Паралелна работа на генератори
Условия за паралелна работа на генераторите:
1. Равенство на напреженията на работещия и свързания генератор.
2. Равенство на техните честоти.
3. Съвпадение на фазовата последователност.
4. Равенството на ъглите на преместване между ЕМП на всеки генератор и напрежението върху гумите (последното условие се свежда до геометрично идентичното положение на роторите на генератора спрямо техните статорни намотки).
След свързване на генератора към гумите, при всички горепосочени условия за синхронизация, неговата EMF е равна по стойност и противоположна по фаза на мрежовото напрежение, така че токът в генераторната верига е нула, т.е. генераторът работи без товар. Механичната мощност на задвижващия двигател се изразходва изцяло за покриване на загубите. Липсата на ток в намотката на статора на генератора води до факта, че намотката на статора не създава въртящо се магнитно поле и в генератора действа само възбуждащото магнитно поле, което се върти с ротора на ъглова честота, но не създава електромагнитен момент. Ако въртящият момент на задвижващия двигател се увеличи, тогава роторът на генератора, след като получи известно ускорение, ще се измести спрямо първоначалното си положение под ъгъл в посоката на въртене. Векторът на ЕМП на генератора ще бъде изместен със същия ъгъл спрямо позицията му, съответстваща на режима на празен ход на генератора. В резултат на това във веригата на статора ще се появи получен ЕМП, който ще създаде ток във веригата на намотката на статора. Токът създава магнитно поле, което се върти синхронно с ротора и създава, заедно с роторното поле, резултантното магнитно поле на синхронната машина. По този начин, с появата на ток в намотката на статора на синхронен генератор, работещ паралелно с мрежата, генераторът получава електрически товар изадвижване на дизел допълнително механично натоварване. В този случай механичната мощност на задвижващия двигател се изразходва не само за покриване на загубите на x.x генератора, но и частично се преобразува в електромагнитната мощност на генератора. Следователно електромагнитната мощност на синхронния генератор е електрическата активна мощност, преобразувана от част от механичната мощност на задвижващия двигател. Активната мощност на синхронния генератор, подадена към мрежата, е по-малка от електромагнитната мощност със стойност, равна на сумата от електрическите загуби в намотката на статора и допълнителните загуби при натоварване.
Паралелна работа на дизел генератори:
За да се получи задоволителна паралелна работа на дизеловите алтернатори, е необходимо да се уверите, че е изпълнено изискването за координация на регулатора на скоростта на дизела и автоматичния регулатор на напрежението на генератора.
Персоналът по поддръжката трябва да има ясна представа какво е активна и реактивна мощност и какви устройства контролират разпределението на съответното натоварване между дизеловите генератори.
За много електротехници, които са нови в това или са работили на кораби с DC генератори, тези въпроси често създават проблеми и това ръководство има за цел да помогне да се отговори на много от неясните въпроси.
Синхронизирането, свързването на генератора към шините обикновено не създава проблеми, докато дизеловите регулатори на скоростта, регулаторите на напрежението на генератора и всички електрически контактни връзки са в нормално работно състояние. Въпреки това, ако регулаторът на скоростта на дизела, например, не работи правилно, тогава това ще доведе до колебания в честотата и ще бъде много трудно да синхронизирате генератора, въпреки че трябва да опитате. Синхронизация, когатоНеправилните условия за пускане на генератори в паралелна работа могат да доведат до прекъсване на захранването на кораба с всички произтичащи от това последствия, както могат да се убедят много електромеханици. Синхронизацията, ако условието за съвпадение на фазите е нарушено, причинява повишаване на напрежението във възбуждащата намотка, което при определени условия може да причини повреда на главния токоизправител.
Разпределение на резистивно натоварване (kW)
Когато генераторите са синхронизирани и свързани към шините, те стават електрически свързани заедно, което означава, че напрежението и честотата са еднакви за всички генератори, свързани паралелно. Увеличаването на подаването на гориво на един дизелов двигател няма да доведе до увеличаване на честотата на генератора, свързан към него, спрямо други. Резултатът от увеличаването на подаването на гориво може да се дължи на поемането на по-голямата част от общия резистивен товар от един от генераторите, като същевременно причинява леко увеличение на честотата на шините. След свързване на генератора за паралелна работа, активният (kW) товар се разпределя между работещите генератори ръчно, чрез съответните регулатори на скоростта на дизела на таблото на главното табло.
По-нататъшното разпределение на активния товар с всякакви промени се извършва автоматично, при условие че дизеловите регулатори са правилно конфигурирани! Това автоматично активно споделяне на натоварването се дължи на наклона на дизеловия регулатор на скоростта, който намалява скоростта (около 4% без товар) и увеличава скоростта при пълно натоварване. Например, ако честотата е 62 Hz на ненатоварен дизел, тогава при пълно натоварване честотата ще бъде около 59,5 Hz.
Ако за ненатоварен и напълно натоварен дизелов двигател промяната в скоростта се извършва еднакво за всички машини, тогаваи разпределението на активния товар между тях ще бъде еднакво. Ако промяната в скоростта не е еднаква, тогава разпределението на товара няма да е синхронно.
За да определите дали намаляването на оборотите на дизеловия двигател е правилно, разгледайте следния пример: да кажем, че работи един генератор (да го наречем №1), той е напълно натоварен и честотата му е 61 Hz. Нека проверим спада на честотата, когато генератор № 2 е включен в паралелна работа (ненатоварен, но вече свързан към шините). Разпределението на натоварването ще се извършва само с помощта на регулатора на скоростта на дизела № 2, така че честотата на гумите е все още 61 Hz, а ватметърът на ДГ № 2 показва почти нулево натоварване. Когато регулаторът на скоростта на DG#2 е засегнат, товарът от DG#1 ще бъде прехвърлен към DG#2, променяйки подаването на гориво към DG#1, когато ватметърът на DG#1 покаже „O“, товарът ще се прехвърли напълно към DG#2 и можем да проверим честотата на гумите, тя ще бъде около 58,5 Hz или 4% по-ниска от първоначалната стойност.
Може да се провери и друг дизелов двигател и ако намаляването на оборотите при пълно натоварване не е еднакво за различните машини, тогава е необходимо да се настроят регулаторите на скоростта на дизела. Друга забележителна точка е затихването. Ако затихването е твърде слабо, има опасност стрелката на ватметъра да започне да се колебае поради факта, че регулаторите ще се опитат да поемат внезапни скокове на натоварване. Нестабилното колебание на натоварването, определено от стрелката на ватметъра и причинено от нестабилността на дизеловите регулатори, може в крайна сметка да доведе до пълно спиране на тока на кораба! Луфт, люфт или износване на дизелов регулатор на скоростта може да доведе до същия резултат.
Споделяне на реактивен товар (kVAr)
Добре известно е, че в източниците на променливататоковият товар не е нетен резистивен (kW), а сумата от резистивен и реактивен (kVar) товар.
Активният товар, измерен в (kW), е мощността, развита от дизеловите двигатели и предадена на потребителите на електроенергия (електродвигатели, източници на топлина, лампи и др.) и по-нататък преобразувана във въртящ момент, топлина и светлина.
Реактивният товар, измерен в (kVAr), включва магнитни сили в двигатели, трансформатори и др. Стойността на реактивната мощност не влияе на активния товар, което означава, че дизеловите двигатели не възприемат висока или ниска стойност на реактивна мощност. За един генератор обаче това натоварване е много важно като общо натоварване!
Общият товар, наричан още въображаем (привиден), се измерва в (kVA). Реактивният товар трябва да бъде равномерно разпределен между генераторите, като това разпределение се регулира тематично от генераторните регулатори на напрежение!
Как се случва: Знаем, че когато алтернаторите работят нормално, техните напрежения могат леко да варират от стойността, контролирана от реостата на контролната платка на регулатора на напрежението. Всеки опит да се направи същото на генератори, работещи паралелно, няма да доведе до промяна на напрежението в съответния генератор, свързан към обща шина, и, разбира се, напреженията на генератора трябва да бъдат зададени на равни стойности, единственият резултат от този опит е промяна в фактора на мощността на конкретен генератор, т.е. разпределението на общия им реактивен товар, заедно с намаляване или увеличаване на напрежението на шината. Следователно, когато генераторите работят паралелно, откриването на реактивен товар може да се настрои с тример потенциометър на самия регулатор на напрежението (на някои кораби той се вкарва директно в помещението на генератора).раздел TS). Последващото увеличение на реактивния товар трябва автоматично да се преразпределя между работещите генератори. Това се постига чрез увеличаване или намаляване на напрежението в регулатора, което съответно намалява или увеличава реактивния товар.
U / S (Under Speed) - това е защитата на генератора от превъзбуждане, с намаляване на скоростта на дизела. Когато скоростта на дизела падне до стойностите, зададени на U/S тримера, червеният светодиод светва и напрежението на генератора започва да намалява до 10V. при 1Hz.
За да се настрои правилно защитата срещу превъзбуждане, е необходимо: да стартирате дизеловия двигател, да го доведете до номинална скорост от 60Hz и след това да намалите скоростта с 6Hz, т.е. да получите 54Hz на главните разпределителни шини. След това използвайте потенциометъра U/S, за да накарате червения светодиод да светне. След това върнете дизеловия двигател обратно към номиналната скорост от 60 Hz и U / S потенциометърът никога повече не трябва да се регулира!
СТАБИЛНОСТ - устойчивост за стабилност. Проектиран да поддържа постоянно напрежение, с увеличаване или намаляване на натоварването. Регулирането на потенциометъра "STAB" може да се извърши само за генератора на празен ход и се състои в следното: потенциометърът се поставя в средно положение и започва бавно да се върти по посока на часовниковата стрелка, докато чувствителността на дизела се увеличава и напрежението започва да варира. Завъртането обратно на часовниковата стрелка от средна позиция намалява чувствителността на дизела и колебанията на напрежението намаляват. Регулирането трябва да се извършва изключително внимателно, поради възможния голям спад на напрежението при нарастващи самоиндукционни товари. Поява на ЕДС. в електрическа верига в резултат на промяна на магнитния поток, създаден от тока в същатаверига се нарича самоиндукция.
VOLT - съпротивление за регулиране на напрежението, работи в тандем с допълнителен регулиращ резистор, разположен на самия регулатор на напрежението или на генераторните панели на главното табло. Настройката на потенциометъра "VOLT" се извършва по следния начин: нагласете дизеловия двигател на номинални обороти, нагласете потенциометрите (VOLT) на средно положение, регулирайте напрежението на генератора (Ux.x трябва да бъде равно на 450-452V), използвайте допълнителен потенциометър на главното табло или на регулатора за постигане на най-точни стойности.
Всички U / S, STAB, VOLT настройки трябва да се извършват без натоварване на генератора, с изключена машина, т.е. на празен ход.
P/F - съпротивление за регулиране на реактивния товар при паралелна работа на генераторите. Настройката на потенциометъра "P/F" се извършва по следния начин: изравняваме активния товар на всички работещи генератори, като сравняваме показанията на табловите амперметри (kA) на главното табло. На регулатора на генератора, който изисква настройка, преместваме потенциометъра в средно положение и започваме да въртим обратно на часовниковата стрелка, следвайки чувствителността на потенциометъра в kA. Завъртането на потенциометъра по посока на часовниковата стрелка намалява реактивния товар на съответния генератор. Чрез регулиране на P/F за постигане на равномерно разпределение на реактивния товар между всички работещи генератори, с еднакъв активен товар!
Изисквания за брегово захранване.
При захранване на електрическото оборудване на кораба от брега:
1. Обърнете специално внимание на състоянието и параметрите на електрическите съоръжения, осигуряващи захранване от брега (клеми, АБ, контактори, кабел и др.).
2. Осигурява постоянен мониторинг на общия ток на натоварване на корабните консуматори.
3. Изчислете очаквания товар преди свързване на консуматори.
4. Осигурете постоянен температурен контрол на бреговия захранващ кабел
5. Елиминирайте възможността от механични въздействия и повреди на бреговия захранващ кабел
6. Обозначете бреговия захранващ кабел с подходящи табели.
7. Ако има превключвател за захранване на брега на главното разпределително табло за автобуси 440V и 220V, обърнете внимание на неговото положение
8. Ако напрежението на SES е 440V, тогава преди да преминете към 380V захранване от брега, превключете намотките на трансформаторите за осветление, ако има такива, за да увеличите вторичното напрежение до 220V. Преди да преминете към SES, не забравяйте да възстановите схемата за свързване на намотките.