Программа работ (лабораторное задание)
1. Ввод в действие установки физического моделирования автономной
электрической системы с двумя генераторами.
2. Установление номинального по напряжению и частоте режима генератора Г2 и постановка от него под напряжение всей линии связи.
3. Выполнение несинхронных подключений генератора Г1 к системе с
помощью выключателя В1.
4. Составление таблиц опытных данных, анализ и объяснение результатов наблюдений.
Методика выполнения лабораторного задания
1. Приготовить автономную систему из двух генераторов Г1, Г2 и линии связи к работе. Подать на установку все виды питания.
2. Ввести в работу генераторную установку Г2 и подключить ее к линии связи, собрав цепь линии связи от генератора Г2 до выключателя В1.
3. Ввести в работу генераторную установку Г1. Выполнить условия включения на параллельную работу генератора Г1 с системой по равенству напряжения, соответствия чередования фаз, примерному равенству частоты генератора Г1 частоте генератора Г2 (f1 f2).
4. Наблюдая за вращением стрелки синхроноскопа последовательно выполнять режим несинхронного включения с постепенным увеличением угла δ (δ – угол расхождения роторов генераторов Г1 и Г2 или угол между ЭДС этих генераторов). По приборам на панели генераторов определять «броски» тока статора, мощность генераторов с учетом знака, провалы напряжения на выводах генераторов, а также броски тока в цепи возбуждения генераторов. Результаты наблюдений занести в табл. 1.
|
|
Т а б л и ц а 1
№ п/п | Угол включения, δ | Генератор 1 | Генератор 2 | ||||||
U10 (B) | I10 (A) | P10*) (кВт) | If10*) (A) | U20 (B) | I20 (A) | P20*) (кВт) | If20*) (A) | ||
1 | 0 | ||||||||
2 | -/+450 **) | ||||||||
3 | -/+900 | ||||||||
4 | -/+1350 | ||||||||
5 | -/+1800 |
*) индекс «0» означает максимальное показание прибора в начальный
момент несинхронного включения;
**) Знак (-) соответствует «отставанию» ротора генератора Г1, знак (+) соответствует «опережению» ротора генератора Г1.
Знак мощности (+) соответствует генераторному, а (-) – двигательному режимам.
Обработка данных эксперимента
Данные эксперимента, представленные в табл. 1, используют для формулирования выводов по лабораторной работе.
По данным таблицы для заданной схемы, рис. 3.4, строятся зависимости Р10, U10, I10, if10 = f(δ) для первого генератора. Кривые зависимостей f(δ) строятся для отставания и опережения угла δ (соответственно, знак ,,-'' или ,,+'' ставится у буквенного обозначения зависимой величины).
|
|
Примерный вид зависимостей приведен на рис. 3.5. Здесь для примера показана зависимость Р10(-), то есть для случаев δ < 0 (отставания). Зависимости U10(+), I10(+) в принципе совпадают с зависимостями U10(-) и I10(-), однако в эксперименте могут быть расхождения. На графике они должны быть изображены по данным таблицы, то есть фактические. Желательно изображать их различными цветами.
Как видно из рис. 3.5, с увеличением угла расхождения δ при включении ток генератора (он же уравнительный ток) непрерывно возрастает при изменении δ от 0…1800. Так как ток статора при включении принимает свое значение скачком, то это приводит к появлению в обмотке возбуждения броска свободного тока, который суммируется с начальным током возбуждения if0, в результате чего if0(+) или if0(-) оказывается отличным по величине от тока if0 (для углов δ <> 0).
Появление свободного тока в обмотке возбуждения способствует стабилизации магнитного потока машины и, следовательно, уменьшению провала напряжения в процессе самосинхронизации. Стабилизирующее действие свободных токов будет более заметно для генераторов с возбудителями, так как сопротивление их цепей возбуждения не содержит реостатов.
|
|
В установках первый генератор имеет возбудитель, а второй – нет. Поэтому представляет определенный интерес сравнение бросков свободных токов и провалов напряжений у обоих генераторов при несинхронном включении (в долях от номинальных значений). Для сравнения нужно использовать данные таблицы.
Результаты опытного исследования режимов несинхронного включения, представленные в табл. 1 и на рис. 3.5 в виде графиков, используют для формулирования выводов, которые необходимо представить в виде ответов на следующие вопросы.
1. От чего зависит величина уравнительного тока при несинхронном включении?
2. Как определяется и от чего зависит величина и направление синхронизирующего момента при несинхронном включении?
3. Объяснить изменение тока возбуждения синхронного генератора в начальный момент переходного процесса при несинхронном включении.
4. Объяснить направление синхронизирующего момента в зависимости от знака угла расхождения роторов δ.
5. В чем сходство и в чем отличие переходных процессов при несинхронном включении и при коротком замыкании?
Рис. 3.5
6. В чем состоит опасность переходных моментов и переходных токов
|
|
для генераторов при несинхронном включении; при каких углах расхождения роторов возникают опасные токи и моменты?
Содержание отчета
1. Тема лабораторной работы.
2. Схема установки для несинхронного включения генераторов (количество линий электропередачи).
3. Принципиальная схема возбуждения первого и второго генераторов
установки.
4. Программа работы.
5. Таблицы опытных данных.
6. Зависимости параметров Р10, U10, I10, if0 = f(δ) для углов «отставания» и «опережения» генератора δ1 (в виде графиков).
7. Выводы.
8. Фамилии и подписи всех студентов группы.
Контрольные вопросы
1. Сформулировать четыре условия включения генератора на параллельную работу с сетью методом точной синхронизации.
2. Объяснить появление уравнительных токов и синхронизирующих моментов при включении генератора на параллельную работу с углом расхождения роторов δ <>0.
3. При каком угле расхождения возникают наибольшие по величине синхронизирующие моменты, уравнительные токи?
4. Чем опасно несинхронное включение?
5. Чем объясняется возникновение свободных токов в роторе при несинхронном включении генератора в сеть?
6. Возможна ли самосинхронизация при нарушении порядка чередования фаз генератора и сети?
7. В чем состоит причина образования переходных (повышенных) токов и моментов при несинхронном включении?
Лабораторная работа № 4
Тема: Исследование симметричных составляющих несимметричного
режима электрической системы.
Учебная цель: 1. Закрепление знаний метода симметричных составляющих.
2. Приобретение практических навыков применения метода симметричных составляющих для исследования несимметричных режимов электрических систем.
Краткие сведения из теории
Дата добавления: 2019-02-26; просмотров: 200; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!