Переход генератора в асинхронный режим

Физический процесс перехода генератора в асинхронный режим происходит в следующей последовательности: при исчезновении или уменьшении тока в обмотке возбуждения генератора уменьшается магнитный поток возбуждения и соответствующий ему электромагнитный момент на валу турбогенератора, для поддержания магнитного поля генератор начнет забирать намагничивающий ток из сети. Равновесие между вращающим моментом турбины и электромагнитным (тормозным) моментом генератора нарушается, и турбоагрегат начинает увеличивать скорость вращения выше синхронной. Регулирование турбины при этом уменьшает впуск пара в турбину и позволяет сохранить нормальную скорость вращения, вследствие чего активная нагрузка турбоагрегата несколько снижается. Увеличение числа оборотов турбоагрегата приводит к тому, что ротор генератора начинает вращаться быстрее, чем магнитное поле ротора, и в роторных контурах возникают переменные токи, имеющие частоту скольжения. Взаимодействие наведенных в контурах ротора токов с основным потоком статора создает асинхронный электромагнитный момент на валу генератора, затормаживающий ротор. Установившийся асинхронный режим наступает при равенстве асинхронного электромагнитного момента генератора и момента вращения турбины, в этом режиме генератор выдает в сеть активную и потребляет из сети реактивную мощность. Величина асинхронного момента в общем случае определяется его реактивностями в установившихся и переходных режимах и постоянными времени его контуров. Асинхронный момент турбогенераторов резко возрастает с увеличением скольжения, поэтому равновесие между асинхронным моментом генератора и моментом турбины наступает при небольших скольжениях.
С изменением скорости вращения ротора меняются величины активного сопротивления ротора и реактивного сопротивления рассеяния статора и ротора, в бочке ротора возникают дополнительные потери за счет протекания токов по замкнутым контурам, увеличивается нагрев ротора.
Намагничивающий ток, потребляемый из сети генератором, в асинхронном режиме подсчитывается по формуле.
Поскольку у турбогенераторов величина ОКЗ меньше 1,0, намагничивающий ток, забираемый ими из сети, колеблется в пределах = (0,3-0,35) / [Л. 47 и 48]. Если скольжение турбогенератора изменяется в пределах от 5—0 до 5=0,48, момент можно подсчитать по формуле.
В относительных единицах асинхронный момент равен потере мощности в результирующем активном сопротивлении роторных контуров, приведенном к обмотке статора. Величины номинального скольжения, приведенного активного сопротивления обмотки возбуждения и остальных параметров турбогенератора в асинхронном режиме определяются из формул приложения 1. На асинхронные характеристики турбогенераторов влияет величина внешнего реактивного сопротивления до точки сети, где напряжение не зависит от режима работы данного генератора, и состояние цепи возбуждения. Если обмотка возбуждения генератора замкнута на возбудитель, то максимум асинхронного момента лежит в пределах скольжений 0,0025— 0,0015 отн. ед. Если обмотка возбуждения генератора замкнута на гасительное сопротивление, максимум асинхронного момента имеет место при 5=0,01 М0,005, а если обмотка возбуждения генератора разомкнута, максимум асинхронного момента имеет место при больших величинах скольжения. У турбогенераторов с непосредственным охлаждением обмоток и большими реактивными сопротивлениями асинхронный момент меньше, чем у турбогенераторов с поверхностным охлаждением.