В геологоразведочных организациях на электрических станциях
устанавливают несколько дизель-генераторов, включенных параллельно, так
как график электрической нагрузки станции изменяется как в течение года,
так и в течение месяца, недели, суток и смены. При небольшой нагрузке
несколько генераторов могут быть выключены, а оставшиеся будут работать
с повышенным к. п. д. и улучшенными энергетическими параметрами самой
станции. Л при выходе из строя одного генератора уменьшается лишь часть
мощности, а не вся мощность станции. Параллельная работа синхронных
генераторов требует выполнения ряда специальных условий, необходимых для
безаварийного включения их на параллельную работу и для устойчивой и
надежной работы на общую электрическую сеть.
Существуют два способа включения синхронных генераторов в сеть: точной
синхронизации и самосинхронизации. При параллельном включении
синхронного генератора в момент включения необходимо соблюдать следующие
условия:
электродвижущая сила подключенного генератора должна быть равна
напряжению сети;
полярность подключенного генератора должна соответствовать полярности
сети;
частоты соединенных систем должны быть равны; порядок следования фаз в
соединяемых точках должен быть одинаковым.
Для выполнения указанных условий применяют специальные синхронизирующие
устройства, простейшими из которых являются фазные лампы.
На рис. VI.8, а показан благоприятный момент для
подключения трехфазных генераторов II и III к шинам сети, к которым уже
присоединен трехфазный генератор 1. Фазные лампы генератора II включены
на потухание и, кроме того, к точкам I — V первой фазы подключен нулевой
вольтметр. На рис.
VI.8, б показаны диаграммы напряжения генераторов I и II по
отношению к контуру, включающему обмотки этих
генераторов и фазные лампы. Сумма векторов, к концам которых условно
присоединены лампы, дает напряжение на зажимах соответствующей лампы. Из
рис. VI.8, в видно, что результирующее напряжение в каждой лампе будет
равно нулю, и поэтому они должны погаснуть, что свидетельствует о
благоприятном моменте включения генератора II в сеть.
Лампы первой фазы генератора III включены между
точками 1 — 1" на потухание, а лампы второй и третьей фаз включены
крест-накрест между точками 2—3" и 3—2", следовательно, для генератора
III к этим лампам будет приложено линейное напряжение, и они будут
гореть достаточно ярко, что указывает на благоприятный момент включения
генератора III в общую сеть.
При схеме синхронизации генератора III (рис. VI.8,а) одна лампа включена
в первую фазу и две другие — перекрестно. Это соединение при некоторой
разности частот дает поочередное загорание и потухание ламп. Если их
расположить по кругу, это создает впечатление вращения огня. Частота
загорания ламп и кажущаяся частота вращения огня будут соответствовать
разности частот сети и подключенного генератора.
Если подсоединенный генератор вращается с меньшей
частотой, чем синхронная, то вращение света будет в одну сторону, а при
частоте выше синхронной вращение (мигание) ламп происходит в другую
сторону. Следовательно, по направлению вращения мигания ламп можно
определить, нужно ли изменять частоту вращения присоединяемого
генератора к общей сети, на что не может указать включение ламп на
потухание.
Более точно правильный момент включения определяется лампой первой фазы,
включенной на потухание, и нулевым вольтметром, подключенным параллельно
этой лампе. Если при схеме включения ламп на потухание (рис. VI.8, а, II)
происходит вращение света, то получена схема (рис. VI.8, а, III)
подключения к одному и тому же рубильнику несоответствующих фаз сети и
генератора. В этом случае следует изменить подсоединение любых двух
проводников, идущих от сети или генератора к рубильнику, или изменить
направление вращения машины.
Приступать к синхронизации необходимо тогда, когда порядок следования
фаз сети и генератора одинаковый.
При более высоком напряжении генераторы включают на цараллельную работу
через трансформаторы напряжения, которые должны принадлежать к одной и
той же группе, так как в противном случае потухание ламп будет
соответствовать не совпадению напряжений, а их расхождению по фазам на
180°. В этом случае при включении генератора на потухание ламп
произойдет толчок тока, соответствующий внезапному короткому замыканию.
Во избежание сложных схем автоматической синхронизации применяется
самосинхронизация генераторов. В этом случае невозбуждениый генератор
приводится во вращение с частотой, равной примерно синхронной,
подключается к сети при добавочном активном сопротивлении в цепи обмотки
возбуждения, и затем подается ток возбуждения. Возбужденный генератор
при этом сам втягивается в синхронизм. Обмотка возбуждения
предварительно замыкается через добавочное сопротивление для уменьшения
толчка тока статора, так как магнитный поток якоря, возрастая при
включении генератора в сеть от нуля до некоторой величины, индуктирует
ток в замкнутой цепи возбуждения, вследствие чего процесс аналогичен
подключению к сети трансформатора с замкнутой вторичной цепью.