Генераторы, включение на параллельную работу
Параллельная работа генераторов позволяет легко маневрировать их включением и степенью нагрузки, обеспечивая максимальный коэффициент полезного действия каждого из них. Совместная работа повышает надежность энергоснабжения, гарантируя проведение плановых и аварийных ремонтов оборудования. Сами электрические станции, территориально разобщенные, позволяют наилучшим образом, как с технической, так и с экономической точки зрения решать задачи производства и распределения энергии. Особые условия нашей страны, располагающей тепловыми, атомными и гидравлическими станциями, занимающей беспрецедентное число часовых поясов со смещением пиковых нагрузок потребления по ним, диктуют необходимость объединения станций с обеспечением параллельной работы синхронных генераторов.
При включении синхронных генераторов на параллельную работу необходимо выполнить определенные условия. Включение может производиться методами точной или грубой синхронизации (самосинхронизация).
Благоприятными условиями включения генератора на электрическую сеть считается равенство нулю токов обмотки статора включаемого генератора. Это достижимо при равенстве напряжения сети и электродвижущей силы включаемого генератора по амплитуде и их синфазности. Последнее условие имеет место при одинаковом чередовании фаз сети и генератора, одинаковых частотах вращения векторов напряжения сети и ЭДС генератора, а также совпадении мгновенных значений этих синусоидально изменяющихся величин. В таком случае дополнительные токи в обмотке статора включаемого генератора не появятся, и генератор будет продолжать работу, как и до включения, при холостом ходе. Если условие жесткого равенства напряжения сети и ЭДС генератора выполнить относительно несложно, то равенство частот приходится соблюдать в пределах диапазона с точностью ± (0,5—0,1) %.
Параметры, влияющие на качество электроэнергии.
Частота.
Отклонение частоты электрического напряжения (переменного тока) в электросетях также является весьма значимым показателем качества электроэнергии. Для отклонения частоты установлены допустимые и максимально допустимые величины: плюс-минус 0,2 и 0,4 Герца. Частота электросети является общесистемным параметром, то есть, она равна во всех местах целостной электросистемы. В случае появления критических отклонений частоты в работу вводится сразу же противоаварийная автоматика электросистемы. Значительное занижение частоты в электросети повлечёт за собой отключение целых районов и может привести к общесистемной аварии.
Напряжение.
Разброс значения величины сетевого электрического напряжения характеризуется показателем, который называется отклонением напряжения. Для него предопределены номинально и максимально допустимые значения разброса величин на самих выводах электрических приемников электроэнергии. Эти допустимые отклонения напряжения соответствуют для нормального 5% и для максимального 10% от принятого за норму номинального напряжения электросети. Данный показатель очень значителен, поскольку от его величины напрямую зависит работоспособность различных блоков электропитания.
Для чувствительных электрических систем (таких как инфокоммуникационные) важным критерием является диапазон изменения электрического напряжения. Максимально возможный диапазон изменения электрического напряжения содержит весьма сложную зависимость от имеющийся частоты колебания и самой формы огибающей. Общая сумма существующего диапазона изменений напряжения и отклонения электрического напряжения в местах соединения с электросетями 220/380 Вольт не должна быть больше 10% от изначального номинального электрического напряжения.
Провал электрического напряжения можно характеризовать, как продолжительность спада сетевого напряжения, значение которого в электросетях до 20 кВ не должна быть больше 30 секунд. Провал электрического напряжения, также как его отключение, несёт за собой большую опасность для электропитания различных видов инфокоммуникационных систем.
Следующим показателем качества электроэнергии является импульс напряжения. Величины импульсных электрических напряжений для грозовых разрядов, что возникают в воздушных и кабельных электросетях с напряжением 220/380 Вольт, не превышают 6 и 10 кВ. Для импульсов коммутационных в электросетях 380 Вольт величина электрического импульса — не выше 4.5 кВ. Возникновение импульса грозы в кабельной электросети может быть, если он входит в нее из электрической воздушной линии.
Временное перенапряжение электросети характеризуется отношением максимальной величины огибающей имеющихся амплитудных значений электрических напряжения за промежуток времени самого прохождения данного явления перенапряжения к действительной амплитуде номинального электрического напряжения. Величина коэффициента напрямую зависит от времени перенапряжения, и не превышает 1.47.