Точна синхронізація
Включення генератора в мережу може супроводжуватися поштовхами зрівняльного струму та активної потужності на вал генератора, а також більш менш тривалими гойданнями. Зазначені небажані явища виникають внаслідок того, що частота обертання генератора, що включається, відрізняється від синхронної частоти обертання генераторів енерго системи, а напруга на висновках збудженого генератора — від напруги на шинах електростанції. Тому для включення синхронного генератора на паралельну роботу з іншими генераторами електростанції або енергосистеми, що працюють, його попередньо потрібно синхронізувати. Синхронізацією називається процес вирівнювання частоти обертання і напруги генератора, що включається, з частотою обертання працюючих генераторів і напругою на електростанції, а також вибір відповідного моменту часу для подання імпульсу на включення вимикача генератора.
На практиці широке застосування отримали два способи синхронізації, точна синхронізація і самосинхронізація.
Точна синхронізація
При включенні генератора способом точної синхронізації необхідно виконання наступних умов:
рівність за абсолютним значенням напруги генератора, що включається, і напруги мережі;
збіг по фазі векторів напруги генератора та напруги мережі в момент увімкнення вимикача.
Виконання зазначених умов забезпечує включення генератора в мережу без кидка зрівняльного струму, без поштовху активної потужності на вал генератора, без глибоких коливань.
Однак практично важко виконати вказані умови. Включення генератора допускається проводити в умовах,коли існують деяка різниця частот генератора та мережі та різниця абсолютних значень напруги генератора та напруги мережі. Допустиме значення різниці частот становить 0,1-0,2 Гц, різниці напруг генератора та мережі - 5-10% номінального.
Різниця напруг генератора і мережі, якщо їх частоти неоднакові, періодично змінюється від нуля до максимального значення.
Ця різниця отримала назву напруги биття, або напруги ковзання. Зміна напруги биття ілюструється векторною діаграмою (рис. 6.1, а) та графіком зміни напруги в часі (рис. 6.1, б). Огинаюча напруга биття змінюється від нуля до максимального значення, що дорівнює подвійній амплітуді , і знову зменшується до нуля.
Чинне значення й напруги биття змінюється за законом
де - Кут між векторами і - Кутова швидкість ковзання.
Час повного циклу зміни напруги биття називається періодом ковзання:
Чим більша швидкість ковзання, тим менший період . На рис. 6.1 показані два цикли зміни напруги биття, відповідні двом значенням кутової швидкості ковзання , при цьому .
Мал. 6.1. Напруга биття: а - Векторна діаграма; б - зміна миттєвих значень напруги биття; в - зміна діючих значень напруги биття