АЛМАТЫ ЭНЕРГЕТИКА ЖӘНЕ БАЙЛАНЫС ИНСТИТУТЫ
Коммерциялық емес акционерлік қоғамы
Электр станциялары, тораптары мен жүйелері кафедрасы
ЭЛЕКТР СТАНЦИЯЛАРЫНЫҢ ЭЛЕКТР ҚҰРЫЛҒЫЛАРЫН ПАЙДАЛАНУ,
ҚҰРАСТЫРУ ЖӘНЕ БАПТАУ
зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар
(5В071800 – Электр энергетикасы мамандығының барлық бөлімінде оқитын студенттер үшін)
Алматы 2010
ҚҰРАСТЫРУШЫЛАР: Ю.Г.Черемисинов, Р.Т.Мукашева «Электр стансаларының құрылғыларды пайдалану, құрастыру және баптау» зертханалық жұмыстарды орындауға арналған әдістемелік нұсқаулар 5В071800-Электр энергетикасы мамандығының барлық бөлімінде оқитын студенттер үшін.– Алматы: АЭжБУ. 2010ж.- 21 б.
Осы әдістемелік нұсқау зертханалық жұмыстарды орындауға, оларды безендіруге және қорғауға арналаған жалпы түсініктемелерден тұрады.
Зертханалық жұмыстың сипаттамасы «Электр станцияларын пайдалану» курсы бойынша теориялық түсініктемелерден, электр станцияларында оперативті ауыстырып-қосуды жүргізуге арналған электр сұлбаларының сипаттамаларынан және әдебиеттер тізімінен тұрады.
Әдістемелік нұсқау барлық оқу түрінде оқитын «5В071800 -Электр станциялары» мамандығының студенттері үшін арналған.
1 Зертханалық жұмыс
Стансадағы оқшауланған генератор және қуатты энергожүйе параллель жұмыс істегенде генератордың активті және реактивті қуаттарын есептеу.
Жұмыстың мақсаты: Синхронды генераторды басқару кезіндегі студенттің машықтау кезінде дағдысына ие болу.
1.1 Жұмыс бағдарламасы
1.1.1 Электростансадағы зертханалық электр жабдықтармен танысу
1.1.2 Стансадағы оқшауланған генератор және қуатты энергожүйе параллель жұмыс істеген кездегі синхронды генератордағы активті және реактивті қуаттарды реттеу әдісімен танысу
1.1.3 Электростанса зертханасындағы генератор жүктемесіндегі активті және реактивті қуаттарды бақылаушы аспаптарымен танысу.
1.1.4 Активті және реактивті қуаттарды №1, №2 жүктеме және жүктемеден босату генераторларын кезекпен өткізу.
1.2 Электростансадағы зертхананың мінездемесі
Электростанса екі бөлмеде орналасқан: машиналық залда және зертханалық бөлмеде. Машиналық залда қуаттары 5 кВт-тан туратын екі синхронды генератор орнатылған, олардың бастапқы кернеуі 220 В, 1500 айн/м.
Алғашқы қозғалтқыш ретінде қуаты 4,5 кВт болатын аралас қоздырылған тұрақты ток қозғалтқышы қолданылады. Қозғалтқыштарды басқару үшін 2 біріккен іске қосушы құрылғы орнатылған, олар алыс қашықтан басқаруға ие. Барлық қосылған электрлік байланыстар кәбіл мен құрастырылу сыммен орындалған.
Кәбілдер кәбілдік каналға орнатылған және кәбілдік арнамен электрлік стансалар мен қосалқы стансалар зертханалық жұмыста жүургізілген.
Зертханада 4 жоғарғы вольттық ұяшықтан тұратын КСО-226 бас тарату құрылғысы орнатылған. Ұяшықтарға нөмірлер берілген және олар келесідей аттарға ие:
- 1 ұяшық – жүйемен байланысқан трансформатор;
- 2 ұяшық – ажыратқыш бөлшекті трансформатор;
- 3 ұяшық – НТМИ;
- 4 ұяшық – фидер.
Бастапқы басқару аппараты 3 пультты панельден тұрады.
Олар генераторлар және ажыратқыш сөндіргіштерді басқару үшін қызмет жасайды.
Оларға келесі нөмірлер берілген:
- 1 панель – 1 генератордың панелі;
- 2 панель – бөліктеп ажыратқыш панелі;
3 панель – 2 генератордың панелі;
1.1 суретінде бастапқы басқару аппараты көрсетілген.
№ 3 панельдің оң жағында синхрондау колонкасы орналасқан, ол 3 панельмен байланысқан. Басқару панелінде мнемосұлбасы орындалған, басқару аппараты орналасқан, өлшегіш құралдар, әрбір генератор үшін жарықтық сигнал беру көрсеткіш тақта және синхронды кілт сәйкес. Көрсеткіш қабырғалардағы 1 және 3 панельде шунттық қоздыру кедергісі және қозғалтқыштағы тұрақты токтардың шунттық кедергі орналасқан.
ЗЭС басқару аппараттарында келесі құралдар орналасқан:
- 1 панельдегі генератор;
- Статордын 1 вольтметры – Vc;
- Статордын 3 амперметры – Ac;
- Ротордың 1 вольтметры – Vp;
- Ротордын 1 амперметры – Ap;
- Активті қуаттын 2 киловаттметры – kw;
- Амперметр және есептегіш фидеры;
- Панельдегі секциондық ажыратқыш (СМА);
- СМА - 1 амперметр – А ;
- бір секциядағы бақылау кернеуінің 1 вольтметры;
- екі секциядағы бақылау кернеуінің 1 вольтметры;
- үш вольтметр – V;
Бір және екі генератордың пульт – панельдерінде басқару аппараттары орнатылған (ДИС турбина машинасымен байланысқа ие болады).
- Реттеу вольтметріндегі оқшаулағыш;
- Екі бірлігі бар тахометр;
- Синхронизация колонкасы (СК);
- 2 вольтметр, 2 жиілікметр, 1- синхроноскоп;
- 1 генератордың панелінде 2 генератордың панелі біркелкі орындалған
1.3 Құрылғылардың негізгі техникалық берілгендері
1.1 К е с т е – Синхронды генератор
|
Фаза саны |
Қуат |
Айналу жылдамдығы |
Кернеу В |
Ток А |
К.п.д. % |
|
|
кВа |
кВт |
|||||
|
3 |
6,25 5 |
1500 |
230 |
15,7 |
80 |
|
1.2 К е с т е – Генератордың электрлік қозғалтқыштары
|
Техникалық сипаттамалары |
ДГ |
|
Дайындау заводы |
ЭМЗ Прокопьев |
|
Түрі ТИП |
П-61 |
1.2 кестенің аяқталуы
|
Номиналды қуат (квт) |
4,5 |
|
Номиналды кернеуі (в) |
220 |
|
Якорьдің номиналды тогы (А) |
25 |
|
Айналу жылдамдығы |
1500 |
|
ПӘК (%) |
86,8 |
1.3.1 Ажыратқыштар
а) 1- ші ұяшықта ВПМ-IOK ажыратқышы орнатылған;
б) 2,4 ұяшықтарында ВМГ-133 ажыратқыштары орнатылған. Ажыратқыштардың заводтық номиналды кернеуі – 10 кв., номиналды ток-
600 А
 |
1.2 Сурет
ГРУ шиналарының генераторы магниттік жібергіш арқылы іске қосылады, олар майлы ажыратқыштарды имитирлейді;
в) Айырғыштар;
г) ЗЭС схемасында РВ-6/40 типті айырңыштар орнатылған;
д) Ток трансформаторы;
1 және 2 генератордың сымдарында дәлділік класы 0,2 УТТ-5 15/5 типті трансформаторлары орнатылған. Ал фидер сымының трансформатор тоғында 0,5/0,5 ТПЛУ-10 40/5. Бөлшектеп ажыратқышта және байланыс трансформатор жүйесінде дәлділік класы 0,5 ТИЛ-10 50/5 типті ток трансформаторы тұрады;
е) Кернеу трансформаторы;
Жинағыш шиналарында 5–інші стерженьді кернеу трансформаторы орнатылған, трансформатор коэффиценті 6000/100.
Күкіртті түзеткіштер ВК-100 арқылы ЗЭС генераторы қоздырылады және 220/12 төмендеткіш трансформаторынан қоректенеді. Кедергілер көмегімен токты реттеуге және қоздыруға болады, олар қоздырылған генератор орамына тізбектей қосылған. Кедергіні қоздыру тізбегіне шығарғанда, генератор қысқыштарында, қоздырылған тоқтың ұлғаюына қол жеткізуге болады. ЗЭС турбинаның мақсаты тұрақты тоқ қозғалтқыш рөлін атқару.
Реттеуіш кедергілер параллель қоздырылған ораммен тізбектей қосылған.
Қозғалтқыш жылдамдығы
мұндағы; Iя – ток якорі,
Rя - кедергінің тізбектей якорі,
Ф – магнит ағыны,
U – салынған кернеуі.
Егер тізбектің параллель орамынан қоздырылған кедергісі шығарылса, онда магниттік ағын үлкен мәнге ие және оны 1 формуладан шығарғанда қозғалтқыш жылдамдығы ең аз болады. Кедергі тізбектің параллель қоздырылған орамына енгізгенде, қоздырылған токты және магнит ағынын азайтамыз, осыған байла – нысты жылдамдық көбейеді. Осылайша біз жылдамдықты 1500 айн/мин жеткізе аламыз.
1.4 Жұмыс жүргізу реті
1.4.1 Агрегаттық щитта тұрақты ток автоматын қосамыз
1.4.2 Автоматты қозғалтқыштарды автоматика щитінің агрегат стендінде қосамыз.
1.4.3 ЗЭС щитінің басқармасынан тұрақты «220» жыне айнымалы «380» тогын қосамыз. Сол кезде басқару панелінде жасыл шамдар жану керек.
1.4.4 Жанып – сөну құрылғысының жарығын және аппаттық сигнализацияны іске қосып көру
1.4.5 Шеткі оң жағдайда ҚШК және ГШК-сін орнату.
1.4.6 Өзімен өзі синхронизациялау әдісі арқылы параллельді жұмысқа генераторларды қосу. Ол үшін:
а) генераторды іске қосу кнопкасын басамыз. 2 – 3 секундтан кейін СМА панеліндегі тахометр 700 айн/мин көрсетеді;
б) тахометрде номиналды айналымдарды ҚШК сабын сағат тіліне қарсы айналдырып орнатамыз;
в) ӨАС генераторын 2 ӨАС БК 2 кілтімен қосамыз;
г) ГШК сабын сағат тіліне айналдыра отырып, номиналды кернеуге дейін генераторды қоздыра жеткіземіз.
1.4.7 2-ші генератордың ҚШК сабын ақырын айналдыра отырып 1-ші генератордың жарты кедергісіне дейін жеткіземіз. Бұл жағдайда 2 генератордағы амперметрдің көрсеткіші болуы керек. Қуат ағынын жүзеге асыру үшін 1-ші генератордағы активті жүктемені 0,2 Рном – ға дейін төмендету керек. Әрі қарай генератордағы жүктеме төмендесе, онда ол синхронизациядан шығып кетеді.
1.4.8 2- ші генератор мен толық жүктемеге жеткізу.
1.4.9 2 активті генератордағы жүктемені 0,5 Рном – ға дейін төмендету.
1.4.10 ГШК сабының 1- ші генераторын сағат тіліне қарсы айналдырып, номиналды реактивті қуатқа дейін жеткізу.
1.4.11 1-ші генераторды реактивті қуат бойынша жүктен босатып, ал 2 – ші генераторды номиналды реактивті қуатқа дейін жүктеу.
1.4.12 Генератордың активті және рекативті қуаттарын төмендету, генераторды ажырату, генератор айналымын төмендету және айналу кезіндегі тұрақты ток қозғалтқышын ажырату.
1.5 Қорытындының мазмұны
Қорытындыда мыналар көрсетілуі керек:
1.5.1 Активті және реактивті генераторлардың қуаттарын механикалық сұранысы.
1.5.2 Активті және реактивті қуаттарды реттеу әдісі.
1.5.3 Активті және реактивті қуаттарды жүктеу генераторын бақылайтын құрылғыларды суреттеу.
1.5.4 Активті және реактивті қуаттардың жүктемелерін генератор әдісімен ӨАС тізбегіндегі генераторды қоздырамыз, осыдан аппаттық сигнализация жұмысын кортамыз.
2 Зертханалық жұмыс
Генератордың қуатты энергожүйемен параллельді жұмысы мен станция генераторларының оқшауланған жұмысы кезіндегі жұмыс істеу режимімен танысу.
Жұмыстың мақсаты: Студенттердің синхронды генератордың қуатты энергожүйемен параллельді жұмысы мен электр станция генераторларының оқшауланған жұмысы кезіндегі жұмыс істеу режімін реттеу практикалық дағдыларын алуы.
2.1 Жұмыс бағдарламасы
2.1.1 Генератордың және тұтастай электр стансаларының жұмыс істеу режімін реттеу сұлбаларымен танысу
2.1.2 Генератордың, электр стансасының және энергожүйенің активті, реактивті қуаттарын реттеу принциптерімен танысу.
2.1.3 Әрбір генератордағы және электр станса шиналарындағы кернеуді реттеу принциптерін танып білу.
2.1.4 Генератордың қуатты энергожүйемен параллельді жұмысы кезіндегі жұмыс істеу режімінің ерекшеліктерін танып білу.
2.2. Қысқаша теориялық түсінік
Қуатты энергожүйемен параллельді жұмысы кезінде стансада жиілік пен кернеу активті және реактивті жүктемелердің өзгеруіне қарамастан тұрақты болады, себебі қуатты энергожүйе барлық тербелістерді қарастырады. Зертханалық жұмыстарда мұндай қуатты энергожүйе 220B торапта қоректенеді. Станса генераторларының оқщауланған жұмысы кезінде егер, арнайы шаралар қолданылмаса, жүктеменің өзгерісі кезінде жиілік пен кернеу де өзгеріп отырады.
а) Генератордың жүйемен параллельді жұмысы.
Турбинаны реттеу статистикалық сипаттамасы (біздің жағдайда тұрақты ток қозғалтқышы) активті қуаттың турбинаның айналу жылдамдығынан тәуелділігін береді.
І қисық - бос жүріс режімі
ІІ қисық - номиналды жүктеме режімі
 |
Жүйемен параллельді жұмысы кезінде генератор жүктемесі реттеу сипаттамасының түзумен қиылысында анықталады, синхронды жылдамдыққа сәйкес (ac түзуі).
Сипаттамалардың жылжуы қолмен қозу тогының шамасының өзгеруімен жасалады, яғни тұрақты ток қозғалтқышы қоздыру орамасына тізбектей қосылған кедергі көмегімен. Егер, активті қуаттың өзгөруі кезінде қозу тогын реттеп отырмаса, онда генератордың активті жүктемесімен бір уақытта реактивті жүктеме де өзгеріп отырады (генератор э.қ.к. мен жүйенін кернеуі арасындағы бұрыш өзгереді).
Сондықтан реактивті жүктемені сақталуы үшін қозу тогын да реттеп отыру қажет.
б) Соңғы қуатты екі генератордың параллельді жұмысы.
Бұл режім кезінде бір генератордағы жүктеменің өзгеруі кезінде тораптағы жиілік те өзгеріп отырады. Станса генераторларының арасындағы жүктеменің орналасуы турбинаның статистикалық сипаттамаларының көлбеулігіне байланысты болады.
Генератордың Р1 және Р2 жүктемесінің номиналды жиілігі кезінде α1 және α2 сипаттамалары анықталады.
Ауыспайтын жалпы жүктеме кезінде
генераторлар арасындағы жүктемелерді қайта тарату үшін
генераторлардың біріне реттегіш әсер етеді, мысалы
генератордың І сипаттамасын І қалпына келтіреді және ол Р1
жүктемесін қабылдайды – (в1 нүктесі), ал екінші
генератор P2 (в1 нүктесі жиілік f дейін
өседі). Жиілікті минималды азайту үшін 2 генератордың
сипаттамасына әсер ету қажет және оны 2 қалыпқа
келтіру керек. (C1 және C2 нүктелері)
 |
|||
2.2 Сурет
Жүктемелердің өзгеруі кезінде шиналардағы кернеу де өзгеріп отырады. Оны тұрақты етіп сақтап отыру үшін генераторлардың қозу тогын өзгертіп отыру қажет.
2.3 Жұмысқа дайындық
2.3.1 Электр стансасының турбинасын алмастыратын тұрақты токтың қозғалтқышына кернеу беру.
2.3.2 Кедергіні Rқорт шығара отырып, (2 суретті қара) қозғалтқышты (турбинаны) айналдыру керек.
2.3.3 Қозғалтқышты (турбинаны) 1500 айн/мин дейін жеткізу.
2.3.4 Синхронды генератордың роторына қоздыруды беру және синхронды генератордың қоздыру тогын жоғарылата отырып, оның кернеуін номиналды мәніне дейін жеткізу.
2.3.5 Синхронд генератордың жүктемесін қосу.
2.3.6 Қоздыру орамасындағы токты жоғарылата отырып, генератордың реактивті қуатын номиналды мәнге дейін жеткізу.
2.3.7 Тұрақты токтың қозғалтқышының (турбинасының) біліктегі моментін жоғарылатып, тұрақты токты генератордың актив қуатын номиналды мәнге дейін жеткізу.
2.4 Жұмыстың орындалу реті
2.4.1 Агрегатты қалқанда тұрақты токтың (жалпы) автоматын қосу.
2.4.2 Автоматика қалқанындағы қозғалтқыштың АҚ-50 қосу.
2.4.3 Зертханадағы тұрақты токтың «220» автоматын және айнымалы токтың «380» автоматын қосу. Сол кезде басқару пультінде жасыл шамы жануы керек.
2.4.4 Батырмаларын баса отырып топты-қондырғыны байқап көру.
2.4.5 СМА пультіндегі сәйкес батырмаларды баса отырып апатты сигналдау мен жанып-өшетін құрылғыны байқап көру.
2.4.6 ҚШК мен ГШК (қозғалтқыштың шунтты кедергі мен генератордың шунтты кедергі) шеткі оң жақ қалпына қондыру.
2.4.7 Генераторды қосу. Ол үшін:
а) 2 генераторларының «бастау» батырмасына басу. 2-3 секундтан кейін тахометр СМА панелінде 700 айн/мин көрсетеді. ҚШК сабын ақырын сағат тіліне қарсы айналдыра отырып, тахометрге номиналды айналымдарды қондыру (1500 айн/мин).
б) 2 ӨАС БК кілті арқылы 2 генераторының ӨАС қосу. ГШК сабын жайлап сағат тіліне қарсы айналдыра отырып, генераторды номиналды кернеуге дейін қоздыру (статордың вольмертіндегі қызыл сызық).
в) Синхронды емес қалқадағы генераторды қосу:
- 1 генераторының СХЖ кілті қосылады;
- СҚҚ кілті «ТС» қалпына қойылады, ПБ кілті (синхронды емес ажыратқышынан құлтанғанда) «В» қалпына, ПРС кілті ТС қалпына қойылады;
- ІКУ кілті арқылы І генераторының майлы ажыратқышы қосылады;
- СХЖ кілті өшіріледі;
- ПБ кілті «Ө» қалпына қойылады, бұл кезде «синхронды емес қосылулардан құлттанады» жазуы жанады;
- СҚҚ кілті «О» қалпына қойылады, ӨСҚ кілті ӨС қалпына қойылады;
- 2 генераторы 1генераторына қосылады;
г) Генераторлардың екі бөлімшесінің параллельді жұмысқа қосылуы генераторлардың СМА және кез келген МА арқылы келесі әдістермен жүзеге асырылады:
- Синхронды емес қосылулар;
- Синхроноскоппен қолмен бақылау арқылы синхрондау;
- Қолмен нақты синхрондау;
- Автоматты түрде синхрондау;
д) Генератор бөлімшелерінің активті жүктемесі ретінде 2,3 фидера бола алады. Олардың орнына үш фазалы сатылы-реттейтін кедергілер (8 саты) қызмет атқарады.
Ur=Uном кезінде статор тогы әрбір келесі саты кезінде І-ге өзгереді (I бас. мин.=0,5 бас. мах=7,5), ал жүктемелі кедергілер трансформатор майымен бакқа салынған нихромнан жасалған спираль түрінде болады.
Сатылардың ауыстырылуы сәйкес фидералардың панельдерінде орнатылған ауыстырғыштар арқылы жүзеге асырылады;
е) Жүктемені теру және активті қуатты реттеу.
1 және 2 фидерлерін қосу (2.1 суретті қара ). 2 генераторының ҚШК тұтқасын ақырын айналдыра отырып 1 генераторының жарты жүктемесін теру. Бұл кезде екі генератордың да статорларының амперметр көрсетулері бірдей болуы керек. Егер генераторлар тораппен параллельді жұмыс істемесе, онда бұл операциядан кейін қозғалтқыштың айналымдары және сәйкес жиіліктері де жоғарылайды.
ҚШК саптарымен номиналды жиілікті орнату үшін екі генератордың бір уақытта айналымдарын номиналды мәнге дейін азайту (ҚШК саптарын сағат тілімен бағыттас етіп айналдырып). Генератор кернеуін бір уақытта коррекциялау қажет.
Қуаттардың келуі үшін 1 генераторының ативті жүктемесін 0,2 Рн дейін азайту керек. Жүктемені ары қарай төмендету генератордың синзронизмнан шығып кетуіне алып келеді. 2 генератормен толық жүктемені теру қажет және 1 генераторды өшіріп тастау керек.
Жүктемені төмендету 1 генратордың ҚШК сағат тілімен бағыттас ақырын айналдыру арқылы жүзеге асырылады. 1 генераторды өшіру үшін:
- ІКУ кілті арқылы генератордың МА өшіру;
- Генератордың қоздыруын алып тастап, ӨАС өшіру, 2 ӨАС БК кілті;
- Генератордың ҚШК сабын ақырын бастапқы қалыпқа келтіру;
«Тоқтату» батырмасын басып, біріншілік қозғалтқыш өшіріледі.
- 1 генераторын, 2 генераторын өшіргеннен кейін айналымдарды, жиілікті, кернеуді азайту. Номиналды айналымдарды және жиілікті орнату үшін ҚШК сабымен қозғалтқыштың жылдамдығын жоғарлату керек. ҚШК сабымен кернеуді жөндеу керек.
2.5 Есеп беру мазмұны
Есеп беруге:
2.5.1 Генераторлар арасындағы, бір электр стансасы мен екіншісінің арасындағы, сонымен қатар электр стансасы мен энергожүйенің арасындағы қуаттардың болу процессін сипаттау.
2.5.2 Электр стансасы мен энергожүйенің арасындағы активті және реактивті қуаттардың болу процессін реттеу әдістері.
2.5.3 Синхронды емес қосулардан блокировка жұмысына, қолмен нақты синхронизация және өздік синхронизация әдісімен генераторды синхронизациялауға қорытынды, сонымен қатар генератор мен электр стансасының активті және реактивті қуаттарын реттеу жөнінде қорытынды кіруі қажет.
3 Зертханалық жұмыс
Зертханалық электрлік стансадағы генераторлардың синхронизациясы
Жұмыстың мақсаты: Синхронды генератордың жылдамдығы мен кернеуін реттеу жөнінде студенттермен машық кезінде дағдыны алу, сонымен қоса оны синхронизацияның түрлі әдістері арқылы параллельді жұмыс ретінде енгізу.
3.1 Жұмыстың бағдарламасы:
3.1.1 Қозбаған генератор синхронизмінің тартылу процесімен танысу.
3.1.2 Қозған генератор синхронизмінің тартылу процесімен және динамикалық әрекеттерімен танысу.
3.1.3 Өздік синхронизация әдісімен генератордың парралель жұмысқа қосылу сұлбасын жинау.
3.1.4 Өздік синхронизация әдісімен генераторды параллель жұмысқа қосу.
3.1.5 Тура синхронизация әдісімен генератордың параллель жұмысқа қосылу сұлбасын жинау.
3.1.6 Тура синхронизация әдісімен генераторды параллель жұмысқа қосу.
3.2 Қысқаша теория
3.2.1 Генераторлардың желіге қосылуы тепе-теңдік токтар арқылы жүргізіледі, сонымен үлкенірек немесе кішірек ұзын тербелулер нәтижесінде қосылған генератор жылдамдығы энергожүйенің синхронды жылдамдығынан (егер генератор қозған болса) оның ұшындағы кернеу энергожүйенің шинасындағы кернеуден айырмашылығы болады. Генератордың желіге сәтті қосылуы үшін қосылған моменттегі теңдік токтың берілген мөлшерден аспауы және қосылған генератордың роторы синхронизмге ұзын тербелусіз ұмытылғаны қажет.
Осы шарттардың орындалуы үшін алдын - ала генератордың айналу жылдамдығы синхронды жылдамдыққа жуық болуын қадағалау, (егер генератор қозған болса) оның ұшындағы кернеуін энергожүйенің кернеуіне тең немесе жуық болуын және қосқыштың қосылуындағы импульстің берілу моментін таңдауды реттеу.
Жылдамдықтарды теңестіру және желіде генератор сөнуінің сәтін таңдау процесі синхронизация деп аталады.
Эксплуатацияда параллельді жүмысқа генератор қосылуының екі әдісі бар: тура синхронизация және өздік синхронизация.
Генераторлардың қосылуы кезінде тура синхронизацияда ол синхронды жылдамдыққа жақын жылдамдықпен жақындайды да қозады. Содан синхронды генератор қолдан немесе автоматтын көмегімен жиіліктері мен кернеулері теңеседі. Кейін генератодың торабына қосылу импульсі беріледі.
Қосылу моменті кезінде есептеуіштің итергіш тоғы үлкен болмауы үшін, роторлардың тербелісі тез сөну үшін жиілікпен генератор кернеуін торапта теңестіру керек және ажыратқыштың қосылуы кезінде сәйкес импульстің берілу моментін таңдау керек.
Автоматты синхронизация кезінде генератор тағы да синхрондыға жақын жылдамдықпен қозғалады және торапқа қозбаған күйде қосылады.
Қоздыру тогы генератордың сөндіргіші сөнгеннен кейін автоматты түрде бірден ротор орамына беріледі. Содан сон ротордағы ток және ЭҚҚ-ның ұлғаюы байқалады және генератор синхрондық режімге көшеді.
Эксплуатация машықтануы кезінде, сонымен қатар, дөрекі синхронизация әдісі де қолданылады. Онда қозған синхронды машина торапқа жиіліктермен кернеулердің теңесуінсіз қосылады.
Дөрекі синхронизация үлкен соққылармен және тербелістермен бірге жүреді, сондықтан аз қуатты машиналарды қосуда қолданылады.
3.2.2 Автоматты синхронизация
ПТЭ – ге байланысты өздік синхронизацияны апатты жағдайларда ғана барлық генераторларға қолдануға болады. Ал қарапайым жағдайда, транзисторлар арқылы жұмыс жасайтын, гидрогенераторларда, турбогенераторларда (қуаты 3000 квт) және де барлық жағдайларда, яғни периодикалық токтың мөлшері өздік синхронизация арқылы қосылған Iном тогы 3,5 ден аспаса қолдануға болады.
3.2.3 Қолмен атқарылатын синхронизация
Берілген синхронизация әдісінде параметрлердің және синхронизация процесі өлшеуіш приборлар арқылы жүзеге асады: 2 волтьметр, 2 жиілікметр және синхроноскоп. Бұл приборлар пульт – панелінің оң жақ кронштейндағы синхронизация қатарына комплектті түрде орналасқан. Приборлар кілт арқылы генератор тізбегіне және синхронизацияланатын генератор системасына қосылады.
ЗЭС генераторының қолдап синхронизациялау реті төмендегі жинақтық шинаға №2 генератордың қосылумен орындалады.
3.3 ЗЭС-ті жұмысқа дайындау
Генератордың ЗЭС-ке қосылуы мынадай әдістер арқылы жүзеге асады:
а) синхронды емес қосылу;
б) өздік синхронизацияның қолмен басқарылатын дәл түрі;
в) өздік синхронизацияның автоматты түрі.
Өздік синхронизация №2 генератормен жиынтық шинаның арасында (№1 генератор секциясының шинасына қосылған және секциялық МВ қосылған), және жүйемен генераторлар арасында пайда болуы мүмкін.
3.4 Зертханалық жұмыстың орындалу тәртібі
3.4.1 Электрлік двигательді тұрақты, токпен қоректендіру көзі агрегатының щитіне (жалпылық) автоматты қосу.
3.4.2 ЗЭС агрегатты автомматты щитіне АҚ-50 қозғалтқыш автоматын қосу.
3.4.3 Зертхана щитіне “220”, “380” жазуы бар АҚ-50 автоматты қосу, пультте жасыл шамдар жанады.
3.4.4 Оқулық командо –аппаратты пернелерін басу арқылы сынап көру.
3.4.5 СМҚ (секциондық қосқыш) пультіндегі сәйкес пернені басу арқылы “жанып-сөнгіш жарық” құрылғысын және апатты сигнализацияны сынап көру.
3.4.6 Шектік жағдайға генератордың және қозғалтқыштың шунтты кедергісін орнату. /ҚШК және ГШК/.
3.5 №1 генератордың қосылуы
3.5.1 КП-1 пульт панеліндегі «пуск» пернесін басу. Қозғалтқыштың қосылуы тахометр арқылы тексеріледі (700 айн/мин).
3.5.2 Сағат тіліне қарама-қарсы бағытта ҚШК тұтқасын жай айналдыру арқылы номиналды айналу жылдамдығын алу. (1500 айн/мин).
3.5.3 Генераторды қосу № 1 (кілт ОАС).
3.5.4 Сағат тіліне қарама-қарсы бағытта ГШК тұтқасын жай айналдыру арқылы генераторды номиналды кернеуге дейін қоздыру, (статор вольтметрдегі қызыл шек).
3.5.5 СХЖ №1 генераторының кілт ұясына алмалы-салмалы тұтқаны орналастыру және “В” қалпына бұру.
3.5.6 “В” фазасының кілтін – “О” қалпына.
3.5.7 ППС кілтін «ТС» қалпына орнықтыру, ПРС кілтін – «В» қалпына, ПБ кілті – «В» қалпында (табло өшеді) «Синхронды емес қосылымды құлттау».
3.5.8 МА генераторын І КУ ВМ №1 кілтпен қосу (бұл кезде СВМ панеліндегі І бөліміндегі вольметр статор кернеуін көрсетеді).
3.5.9 СХЖ №1 генераторын, ПБ,ПСС кілттерін өшіру.
3.6 №2 генераторын синхрондау
3.6.1 Алдын-ала қараудан кейін біріншілік қозғалтқышы іске қосылады және №2 генератор п.п. 8-11 бойынша қоздырылады.
3.6.2 ПСС кілтін «ТС» қалпына орнату.
3.6.3 ПРС кілтін «В» қалпына орнату.
3.6.4 ПБ кілтін «Б» қалпына орнату («Синхронды емес қосылулардан құлттау» таблосы өшеді).
3.6.5 Фаза «В» кілтін «О» қалпына орнату.
3.6.6 МА №2 генераторының кілтін «Алдын ала қосылған» қалпына орнату.
3.6.7 Ауыспалы сапты СХЖ №2 генераторының ұяшығына қою және 1 оны қосу. Бұл кезде синхрондау шиналарынан (ШСХа және ШСХс) кернеу колонкаларға және синхрондау сұлбасына беріледі.
3.6.8 ҚШК әсерімен 2 генераторы синхронды жылдамдыққа дейін жеткізіледі. Бұл кезде синхрооскоп тілі сағат тілімен бағыттас ақырын айналуы керек, яғни «тезірек» жаққа. Бір мезгілде ҚШК сабымен кенеуді коррекциялау жүреді.
3.6.9 Синхроноскоп тілі қызыл сызыққа «тезірек» жағына, 15-200 бұрыш шамасында генераторды МА генератор №2 кілтімен торапқа тез қосу, «қосу» қалпына қойып, кілт сабын жіберу.
3.6.10 ҚШК сабын сағат тіліне қарсы айналдыра отырып, генераторды аздаған активті және реактивті қуатпен жүктеу.
3.6.11 ПСХ Г-2, ПРС және ПСС кілттері өшкен қалыпқа қойылады. Генератор қажет болса қосымша қуатпен қамтылады.
3.6.12 №1 және 2 генераторларын ВМ бөлімшелі ажыратқышының көмегімен параллельді жұмысқа қосу. Синхрондау кезіндегі шаралар алдынғыларға аналогты, бірақ мына айырмашылықтармен: генераторлар өз бөлімдерінің шиналарына синхронды емес болып қосылады (п.п. 8-15) және генераторлар ПСХ СВМ және АҚ кілттері арқылы синхрондалады.
3.6.13 Жинақталған шиналар мен №1 генераторының жүйесі арасындағы синхрондау кезінде өзінің бөлімшесінің шинасына қосылады (СМА қосылған немесе өшірілген). ЖБК кілтімен биік жағынан трансформатор МА қосылады. Осылайша, трансформатордың ВМ аласа жағынан трансформатордың шамасына тең кернеуде болады, І бөлімше шиналары жағынан осы ВМ генераторлы кернеуде болады. Синхрондау МА-тың қарама қарсы контактілеріне қосылған, яғни МА нің әрбір фазасына бір шам қосылған үш қыздыру шамдары бойынша жүзеге асады, Қарсыфазалау уақытында, яғни бірдей фазаның кернеу векторлары 1800. Қозғалған кезде шамға тең кернеу керек.
Шамдар аса жоғары қызумен жанады. Шамдардың толық өшуі кезінде генератор фазаларының және бұрыш бойынша жүйелердің сәйкес келуі болады, осы уақыт аралығында 4КУ кілтімен трансформатор МА қосу керек, сонда шамдар өшеді. Жүйелермен жинақталған шиналарды синхрондаудан кейін СМА міндетті түрде қосып және №2 генераторды (п.п. 16-26) параллельді жұмысқа қосу. 4БК қоса отырып, № 1 трансформатордың СХЖ-ын алдын ала қосу керек.
Әр бір генератор үшін синхроницациялау 3.1 суретінде көрсетілген.
3.1 Сурет - ЗЭС басты басқару щиті
Басты басқару щиті 3 пульт пенелінен тұрады (ББЩ): олардың қызметі генератормен басқару және секционды ажырату; 1 панель- 1 генератор; 2 панель – секционды ажыратқыш; 3 панель- 2 генератор.
Пульт панелінде әр генераторға байланысты синхронизация кілттері, сигнализацияның жарық кестелері, өлшеуіш жабдықтар және басқару аппараттарынан тұратын мнемосұлбасы орындалған. Панельдің төменгі беттік қабырғасында 1 және 3 шунттық қоздыру кедергісі және тұрақты ток қозғалтқыштың шунттық кедергісі орналасқан.
1 генератор панелінде статор кернеуін өлшеу үшін бір вольтметр- Vc, фаза бойынша статор тогын өлшеу үшін үш амперметр – Ac, ротор орамының кернеуінің өлшеу үшін бір вольтмерт - Vp, ротор орамының тогын өлшеу үшін бір амперметр - Ap, екі активті қуат киловаттметрі - kW, фидердің өлшеуіші және амперметрі, оқшауламаны бақылау үшін вольтмер, генератордың айналымын есептейтін екі бірлікті тахометр орналасқан.
3.7 Қолдан нақты өздіксинхрондау
Синхрондаудың бұл түрі синхроноскопты визуалды бақылаусыз қарауға мүмкіндік береді. «Бақылаушы» рөлін екі генератордың (№1,2) А,В фазаларының сызықты кернеуіне қосылған синхронизмді бақылау релесі атқарады (РН-55 типті). Бұрыш бойынша қателік орнатылғанынан ± 8% құрайды.
1 генератор қоздырылған және шиналар бөлімшесіне қосылғанын, 2 генератор да осылайша қоздырылған және шиналардың ІІ бөлімшесіне (СВМ қосылған) қосылғанын есепке ала отырып, қолдан нақты өздіксинхрондау әдісі бойынша 2 генератордың немесе СМА қосылуы кезіндегі операциялардың реті:
- 2 генераторының СХЖ кілтін (немесе СХЖ СМА) «В» қалпына орнату
- ПРС кілтін «ТС» қалпына;
- ПСС кілтін «ТС» қалпына;
- «фаза В» кілтін «О» қалпына;
- ПБ кілтін «О» қалпына;
- 2 генератор ВМ кілтін «алдын ала қосылу» қалпына бұру, 2 генератор ВМ (СВМ) қосылуына дейін жеткізу. ВМ қосылуынан кейін кілтті «қосылу» қалпына түсіру;
- Генератор 2 СХЖ (немесе СХЖ СМА) кілтін «O» қалпына қою;
- ПРС кілтін «О» қалпына;
- ПСС кілтін «ТС» қалпына;
Генераторды жүктеу үшін:
а) 2,3 фидерлерінің біріншілік сұлбасын жинау.
б) Оларды МА басқару кілтімен қосу.
в) жүктеменің сатылы ауыстырып қосқыш тұтқаларын сағат тіліне қарсы айналдыра отырып, ампермерт бойынша токты бақылайтын керекті жүктемені жинау.
3.8 Автоматты өздіксинхрондау
Берілген тәсіл бойынша генератордың айналу жылдамдығын өздіксинхрондап реттеу қолмен жасалады. Генератордың торапқа қосылу моментін ұстау үшін ЗЭС- ке әртүрлі жиілікті ИРЧ-OIA реле қолданылады. Реле 2 орамадан тұрады, солардың бірі генератордың қалдық кернеуіне қосылады, екіншісі (шунтты) торап кернеуіне қосылады.
Желілік айырымы 2% болғанда реле генераторды торапқа қосуда импульс береді.
Генератор 2-нің торапқа автоматты өздік синкронизация желісімен қосудың реті және операциялар тәртібі келесідей:
- 1 шинаға 1 генератордың және трансформатордың секциясын қосу;
- Секционды ВМ-ға қосу;
- 2 генератордың біріншілік қозғалтқышты қосу және бастапқы айналмалы жылдамдықты (1500 айн/мин) орнату. Генераторды қондырмау керек;
- 2 генератордағы шунтты кедергіні қалпына келтіру;
- 2 генератор панеліндегі ӨАС БК және МА БК кілттерін «алдын-ала қосу» қалпына келтіру;
- 2 генератордың СХЖ кілтін «В» қалпына орнату;
- ПРС кілтін «О» қалпына орнату;
- ПВ кілтін «О» қалпына орнату;
- ПРС кілтін «СС» қалпына орнату;
- «Фаза В» кілтін «В» қалпына орнату;
- 2 генератор торапқа автоматты түрде қосылады, осыған байланысты ажыратқыш блок-контактілер генератор ӨАС автоматты қосылады:
- 2 генератордың ӨАС БК кілті «қосу» қалпына қойылады. Егер генераторды жүктеу қажет болса;
- 2 генератордың МА кілті, содан кейін ӨАС кілті «қосу» қалпына қойылады.
3.9. Жұмыстың мазмұны мен орындалу реті.
3.9.1. Екі әдіспен жүйеден оқшау жұмыс істейтін ЗЭС операторларын синхрондау (мұғалімнің нұсқауымен).
а) №1 Генераторды І секцияның сигналдарына қосу (п.п. 1-15), СМА-ды қосу. №2 Генераторды нақты синхрондау немесе жартылай автоматты өздік синхрондау әдісімен параллель жұмысқа қосу.
б) 1, 2 Генераторды өз секциясымен шиналарына қосу. Генераторларда СВМ-ды қолдана отырып, тура синхрондау немесе жартылай автоматты өздік синхрондау әдісімен параллель жүріп жатқан жұмысқа қосу. Генераторларда СВМды қолдана отырып, тура синхрондау немесе жартылай автоматты өздік синхрондау әдісімен параллель жүріп жатқан жұмысқа қосу.
3.9.2 Тура синхрондау әдісімен (п. 13 бойынша) оқшау жұмыс жасайтын ЗЭС жүйесімен параллель жүріп жатқан жұмысқа қосу (1, 2 Генераторлар параллель жұмыс істейді). І Генератордың айналу жылдамдығын реттей отырып, ЗЭС жиілігін реттеуді жүргізу.
3.9.3 1, 2 Генераторды жүйесімен параллельді қосу.
3.9.4 Ол үшін СМА (5 БК кілтімен) қосу және тансформатордан ( қосу және тансформатордан (3 БК және 4 БК кілттерін қосу) І және ІІ секцияның шиналарына кернеу беру.
1 және 2 Генераторларды синхрондаудың кез келген бір жүйесімен синхрондау (мұғалімнің нұсқауымен).
3.10 Есептеменің мазмұны
Есептемеде келтіру керек:
3.10.1 Генераторлардың параллель жұмысқа қосылу шарттары.
3.10.2 Синхрондау құрылғыларының жұмыс істеу принципі.
3.10.3 Генераторларды синхронизмге тарту кезінде болатын өтпелі процесстер.
3.10.4 Тура синхрондау және өздік синхрондау әдістерімен қозғалтқыштарды параллельді жұмысқа қосу сұлбасы.
3.10.5. Келесі бойынша қорытындылар:
- әртүрлі әдіспен генераторлардың параллель жұмысқа қосу сұлбалары бойынша;
- синхронизмге генераторды тарту процессі бойынша;
- генератр ажыратқышын қосу үшін импульс беру моментін таңдау бойынша;
- бақылау релесінің (РН-55) типті синхрондау жұмысы бойынша.
Әдебиеттер тізімі
1. Неклепаев Б.Н. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов. - 2-е издание, перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1986. -640 с.
2. Электрическая часть станций и подстанций: Учебник для вузов/ Под ред. А.А.Васильева. 2-е издание перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1990 – 576 с.
3. Электрическая часть электростанций: Учебник для вузов/ Под ред. С.В.Усова. - 2-е издание, перераб. и доп. -Л.: Ленинградское отделение, 1987. -616 с.
4. Неклепаев Б.Н., Крючков И.П. Электрическая часть электростанций и подстанций. Справочные материалы для курсового и дипломного проектирования: Учебное пособие для вузов. 4-е издание перераб. и доп. -М.: Энергоатомиздат, 1989 -608 с.: ил.
5. Электротехнический справочник / Под ред. И.Н.Орлова и др. 7-е изд. т.3. кн.1. -М.: Энергоатомиздат, 1988. -880 с.
6. Хожин Г.Х. Распределительные устройства станций и подстанций: Учебное пособие для студентов электроэнергетических специальностей - Алматы. АИЭС, 2001. -80 с.
Мазмұны
1 Зертханалық жұмыс 3
2 Зертханалық жұмыс 7
3 Зертханалық жұмыс 12
Әдебиеттер тізімі 20