Способ самосинхронизации

Способ самосинхронизации исключает возможность несинхронных включений в сеть синхронных машин. При включении синхронных машин в сеть методом самосинхронизации генератор разворачивается первичным двигателем до скорости, примерно равной синхронной, и без возбуждения включается в сеть, сразу после этого машине дается возбуждение и она сама втягивается в синхронизм. Во избежание повреждения изоляции из-за перенапряжений обмотка возбуждения генератора в момент включения замкнута на гасительное сопротивление, якорь возбудителя или специальные сопротивления для самосинхронизации, предусмотренные в схемах возбуждения.
Если пренебречь влиянием активных сопротивлений, то магнитное поле, возникающее в синхронной машине после включения ее в сеть, должна быть такой величины, чтобы индуктированная им в обмотках статора э. д. с. уравновешивала напряжение сети. Магнитное поле статора создается периодическими слагающими тока, протекающего по обмоткам статора, и состоит из вынужденного синхронно вращающегося поля, индуктирующего в контурах ротора токи с частотой скольжения  и свободного неподвижного в пространстве поля, затухающего с постоянной времени Га и индуктирующего в контурах ротора тока с частотой. Токи в контурах ротора препятствуют проникновению магнитных потоков в ротор, и последние вынуждены замыкаться по путям с большим магнитным сопротивлением, поэтому начальные значения токов статора могут быть больше установившихся значений.
Токи в обмотках статора после включения машины в сеть уменьшаются за счет затухания свободных апериодических составляющих и уменьшения периодических составляющих после понижения величины скольжения до значений, определяемых током возбуждения, или до значений, определяемых синхронными сопротивлениями, если в ротор не подано возбуждение. Максимально возможный бросок тока в первый момент включения равен: где х0 — относительное сопротивление сети, приведенное к мощности подключаемого генератора.
Из формулы видно, что токи в обмотках генератора при включении способом самосинхронизации не зависят от скольжения и не превышают величины токов при коротком замыкании на выводах статора, на которые машина рассчитывается заводом. Увеличение окольжения в момент включения затягивает время вхождения машины в синхронизм. Так как все современные турбогенераторы включаются на параллельную работу блоком с трансформатором, величины уравнительных токов при самосинхронизации всегда будут меньше, чем ток короткого замыкания.
Магнитная и электрическая не симметрия ротора вызывает пульсации периодических токов статора с двойной частотой скольжения 2fs и колебания апериодических токов с частотой. Это явление сглаживается наличием успокоительных контуров на роторе.
Плавное нарастание тока в обмотке возбуждения машины и созданного им магнитного поля ротора после включения АГП вызывает появление дополнительных переменных токов в обмотках статора. Если величина скольжения 2—3%, эти токи мало заметны, а при скольжениях более 5% персонал замечает значительные колебания по амперметрам статора, которые сами по себе не представляют опасности для машины, но могут вызвать недопустимые колебания напряжения в сети, вредно отражающиеся на работе потребителей. Во избежание этого явления нужно стремиться к тому, чтобы включать машины со скольжениями 2—3%. Если же по условиям работы станции нужно разрешать включения с большим скольжением (но не более 5%), то в схемах предусматривают задержку включения АГП (подачи возбуждения) на небольшое время, достаточное для уменьшения скольжения до 2—3%.