Навигация

Асинхронный режим

Как показывают многочисленные испытания турбогенераторов в асинхронном режиме и опыт эксплуатации, наиболее устойчиво генератор работает в случае, когда его обмотка возбуждения оказывается замкнутой на гасительное или специальное сопротивление. Амплитуда колебаний токов и напряжений статора и ротора при этом относительно невелика, и, следовательно, колебания напряжения сети меньше отражаются на работе потребителей.
Асинхронный режим, вызванный разрывом цепи обмотки возбуждения генератора, сопровождается возникновением перенапряжений на кольцах ротора, представляющих при больших нагрузках предшествующего режима опасность для изоляции обмотки ротора. Ток ротора в этом случае равен нулю, а размах колебаний всех остальных величин несколько возрастает. Чем меньше величина сопротивления в цепи обмотки возбуждения генератора, тем значительнее размах колебаний токов и напряжений, вредно отражающийся на работе двигателей, подключенных к сети генераторного напряжения.
Опытный персонал может определить по показаниям приборов на щите управления характер повреждения в системе возбуждения. При переходе генератора в асинхронный режим работы персонал должен немедленно разгрузить его в соответствии с местной инструкцией, отключить АГП, чтобы уменьшить колебания напряжения в сети, вывести из действия устройства АРВ и форсировки возбуждения, после чего принять срочные меры к отысканию неисправности в системе возбуждения. Проще всего, если силовые цепи обмотки возбуждения генератора исправны, отключить рабочий возбудитель от сборки рабочего возбуждения и подать возбуждение от резервного возбудителя.
Несимметричные режимы работы генераторов могут существовать длительно в тех системах, где имеется неравномерная загрузка фаз однофазными печами, электротяговая нагрузка и пр. Кратковременно несимметричные режимы работы могут возникнуть при аварийных положениях в электрической части станций и подстанций:,1 при обрывах проводов ошиновки на открытых подстанциях или отходящих линиях электропередачи, при отказе во включении одной фазы выключателя присоединения, при работе через неполнофазную трансформаторную группу, а также при несимметричных коротких замыканиях.
При несимметричной нагрузке синхронной машины появляются значительные местные нагревы в местах посадки роторных бандажей некоторых конструкций, перегревы обмотки ротора, повышенные механические вибрации, высшие гармонические в кривой напряжения и тока статора и ротора. Увеличение нагрева металлических частей и обмоток ротора вызывается дополнительными потерями в роторных контурах, обусловленных полем обратной последовательности, возникающим в несимметричном режиме, увеличением вибрации за счет пульсирующего с двойной частотой вращающего момента, созданного полем обратной последовательности. В обмотках статора при несимметричной нагрузке наводятся высшие гармоники нечетного порядка, а в обмотке возбуждения — высшие гармоники четного порядка.
Располагаемая мощность турбогенераторов при несимметричных нагрузках определяется допустимой для данного класса изоляции температурой, допустимой величиной вибрации и номинальным током статора в наиболее загруженной фазе.
Для всех турбогенераторов неравенство токов в фазах допускается до 10%, что соответствует величине тока обратной последовательности 5—7% тока прямой последовательности (при токе наиболее нагруженной фазы не более номинального). Практически это ограничение распространяется на любые нагрузки машин. Разница в магнитных проводимостях по продольной и поперечной осям турбогенераторов невелика, и вибрации при несимметричных режимах незначительны. Искажение кривой напряжения у турбогенераторов невелико за счет демпфирующего действия роторных контуров.