Точная синхронизация
Рассмотрим порядок ввода в параллельную работу посредством метода точной синхронизации (со стрелочным синхроскопом):
1. Запускаем дизель-генератор;
2. Уравниваем частоты вводимого и работающего генераторов;
3. Управляем э.д.с. вводимого генератора с напряжением работающего;
4. Включаем синхроскоп и добиваемся медленного вращения его стрелки по часовой стрелке, воздействуя на рукоятку сервомотора.
При достижении стрелкой синхроскопа положения без одной минуты 12, включаем автомат вводимого генератора и распределяем нагрузку.
В процессе синхронизации частота и э.д.с. вводимого генератора должны быть немного выше частоты и напряжения работающего генератора, для возможности взятия нагрузки после включения автомата и как гарантия от срабатывания защиты по обратной мощности.
Простейшая схема точной синхронизации с помощью лампового синхроноскопа изображена на рисунке 1. Устройство из ламп Л1, Л2, Л3, включенных в рассечку фаз параллельно контактам выключателя K называется синхроноскоп.
При разомкнутых контактах выключателя K (рисунок 1, а) приводным двигателем или турбиной раскручивают ротор генератора до частоты вращения n, близкой к синхронной n1. Контакты АГП K2 замыкают, K1 размыкают и присоединяют обмотку возбуждения к возбудителю.
Поддерживая частоту вращения ротора n ≈ n1постоянной, регулируют ток возбуждения If так, чтобы напряжение U (ЭДС холостого хода Ef ) обмотки якоря генератора сталоравно напряжению сети UС.
До включения обмотки якоря в сеть невозможно обеспечить постоянство частоты вращения ротора n = n1, и частота вращения ротора n медленно изменяется. Частота напряжений генератора f = pn также медленно изменяется, тогда как частота сети fC=const. Поэтому угол между векторами ЭДС якоря Ėf и напряжения сети U каждой фазы периодически изменяется от 0 до 360°, а мгновенная разность потенциалов DUC=Ėf + UCмежду контактами каждой фазы выключателя K изменяется от 0 до 2UC c частотой пульсаций | f – fC |.
Лампы синхроноскопаЛ1–Л3, включенные параллельно контактам выключателя K, одновременно мигают с той же частотой, загораясь наиболее ярко при DU=2UС(рисунок 1) и потухая при DU=(0,3…0,6)∙UС. Параллельно одной из ламп включают нулевой вольтметр рV, служащий для более точного определения DU и выбора момента включения.
Когда лампы погаснут и нулевой вольтметр покажет DU=0, замыкают контакты выключателя K и включают генератор в сеть.
Если все условия точной синхронизации выполнены идеально, токов в обмотке якоря генератора не возникает. Генератор будет работать в режиме холостого хода при включенной в сеть обмотке якоря.
Рассмотренный способ синхронизации называют синхронизацией на «потухание». Если в процессе синхронизации по схеме рисунка 1, а лампы загораются и гаснут не одновременно, а поочередно, следует изменить чередование фаз генератора (нарушено первое условие синхронизации).
С помощью лампового синхроноскопа возможна точная синхронизация на «вращение света» или на «свет». Одну из ламп, например Л2, включают как и ранее в фазу В (рисунок 1, б), лампы Л1,Л3 включают на линейные напряжения между фазами А и С. В момент выполнения условий синхронизации лампа Л3 гаснет, а лампы Л1,Л3 светят одинаково ярко.
Включение СГ на параллельную работу способом точной синхронизации требует от обслуживающего персонала соответствующих знаний и навыков работы, так как при неправильном включении СГ судно может полностью или частично остаться без электроэнергии.
На практике используют более сложные схемы синхронизации с ручным или автоматическим включением генераторов на параллельную работу. Используются устройства автоматической точной синхронизации (типа УСГ), которые позволяют осуществлять включение СГ практически без бросков тока и провалов напряжения в судовой сети и обеспечить соблюдение необходимых для этого условий.