|
O’z-o’zini sinxronlash Reja: Generatoriarni o‘z-o‘zini sinxronlash
|
| bet | 1/3 | | Sana | 13.01.2024 | | Hajmi | 0,55 Mb. | | #136567 |
Bog'liq 5-Maruza (3)
O’z-o’zini sinxronlash
Reja:
1.Generatoriarni o‘z-o‘zini sinxronlash.
2. 0 ‘zgarmas o‘zish vaqtiga ega avtomatik sinxronizator
3. Elektr stansiya generatorlarini avtomatik sinxronlashni hisoblash va usullarini tanlash
Texnik ekspluatatsiya qilish qoidalariga ko'ra, o ‘z-o‘zini sinxronlash usulidan favqulodda vaziyatlarda quwati 200 MVt gacha bo‘lgan turbogeneratorlarda va 500 MVt gacha bo‘lgan gidrogeneratorda foydalanishga ruxsat beriladi. Katta quwatli generatoriarni esa o‘ta o'tkinchi tok nominalga nisbatan 3 martadan ortib ketmasligi sharti bajarilganda ushbu usulda ulash mumkin. Normal sharoitlarda generator-transformator sxemasida ishlaydigan bilvosita sovitish chulg‘amiga ega turbo va gidrogeneratorlarni (elektr stansiyasi ishlash sharoiti va agregatning holatiga bogMiq ravishda), shuningdek, kuchaytiruvchi motorga ega bo‘lgan sinxron kompensatorlarni o ‘z-o‘zini sinxronlash usuli yordamida ulashga ruxsat beriladi. Shuni ham yodda tutish kerakki, generatomi o‘z-o‘zini sinxronlash usuli bilan tarmoqqa ulash jarayoni generator chiqishida kuchlanishning sezilarli darajada pasayishiga olib keladi, bu esa generatoming shinasiga ulangan iste’molchilarning normal ishlashiga ta’sir ko‘rsatadi. Qoldiq kuchlanish qiymatini quyidagi formula orqali aniqlash mumkin:
bu yerda, Znol - energetika tizimining generator chiqishiga keltirilgan eng kichik natijaviy qarshiligi; X'd - generatoming o'tkinchi qarshiligi. Sinxron mashinalami o‘z-o‘zmi sinxronlash usuli yordamida tarmoqqa ulashda quyidagi shartlar bajarilishi kerak: - generator qo‘zg‘atilmagan; - maydonni so‘ndirish avtomati (MSA) o'chirilgan; - stator chiqishidagi qoldiq kuchlanish 0,1 -0,3Unom dan oshmasligi kerak; - mashinaning sirpanishi ruxsat etilgan qiymatdan oshmasligi; - ulash paytida mashinaning tezlanishi ruxsat etilgan qiymatdan oshmasligi (tinchlantiruvchi chulg'amga ega bo‘lmagan gidrogeneratorlar uchun 0,5 Gs/s va tinchlantiruvchi chulg‘amga ega gidrogeneratorlar hamda turbogeneratorlar uchun 2- 5 Gs/s). Agar o ‘z-o‘zini sinxronlash generator chiqishida katta qoldiq kuchlanish bilan sodir bo‘lsa, u qo‘zg‘atilgan generatomi asinxron ulash kabi katta miqdorda zarbaviy tokni hosil qiladi. Generatomi tarmoqqa katta sirpanish yoki tezlanish bilan ulash holatida o‘zo‘zini sinxronlash jarayoni uzoq davom etadi va uzoq tebranishlar bilan birga bo‘ladi. O‘z-o‘zini sinxronlash usuli bilan tarmoqqa ulangan generator qanchalik qo‘zg‘atilmagan bo‘lsa, tizim faza kuchianishiga nisbatan tarmoqqa ulash momenti ahamiyatga ega emas. Maydonni so‘ndirish avtomati (MSA) yordamida magnit maydoni o'chirilgan generatorga (rotor chulg‘ami qo‘zgatgichdan ajratilgan va so‘ndirish qarshiligiga ulangan) turbina yordamida sinxron tezlikga yaqin qiymatgacha tezlik beriladi (nominalning 97 % - 98 % ini tashkil qilishi kerak) va u tizimga ulanadi. So‘ng maydonni so‘ndirish avtomati ajratilib, rotor chulg‘amiga salt ishlash qo‘zg‘atish toki beriladi. Bunda salt ishlash qo‘zg‘atish toki va nominal tezlik bilan ishlayotgan generatoming kuchlanishi nominal qiymatga tengdir. Shundan so‘ng generator o‘zi aylanish tezligini oshiradi va sinxronizmga kirib ketadi, ya’ni uning sirpanishi nolgacha kamayadi
Bu jarayonning fizikaviy mohiyati quyidagidan iborat. Qo‘zg‘atilmagan generator tizimga ulangandan so'ng, qo‘zg‘atish toki berilgunga qadar unga quyidagi aylantiruvchi momentlar ta’sir qiladi: • M tturbina momenti; • Mm asinxron moment, • Mr refaol moment Gidroagregntlarda turbinaning yo'naltirish apparati salt ishlash holatiga o'matiladi, bunda salt ishlash rejimida nominal tezlik bilan aylanayotgan agregatda M r turbina momenti ishqalanishga bog‘liq qarshilik momenti bilan teng boladi
Turboagregatlarda ham bug‘ni turbinaga uzatuvchi klapanlar shunga o'xshash holatga o‘matiladi. Mm asinxron momentning kelib chiqishi shundan iboratki, rotori so'ndiruvchi qarshilikka ulangan generatomi tannoqqa ulaganda, u asinxron motorga aylaiiadi va tarmoqdan energiya iste’mol qiladi. Bu mometitni S siфanishga bog‘liq ravishda o'zgarishi 2.5-rasmda ko'rsatilgan. Maksimal momentga xos sirpanishning Sfa qiymati zamonaviy generatorlarda 0,05 gatengdir. Turbogeneratorlarda maksimal asinxron moment qiymati 2,5Mn0m, gidrogeneratorlarda esa gacha yetishi mumkin (bu yerda Mnoi„ - nominal yuklama bilan ishlayotgan agregaming aylantiruvchi momenti). Mr refaol momentning kelib chiqishi shundan iboratki, statoming aylanuvchan maydoni o‘z ortidan generator rotorini ergashtiradi (doira bo‘yicha aylanayotgan doimiy magnit temir to‘rtburchak shaklidagi plastinani o ‘z o ‘qi atrofida aylantirgani kabi). Ayon qutbli gidrogeneratorlarda bu moment sezilarli darajada boiadi, noayon qutbli turbogeneratorlarda esa uning qiymati juda ham kichik. Yuqorida qayd etilgan aylantiruvchi momentlar agregatni sinxron tezliklca juda yaqin holatga olib keladi. Qo‘zg‘atish toki berilgandan so'ng m i statoming aylanuvchan maydoni bilan o ‘zaro ta’siri oqibatidaM* sinxron momenti paydo bo‘ladi.
Bu yerda Eq- generatoming elektr yurituvchi kuchi; Ut - tizimning kuchlanishi; со -generatoming burchak aylanish te z lig i;^ -generator va tizimning umumiy qarshiligi; d=w.,t - generator va tizim kuchlanishlarining vektorlari orasidagi burchak. Bu moment ta’sirida generator tamomila sinxronizmga tortiladi (uning S sirpanishi nolga tenglashadi). 0 ‘z-o‘zini sinxronlashning aniq sinxronlashga nisbatan asosiy afzalligi generatoming tizimga tez ulanishidadir. Buning sababi shundan iboratki, generatoming kuchlanishi va chastotasini energotizim kuchlanishi va chastotasiga mos keltirishga, ulaming kuchlanish vektorlari faza bo‘yicha ustma-ust tushishini kutishga vaqt sarf qilish kerak boimaydi. Bu afzallik energetika tizimida quvvat defitsiti mavjud avariyaviy holat paydo bo‘lganda, ayniqsa, muhim ahamiyatga ega. Normal rejimlarda generatomi tizimga o‘z-o‘zini sinxronlash usuli bilan з1фап1зЬ 5 % dan oshmagan taqdirda ulash mumkin. Katta quvvat defitsiti mavjud avariya holatlarida esa generatomi o‘z-o‘zini sinxronlash usuli bilan ulash sirpanish 20 % gacha bo'lganda ruxsat etiladi
0 ‘zgarmas o‘zish burchakli yarim avtosinxronizator sxemasi ishlatilganda generatoming kuchlanishi va chastotasini energetika tizimi kuchlanishi va chastotasiga mos keltirish dastagi orqali, yuqori mas’uliyatga ega amallar esa (moslash aniqligini nazorat qilish va ulashga impuls yuborish) avtomatik tarzda bajariladi. Tizim va generatoming nomdosh kuchlanishlariga ulangan ITV va 2TV kuchlanish transformatorlarining ikkilamchi choig'amlarimng bosh uchlari bilan birbiriga ulanib, oxirlari esa 1KV va 2KV minimal kuchlanish relelari ta’minot olayotgan shinalarga ulangan. Bu shinalardagi pulslanish kuchlanishi deb ataluvchi u , kuchlanishi generator va tizim kuchlanishlarining ayirmasigatengdir:
Pulslanish kuchlanishining ta’sir etuvchi qiymati sirpanish kuchlanishi Ulr deb ataladi va U,=Ug - Г/ b о ‘ Iganda quyidagicha topi 1 adi:
Bu ifodada tizim va generator kuchlanishlari orasidagi burchak S=cjJ deb belgilangan, o‘z navbatida sirpanish burchak tezligi co s = cot- mg .
Generator va tizim chastotalar ayirmasi tosr qanchalik katta bo‘Isa, d burchagi shunchalik tez o ‘zgaradi va uP pulslanish kuchlanishining o‘zgansh davri Tp ham kichik boiadi. Pulslanish kuchlanishining quyidagicha o'zgarish holatlarini ko‘rib chiqaylik: a) sirpanish hisobiy qiymatdan katta bo‘lganda (tusr > co.,r./m); b) sirpanish hisobiy qiymatga teng boiganda (cuJr. = < и„.ь). Hisobiy sirpanish ш„, deb, generator va tizim chastotalar ayirmasining shunday eng katta miqdoriga aytiladiki, unda generator asinxron yurishsiz sinxronizmga kirishi ta’minlanadi.
Bu rasmda yuqorida qayd etilgan uchala holat tasvirlangan. UKvl va UKv2 belgilar orqali 1KV va 2KV minimal kuchlanish relelarining ishga tushish kuchlanishlari ko'rsatilgan. Q uzgichining ulanishiga signal KL1 va KL2 oraliq relelarining ikkovida ham kontaktlar ulangan taqdirdagina boradi. KL1 relesi KV2 relesining kontaktlari orqali ta’minot oladi, o‘z navbatida bu rele Up kuchlanishi UKV2 qiymatigacha pasaygaiida kontaktni ulaycti (2, 2', 2"nuqtalari). KV2 relesi ishlagunga qadar kuchlanish UKV/ qiymatigacha pasayganda rele KV1 ishga tushib, KT vaqt relesini ishga tushirib yuboradi. Bu relening ishga tushish tr o'm at mas l саггм hisobiy sirpanishga mos bo‘lib, tK nazorat vaqtiga tengdir. KT relesi kontaktini ulaganda, KL1 relesining normal ulangan kontakti orqali KL2 relesi ta’minot oladi. Bu zanjir hosil bo‘lishi uchun KT relesi kontaktini ochgunga qadar KV2 relesi ishga tushishga ulgurmasligi kerak. Bu esa chastotalar farqi kichik bo'lganda, ya’ni тУЛ < сv„.hls sharti bajarilganda ((d)holati) boiishi mumkin. Agar chastotalar farqi katta bo‘Isa, ya’ni cosr > cDsr.hu, unda KV2 relesi kontaktini KT relesi kontaktini ulashidan ilgariroq qo'shadi. Bu holatda KL1 relesining normal qo‘shilgan kontaktlari ochilib, KL2 relesining chulg‘ami ta’minot ololmaydi va Q uzgichini ulashga signal bormaydi ((a) holati). Shunday qilib, sinxronizatorda KT relesining t* o ‘matm£isini KV1 va KV2 relelari ishga tushishi oralig'idagi t vaqti bilan solishtirib, Ug va Ut kuchlanishlari bir-biriga mosligi tekshiriladi.
Sirpanish chastotasi chegaraviy (tuSI = cuSrW qiymatga ega, sinxronlash hali ham bajarilishi mumkin boigan holat 2.9-rasm (b) holatida ko'rsatilgan, Ushbu holatda ulashga signal kuchlanish nol qiymatidan o'tishidan awalroq beriladi va shunga mos o‘zish vaqti uzgichning ishga tushish tg vaqtiga teng olinadi. Bu vaqtga mos 6а-г burchagi o‘zish burchagi deb ataladi. Sxema shunday ishlashida tenglashtiruvchi tok paydo bo‘lmaydi. Chastotalar farqi kichik boiganda ((d) holati) sirpanish kuchlanishining davri yetarlicha kattadir. KV1 relesi ishlagandan so'ng (l'nuqtasi), KV2 relesi ishlagunga qadar KT relesi ishlashga ulguradi (t > t„) va KL1 relesining normal holatda ulangan kontaktlari orqali KL2 relesining chulg'amiga ta’minot beradi. KL2 relesi ishga tushib, o‘z-o‘zini ushlab turish holatida turadi. KV2 relesi ishlaganda KL1 relesi ta’minot oladi va ishga tushib, o‘zining normal holatda uzilgan kontaktlari yordamida Q uzgichining ulash solenoidiga ta’minot yetkazib beradi. Q uzgichining kontaktlari tQ vaqti o‘tganidan so‘ng ulanadi, bunda Us kuchlanishning qiymati hali nolgacha tushmagan boiadi. Ushbu holatga mos keluvchi xatolik burchagi quyidagicha:
Ushbu burchakning hisobiga Q uzgichining kontaktlari ulaiganda tenglashtiruvchi tok paydo boiadi. Sirpanishning burchak tezligi qanchalik katta boisa, xatolik burchagi Sx hamda shunga mos ravishda tenglashtiruvchi tok ham shunchalik katta boiishi mumkin. Berilgan turdagi uzgich va sinxronlash qurilmalari uchun Atg ning aniq qiymatlarida tenglashtiruvchi tokning z,arbaviy qiymati ruxsat etilgan chegaradan oshmasligi uchun sinxronlashtirilayotgan kuchlanish chastotalarining bir-biriga yaqin kelishi sharti bajarilishi kerak:
Ko'rib chiqilayotgan sinxronizatoming afzalligi - uni amalga oshirish soddaligidir. Doimiy burchakka ega boigan ushbu va boshqa sinxronizatorlaming asosiy kamchiligi shundaki, ular ishlash prinsipiga binoan generator sirpanishining past tezligida tenglashtiruvchi tokning zarbasi bilan generatomi yoqishga imkon beradi. Sirpanishning turlicha chastotalarida doimiy o‘zish burchagiga ega sinxronizatorlar uchun o'zish vaqti quyidagicha aniqlanadi:
Bu yerda 60- - doimiy kattalik bo‘lib, sirpainish tezligi qanchalik kichik bo‘Isa, shunga mos ravishda sinxronizatordan berilayotgan o‘zish vaqti va generatomi tarmoqqa ulashdagi xatolik burchagi shunchalik katta bo ladi. Shuningdek, uzgichning ulash vaqti o'zgarmas qoladi. Haqiqatdan ham, agar a>, sirpanish chastotasida bo‘lsa (2.9-rasm. (b)), generatomi tarmoqqa ulash optimal aniq vaqtda amalga oshiriladi (to z=tq bo‘lgan holatda). Agar CDs sirpanish chastotasidan kichik bo‘lsa, optimaldan oldinroq ulanadi (t0‘z>tQ). Doimiy o‘zish burchagiga ega bo‘lgan yarim avtomatik sinxronizator sxemasidagi relening ishga tushish 0‘matmasi quyidagi tenglama orqali aniqlanadi. KV2 kuchlanish relesining berilgan o'zish burchagidagi ishga tushish kuchlanishi
Yoki ikkilamchi kuchlanish Unom=100V bo‘lganda.
Sx - xatolik burchagining maksimal qiymati bo‘lib, tokning zarbasi bilan ulanganda ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketmaydi
Sx - xatolik burchagining maksimal qiymati bo‘lib, tokning zarbasi bilan ulanganda ruxsat etilgan qiymatdan oshib ketmaydi
Bu yerda Imx - ruxsat etilgan tok (periodik tashkil etuvchi) Inom ga teng deb olinadi. Bir qancha kichik burchaklami sinS я 5 deb olish mumkin va hisoblash quyidagi soddalashtirilgan formulaga keladi:
Maksimal ruxsat etilgan sirpanish maksimal bo‘lishi mumkin bo‘lgan ulash burchagi Sxdan oshmavdigan qilib aniqlanadi:
Relening ushlab turish vaqti (boshqarish vaqti) Ik = 1+1,5 s qilib tanlanadi. KV1 kuchlanish relesining ishlab ketish kuchlanishi quyidagi formula orqali topiladi:
Yoki ikkilamchi kuchlanishi U„Om=100 V bo‘lganda:
Ba’zi holatlarda doimiy o'zish burchagiga ega bo‘lgan yarim avtomatik sinxronizatorlar operativ xodimning harakatlari to‘g‘riligini boshqaruvchi bloklovchi qurilma sifatida foydalaniladi. Buning uchun sinxronizatoming chiqish zanjiri boshqarish kaliti konturi bilan ketma-ket ulanadi. Navbatchi sinxronoskop strelkasini kuzatgan holda sinxronlanayotgan generatomi qo'lda uzgich orqali ulashga buyruq beradi. Sinxronizator esa o‘zish burchagi berilgandan kichikroq boiganda va ruxsat etilgan sirpanish tezligida uzgichni ulashga ruxsat beradi.
|
| |
