CC BY
3
УДК 621.311:621.316.9
Багаутдинов И.З.
инженер научно-исследовательской лаборатории «Физико-
химических процессов в энергетике» Казанский государственный энергетический университет
Россия, г. Казань
аспирант ИАНТЭ, Казанский Национальный Исследовательский Технический Университет Им. А. Н. Туполева — Каи
Россия, г. Казань
ВЫБОР СХЕМЫ СИНХРОНИЗАЦИИ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Аннотация: В данной статье рассматривается выбор схем синхронизации для электростанций в нормальном режиме.
Ключевые слова: напряжение, синхронизация, выключатель, генератор.
Annotation: In this article we consider the choice of synchronization schemes for power plants in the normal mode.
Key words: voltage, synchronization, switch, generator.
Основными элементами схемы являются шинки синхронизации ШС, к которым присоединена вторичные цепи напряжения обоих генераторов и обеих систем шин через шинки аш и сш и блок контакты БК разъединителей, а также все приборы колонки синхронизации, ключи синхронизации КС1 и КС2 генераторов, ключ синхронизации КС3 шин и ключ К включения синхроноскопа[1 ].
Оба частотомера Н2 и оба вольтметра V колонки соответственно показывают частоту и напряжение включаемого генератора и сети, к которой он присоединяется.
Процесс точной ручной синхронизации, например между включаемым генератором Г1 и I системой шин, протекает следующим образом. При нормальной частоте вращения (обычно n=3000 об/мин) генератору Г1 подаётся возбуждение и его напряжение доводится до номинального (10,5; 15,75.). В это время I система шин присоединена к сети и также находится под напряжением. Персонал включает ключ синхронизации КС1, подаёт оперативный ток к электромагниту включения ЭВ выключателя и, находясь на щите управления электростанции, может уровнять напряжения и частоту включаемого генератора с напряжением и частотой сети. Для этого он пользуется соответственно шунтовым реостатом схемы возбуждения генератора Г1 и ключом дистанционного управления двигателем механизма изменения частоты вращения турбины. Добившись равных значений напряжения и частоты у генератора и на шинах, персонал ключом К включает синхроноскоп S. Наблюдая за направлением и быстротой вращения стрелки синхроноскопа, более точно регулируют число оборотов генератора и его напряжение[2]. При медленном подходе стрелки непосредственно к красной черте синхроноскопа, когда частота включаемого генератора несколько больше частоты сети, персонал кнопкой КУ включает
выключатель В1 генератора и тем самым подсоединяет последний на параллельную работу с сетью. Затем приступают к набору нагрузки на генераторе, воздействуя короткими импульсами с интервалами 10-20 с на двигатель механизма изменения частоты вращения турбины. Аналогично осуществляется синхронизация генератора Г1 со II системой шин.
Генератор надо включать не тогда, когда стрелка синхроноскопа стала на красную черту, а с некоторым опережением (при подходе стрелки к черте), определяемым собственным временем включения выключателя. Это облегчает включение генератора в сеть, так как его частота несколько больше частоты сети, мощность которой весьма значительна.
Синхронизацию генератора Г2 с I и II системами шин выполняют с помощью ключа КС2, а синхронизацию I системы шин со II - с помощью ключа КС3. при этом одна из систем шин присоединяется через шинки синхронизации аг, Ь, сг к роторной обмотке синхроноскопа. Включение обеих систем шин на параллельную работу производят выключением ШВ.
/ляп»
Рис. 1. Схема синхронизации для электростанций с двумя системами шин
Точная автоматическая синхронизация выполняется с помощью специальных устройств - автосинхронизаторов АСТ-4Б, АСУ-12, АСТ-44, УБАС (на полупроводниковых логических элементах), с автоматическими уравнителями частоты и напряжения, воздействующими на цепь возбуждения и двигатель механизма изменения частоты вращения турбины[3].
Включение генераторов на параллельную работу способом самосинхронизации заключается в том, что невозбуждённый генератор разворачивают примерно до синхронной частоты вращения и включают вручную полуавтоматически или автоматически в сеть. Затем в обмотку
ротора генератора подают возбуждение и генератор входит в синхронизм. Этот способ имеет преимущества перед способом точной синхронизации: не требуется подгонки и уравнения частот и напряжений, благодаря чему генератор быстро включается в сеть, что очень важно при аварийном положении и низком уровне частоты и напряжения в энергосистеме.
Недостатками способа самосинхронизации является значительные толчки тока, возникающие при включении невозбуждённого генератора на напряжение сети, и понижение в этот момент напряжения у потребителей.
Полуавтоматическую схему используют обычно на турбогенераторах, где пуск и включение генераторов автоматизированы только частично.
На электростанциях очень часто применяют оба способа синхронизации - самосинхронизацию и точную автоматическую синхронизацию. Автосинхронизаторы используют в нормальных условиях, в особенности на гидроэлектростанциях для частого пуска генератора. В аварийных случаях, а также при резком снижении частоты в системе, когда требуется быстрый ввод новых мощностей, генераторы включают способом самосинхронизации (турбогенераторы до 200 МВт и гидрогенераторы до 500 МВт).
Перед включением генератора обмотка ротора должна быть замкнута на гасительное сопротивление или якорь возбудителя[4].
Самосинхронизацию можно применять и в нормальных условиях для всех гидрогенераторов и СК, когда генераторы работают в блоке с трансформаторами или когда толчки тока статора не превосходят допустимых величин.
Использованные источники:
1.Гафуров Н.М., Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З.Основные направления альтернативной энергетики. Инновационная наука. 2016. № 4-3. С. 74-76. 2., Ившин И.В., Сафин А.Р., Гибадуллин Р.Р., Мисбахов Р.Ш. Определение предельных эффективных конструктивных параметров и технических характеристик обратимой электрической машины возвратно-поступательного действия. Энергетика татарстана . 2015. № 4(40). С 75-81.
3.Хакимуллин Б.Р., Багаутдинов И.З. Преимущества силовых кабелей с изоляцией из сшитого полиэтилена. Инновационная наука. 2016. № 4-3. С. 198-200.
4.Васев А. Н., Лизунов И. Н., Ермеев Р.И., Мисбахов Р. Ш. Использование технологии пассивных оптических сетей в системе сбора и передачи информации телемеханики в электроустановках среднего и высокого напряжения. Кулагинские чтения: техника и технологии производственных процессов XVI международная научно-практическая конференция: в 3 частях. Чита, 28-30 ноября 2016 г.
