератора U r и системы Uc не равны по величине, но совпадают по фазе и изменяются во времени с одинаковой частотой

2. Векторы фазных напряжений разошлисьпо фазе на некоторый угол

3. Генераторы вращаются с разными угловыми скоростями

В первом из рассматриваемых случаев уравнительный ток получается индуктивным и существенной опасности для машин не представляет. Поэтому разность на­пряжений при включении машин можно допу­скать до 5—10%.

Во втором случае

уравни­тельный ток имеет значительную активную составляющую. Вектор напряжения U$. T гене­ратора отстает, поэтому активная составляю­щая /а .г его уравнительного тока создает мо­мент, направленный на ускорение ротора.

Если бы вектор напряжения £/ф. г опережал вектор 0фшС , то активная составляющая его тока создавала бы момент, тормозящий ротор. В обоих случаях включение генератора сопро­вождается значительными толчками нагрузки на его вал, что может повлечь за собой серь­езные механические повреждения агрегата. Во избежание этого угол расхождения векторов напряжений синхронизируемых источников в момент включения не должен превышать 10 эл. град.

Наконец, в третьем случае, когда угол между напряжениями генератора и системы все время меняется, непрерывно изменяется и величина разности напряжений Д« ф , кото­рую называют напряжением биения.

Напряжение биения изменяется во време­ни с частотой, равной полусумме частот син­хронизируемых источников, а его амплитуда колеблется в пределах от 0 до 2£/ф. м

Таким образом, при неравенстве частот всегда существует опасность включения в не­благоприятный момент значительного расхож­дения векторов напряжений. Кроме того, при большой разности частот машина может не войти в синхронизм. Все это заставляет огра­ничивать разность частот при включении вели­чиной 0,1%.

Наибольший уравнительный ток возникает при включении в момент, когда ip=180°.

Итак, включение возбужденного генератора на параллельную работу с другими генерато­рами при произвольном соотношении частот и напряжений может повлечь за собой тяже­лые повреждения машины, обусловленные сильными механическими толчками и электро­динамическими силами от больших уравни­тельных токов.

Процесс синхронизации состоит в регули­ровании напряжения и частоты включаемого генератора в соответствии с условиями син­хронизма и включении генераторного выклю­чателя в правильно выбранный момент. При синхронизации используют комплект измери­тельных приборов (рис. 13-20): два частото­мера и два вольтметра, контролирующих соот­ветственно частоту и напряжение на зажимах синхронизируемого генератора и сети (систе­мы), и синхроноскоп 5—прибор, позволяю­щий судить о взаимном перемещении векторов напряжений синхронизируемых источников. Все эти приборы монтируют на одной колонке синхронизации.

Равенства напряжений добиваются измене­нием возбуждения синхронизируемого генера­тора. Частоту регулируют, изменяя посредст­вом сервомотора пуск рабочего вещества (па­ра, воды, топлива) в первичный двигатель

подключаемого генератора.

В реальных условиях невозможно добиться устойчивого равенства частот у синхронизи­руемого генератора и сети. Выключатель гене­ратора следует включить в тот момент, когда вектор напряжения синхронизируемого гене­ратора медленно подходит к вектору напря­жения сети.

Момент включения улавливают по стрелке синхроноскопа, которая вращается с угловой скоростью скольжения. На шкале прибора на­несена черта, соответствующая совпадению напряжений по фазе. При дистанционном управлении выключатель следует включать в момент, когда стрелка синхроноскопа не­много не дошла до черты, так как необходимо учесть время дистанционного включения вы­ключателя.

Недостатки способа точной синхронизации: сложность и длительность процесса, особенно в условиях аварийного режима системы, со­провождающегося колебаниями частоты и на­пряжения, необходимость высокой квалифи­кации обслуживающего персонала, сложность автоматизации процесса, возможность тяже­лых аварий при нарушении условий синхрони­зации.

Все темы данного раздела:

Электрические станции являются единственными источниками активной мощности в энергосистеме. Основную часть электрической энергии в Единой энергосистеме вырабатывают тепловые и гидра

Для получения электроэнергии используется энергия водных потоков. Первичными двигателями на ГЭС являются гидротурбины, приводящие во вращение синхронные гидрогенераторы.

  • Как и КЭС, гидро

Эти электростанции имеют два бассейна – верхний и нижний с определенными перепадами высот между ними. В здании ГАЭС устанавливают обратимые гидроагрегаты. В часы минимума нагрузки энергосистемы ген

На атомных паротурбинных электростанциях в качестве источника энергии используют тепловую энергию ядерной реакции. В качестве топлива используются тепловыделяющие элементы из природного или

Энергия морских приливов, или, как иногда ее назы­вают, «лунная энергия», известна человечеству со времен глубокой древности. Эта энергия еще в далекие истори­ческие эпохи использов

В последнее время рассматриваются проекты созда­ния искусственных энергетических плантаций, на кото­рых предполагается выращивание биомассы и последую­щее использование биологическо

Главная схема электрических соединений электростанции (подстанции) — это совокупность основного электрооборудования (генераторы, трансформаторы, линии), сборных шин, коммутационн

Состав потребителей с. н. подстанций зависит от типа подстанции, мощности трансформаторов, наличия синхронных компенсаторов, типа электрооборудования. Наименьшее количество потребит

Распределительное устройство, расположенное на открытом воздухе, называется открытым распределительным устройством. Как правило, РУ напряжением 35 кВ и выше сооружаются откры

При повреждении изоляции проводников относительно земли в месте повреждения возникает ток, значение и продолжительность которого зависит от рабочего заземления сети. В эффективно за

Основной заземлитель – это специальный заземлитель для проведения тока в землю, вспомогательный заземлитель – это металлический предмет любого назначения соединенный с землей. Наприме

Для регулирования напряжения и управления потоками мощности в замкнутых сетях используют трансформаторы с продольно-поперечным либо только с продольным регулированием. Обычные транс

К устройствам сетевой автоматики относятся устройства автоматического повторного включения (АПВ), автоматического включения резервного питания и оборудования (АВР), автоматической р

Кратковременное снижение или полное исчезновение напряжения на шинах собственных нужд, вызванное коротким замыканием или переключе­нием на резервное питание из-за автоматического ил

На промышленных предприятиях с большим числом энергетичес­ких объектов применяют диспетчерское управление электроснабже­нием, осуществляемое специальной диспетчерской службой, с дис

1 Периодический осмотр ТП, РП 1.1 Осмотр всех объектов электромонтерами Не менее чем 1 раз в 12 Годовой месяцев график ТО 1.2 Осмотр объектов, которые есть в плане В течение го

Воздушные линии электропередачи (ВЛ) предназначены для передачи электроэнергии на расстояние по проводам. Основными конструктивными элементами ВЛ являются провода, тросы, опоры, изоляторы и линейна

Кабельная линия электропередачи — линия элект­ропередачи, выполненная одним или несколькими ка­белями, уложенными непосредственно в землю, ка­бельные каналы, трубы, на кабельные конструкции. Наибол

Выбор схемы и параметров сетей производится на перспективу 5—10 лет. При решении вопроса целесообразности введения высшего напряжения в сетях следует рассматривать период,

В электрической системе должно сохраняться устойчивое равновесие в выработке и потреблении активной и реактивной мощностей. При коротких замыканиях, отключениях мощных агре

В некоторых электроустановках при вы­нужденном применении аппаратов оператив­ных цепей, работающих на постоянном токе, можно вместо аккумуляторных батарей при­менять источники выпря

Структурная электрическая схема зависит от состава оборудования (числа генераторов,трансформаторов), распределения генераторов и нагрузки между распределительными устройствами (РУ)

Преобразовательные подстанции — подстанции, предназначенные для преобразования рода тока или его частоты. Электрическое распределительное устройство, не вх

4.3.5. На преобразовательных подстанциях и установках, предназначенных для питания промышленных потребителей, должны применяться полупроводниковые преобразователи. 4.3.6. На преобразовател

Наиболее часто на подстанциях устанавливают два трансформатора или автотрансформатора. В этом случае при правильном выборе мощности трансформаторов обеспечивается надежное электроснабжени

В закрытых РУ 6-10 кВ ошиновка и сборные шины выполняются жесткими алюминиевыми шинами. Медные шины из-за высокой их стоимости не применяются даже при больших токовых нагрузках. При

Выключатели ВН предназначены для коммутации цепей переменного тока с напряжением 3 кВ и выше во всех режимах, возможных в эксплуатации: включение и отключение номинальных токов, ток

Выключатели нагрузки предназначены для управления высоковольтными синхронными и асинхронными двигателями большой мощности, а также другими нагрузками с малой индуктивностью. Они дол

Силовые трансформаторы, установленные на электростанциях и подстанциях, предназначены для преобразования электроэнергии с одного напряжения на другое. Наибольшее распространение пол

Для выработки электроэнергии на электростанциях применяют синхронные генераторы трехфазного переменного тока. Различают турбогенераторы (первичный д

Разомкнутая сеть – это сеть, питание потребителей в которой осуществляется только с одной стороны. Питание такой сети может выполняться по двухцепной линии или резервироваться от др

Разомкнутые резервированные сети применяются для электроснабжения потребителей I, II категорий. Такие сети выполняются в виде двух параллельных или двухцепных линий. При выходе из с

Любая электроустановка проектируется для нормальной дли­тельной работы при номинальном напряжении. Номинальным напряжением называется указанное изготовителем напряжение, явля

Электрические сети современных электрических систем весьма разнообразны и сложны. В настоящее время отсутствует единая общепризнанная классификация электрических сетей. Фактически о

Нагрузки большинства электроприёмников изменяются с течением времени, эти изменения нельзя выразить аналитически, поэтому их обычно представляют в прямоугольной системе координат пр

На практике для расчётов электроснабжения широко используются не графики электронагрузок, а ряд безразмерных коэффициентов, являющихся показателями графиков и характеристики режимов

Учет активной электроэнергии должен обеспечивать определение количества энергии: 1) выработанной генераторами электростанций; 2) потребленной на собственные и хозя

В большинстве случаев можно полагать, что параметры линии электропередачи (активное и реактивное сопротивления, активная и емкостная проводимости) равномерно распределены по ее длин

Электрическая система обладает свойством единства произ­водства и потребления электрической энергии — вся энергия, ко­торая производится электрическими генераторами Wг, н

Величина, равная произведению действующих значений тока и напряжения в цепи S= UI, называется полной мощностью. В рас­четах и на практике эксплуатации электрических сетей используют

К местным электрическим сетям (в первую очередь это относится к сетям напряжением до 1 кВ) непосредственно подключены электроприемники. В соответствии с ГОСТ 13109-97 на зажимах эле

В электроэнергетических системах для регулирования напряжения используют следующие способы: регулирование возбуждения генераторов электростанций и синхронных компенсаторов, изменение коэффициентов

В соответствии с действующим в странах СНГ международным стандартом (ГОСТ 13109-97) [28] качество частоты в электроэнергетической системе оценивают по отклонению частоты. П

По режиму работы электроприемники могут быть разделены на три группы, для которых предусматривают три режима работы: продолжительный, в котором электрические машины мо­гут

Для городов характерна большая плотность нагру­зок, составляющая от 2 до 12 МВт/км2, и относитель­но равномерное их рассредоточение на ограниченной территории. Стесненные

Для промышленных предприятий характерно нали­чие концентрированных нагрузок. Многообразие конк­ретных условий приводит и к многообразию схем внешнего электроснабжения. Однако опыт п

К электрическим сетям сельскохозяйственного назначения относятся сети от которых снабжаются электроэнергией преимущественно (более 50% по расчетной нагрузке) сельхозпотребители, вкл

Схематично система электроснабжения электрифицированного транспорта, в зависимости от способа питания, рода тока и других влияющих факторов, приведена на рис. 2.12.1. Как видно из р

Электрическая нагрузка отдельных потребителей, а следовательно, и суммарная их нагрузка, определяющая режим работы электростанций в энергосистеме, непрерывно меняется. Принято отраж

Каялов Г.М., занявшийся расчётом нагрузок ещё в 1934 г., к 1937 г. предложил вполне логически построенную теорию, получившую название метода упорядоченных диаграмм и ставшую в СССР

В практике эксплуатации обычно действительная нагрузка потребителей меньше суммарной установленной мощности. Это обстоятельство учитывается коэффициентами одновременности кo

Вид аналитической функции, описывающей изменение показателей надежности P(t), f(t) или (t), определяет закон распределения случайной величины, который в

Электрические аппараты и проводники выбираются по уровню изоляции, допустимому нагреву токоведущих частей в продолжительных режимах, а проводники, за исключением проводников сборных

Нагрузочная способность проводника характеризуется длительно допустимым током нагрузки, определенным из условий нагрева его при заданных разностях температур проводника е и окружающ

Термическая стойкость электрических проводников и аппаратов лимитируется предельно допустимой кратковременной температурой кр.доп частей проводников и аппаратов при КЗ, приведенной ниже,

Н е й т р а л я м и электроустановок называют общие точки обмотки генераторов или трансформаторов, соединенные в звезду. Вид связи нейтралей машин и трансформаторов с зе

При повреждении изоляции проводников относительно земли в месте повреждения возникает ток, значение и продолжительность которого зависит от рабочего заземления сети. В эффективно за

Защитным отключением называется автоматическое отключение электроустановок при однофазном (однополюсном) прикосновении к частям, находящимся под напряжением, недопустимым для человека, и

Настоящая глава распространяется на электротермическое оборудование и электротермические установки всех видов, эксплуатируемые у Потребителей. Устройство и расположение электротермических установок

На дуговой печи опытным путем должны быть сняты рабочие характеристики для всех ступеней вторичного напряжения и ступеней реактивного сопротивления дросселя. При наличии в цехе нескольких электропе

Плазменно-дуговые и электронно-лучевые установки должен обслуживать персонал, специально подготовленный для работы на данных установках. На основании инструкции по эксплуатации завода-изго

Пункты 3.2.27 — 3.2.33 настоящей главы распространяются на электротермические индукционные установки промышленной (50 Гц), повышенной (до 30 кГц) и высокой (свыше 30 кГц) частоты. Приемка

К установкам ультразвуковой и радиочастотной относятся электроустановки, используемые для термообработки материалов (металлов — при индукционном нагреве, непроводящих материалов — в электрическом п

Данные требования распространяются на электродные водогрейные и паровые котлы независимо от рабочего давления и температуры нагрева воды в них, питающиеся от источников тока промышленной частоты на

Область применения На какие электросварочные установки распространяется настоящий раздел ПУЭ? Ответ. Распространяется на оборудуемые и испо

Какие значения не должно превышать напряжение холостого хода источников сварочного тока установок дуговой сварки при номинальном напряжении питающей электрической сети?

Установки электролизные и гальванических покрытий — комплексы, состоящие из одной или нескольких ванн (соответственно электролизных — электролизеров или гальванических) и из требующ

Средневзвешенная нерегулируемая цена электроэнергии на оптовом рынке определяется в соответствии с разделом 7. Правил функционирования розничных рынков электрической энергии в перех

Алгебраическая разность напряжений в начале и конце линии по величине (модулю) называется потерей напряжения. Для пояснения потери напряжения на векторной диаграмме (рис. 2.1

В линиях 110 кВ и ниже, как известно, можно пренебречь потерями мощности на корону. В этом случае для снижения нагрузочных потерь мощности целесообразно повышать рабочее напряжение

Если в сети установлен источник реактивной мощности в виде регулируемого компенсирующего устройства мощностью QK (рис. 2.19.3), то потери активной мощности будут о

Суммарные потери мощности в трансформаторах, как известно, состоят из потерь холостого хода и нагрузочных потерь. При параллельной работе двух и более трансформаторов на одной подст

Выбор схемы и параметров сетей производится на перспективу 5—10 лет. При решении вопроса целесообразности введения высшего напряжения в сетях следует рассматривать период,

На каждом предприятии необходимо иметь стратегию или программу энергосбережения по предприятию в целом, включая все подразделения и, осо­бенно, наиболее энергоемкие цеха. Такая прог

2.21.3.Методы расчета эффективности применения энергосберегающих технологий в системах электроснабжения Экономическая эффективность от применения коммерческой и техни­ческо

Установившееся отклонение напряжения определяют в процентах по формуле , (2.22.1) где UНОМ — номинальное междуфазное (фазное) напря

Несимметрия напряжения характеризуется коэффициентами несимметрии напряжения по обратной и нулевой последовательностям, которые при i-м наблюдении в процентах вычисляют соответстве

Под отклонением частоты понимают алгебраическую разность между фактическим значением частоты и ее номинальным значением при медленных изменениях =

В электроэнергетических системах для регулирования напряжения используют следующие способы: регулирование возбуждения генераторов электростанций и синхронных компенсаторов, изменение коэффициентов

Пусковые органы – непосредственно и непрерывно контролируют состояние и режим работы защищаемого оборудования и реагируют на возникновение КЗ и нарушение нормального режима р

При коротком замыкании ток в линии увеличивается. Этот признак используется для выполнения токовых защит. Максимальная токовая защита (МТЗ) приходит в действие при увеличении тока

Селективность действия v чувствительность ступен­чатых токовых защит как ненаправленных, так и на­правленных сильно зависит от величины тока повреж* дения и характера его изменения

В электроэнергетических системах могут возникать повреждения и ненормальные режимы работы. Повреждения: короткие замыкания – сверх ток, понижение напряжения – потеря

Потеря и падение напряжения. Большинство электроприемников работает с лучшими показателями при номинальном напряжении. Отклонение напряжения от номинального ухудшает их работу. Т

В электрических установках могут возникать различные виды коротких замыканий, сопровождающихся резким увеличением тока. Поэтому электрооборудование, устанавливаемое в системах элект

Напряжение, сколь угодно длительное приложение которого безопасно для электрооборудования, называют наибольшим рабочим напряжением — f/наиб.раб- Любые повышения напряжения сверх наи

Защита силовых трансформаторов. Защита, устанавливаемая на силовом трансформаторе, должна или обеспечивать его отключение при междуфазных и витковых коротких замыканиях, а также при

Вторичные обмотки трансформаторов тока, установленных на каждой линии, соединяют проводами между собой и подключают на разность токов. Параллельно вторичным обмоткам трансформаторов

Автоматическое включение резерва АВР должно предусматри­ваться для всех ответственных потребителей, поэтому на подстанциях, питающих Потребителей 1-й категории, АВР является обязате

Автоматическое регулирование частоты позволяет наиболее точно поддерживать частоту относительно ее номинального значения. При этом персонал электростанции, осуществляющей вторичное

Бесперебойность электроснабжения потре­бителей в электрических системах обеспечивается не только рассмотренными выше устройствами релейной защиты, но и некото­рыми системами противо

Защита от перенапряжений включает в себя комплекс мероприятий, ограничивающих перенапряжения при грозе, коммутациях и повреждениях до уровня, безопасного для изоляции. В комплекс вх

В пролетах ВЛ основной изоляцией между проводами разных фаз является воздух. Для изоляции и крепления проводов на опоре применяют линейные изоляторы, которые изготавливаютс

На подстанциях и в органи­зациях, эксплуатирующих электрические сети должны быть сведения по защите от перенапряжений каждого распределительного устройства и ВЛ:

  • очертани

Применение элегаза SF6 в качестве изоляции позволяет создать КРУ на высокие напряжения (в мировой практике

Напряжение, сколь угодно длительное приложение которого безопасно для электрооборудования, называют наибольшим рабочим напряжением — Uнаиб.раб- Любые повышения напряжения сверх наиб

Грозовые перенапряжения возникают при ударе молнии в электричес­кую установку (перенапряжения прямого удара) или вблизи нее в землю (индуцированные).

Длительность грозовых перенапря

Разрядник – это ЭА, искровой промежуток которого пробивается при определённом значении приложенного напряжения, ограничивая тем самым перенапряжения в установке. Разрядники предн

Для защиты ВЛ от прямых ударов молнии в провод на ВЛ подвешива­ются специальные грозозащитные тросы. Для уменьшения вероятности пе­рекрытия изоляции ВЛ при ударе молнии в грозозащит

Естественные поля. Атмосфера – результат действия электрических зарядов на поверхности земли и в атмосфере. Проявление

уровнях:

  • нарушение молекулярных структур
  • нарушение проницаемости клеточных мембран
  • изменение ферментативной активности

Естественные поля. Атмосфера – результат действия электрических зарядов на поверхности земли и в атмосфере. Пр

Невротические заболевания – раздражительность, забывчивость, головные боли, метеопатия. Психосоматические – гипертония, стенокардия, язва, бронхит, астма. Изменение

  • Электростатические поля. Допустимые уровни на рабочих местах и требования к проведению контроля.
  • (При Е < 20 кВ/м – время пребывания не ограничено. •

Ежегодные издержки на эксплуатацию, или годовые эксплуатационные расходы электрических сетей, представляют собой себестоимость передачи и распределения электрической энергии