Beton-52.ru

Домашнему мастеру
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое чередование фаз и как его проверить

Под чередованием фаз следует понимать последовательность, в которой напряжение нарастает в каждой из них. Во всех трехфазных цепях напряжение представляет собой синусоидальную кривую. В каждой линии напряжение отличается на 120º от остальных.

Рис. 1. Напряжение в трехфазной сети

Как видите, на рисунке 1, там где а) — показаны кривые напряжения во всех фазных проводах, смещенные на 120º. На соседнем рисунке б) изображена векторная диаграмма этих напряжений, На обоих рисунках показана разница между фазным и линейным напряжением.

Если взять за основу, что из нулевой точки на рисунке а) выходит U­A, то эта фаза является первой, на диаграмме б) наглядно стрелками показано, что очередность нарастания напряжения переходит от U­A к U­B, а за ним к U­C. Это означает, что фазы чередуются в порядке A, B, C. Такой порядок чередования считается прямым.

Прямое и обратное чередование фаз

В трехфазной сети порядок чередования фаз может отличаться в зависимости от способов подключения к силовым трансформаторам на подстанциях, от последовательности включения обмоток генератора, из-за несоответствия выводов кабеля и по прочим причинам.

Рисунок 2: Прямая и обратная последовательность

Обратите внимание, цветовая маркировка определяет последовательность в соответствии их очередностью в алфавите по первым буквам цвета:

  • Желтый – первый;
  • Зеленый – второй;
  • Красный – третий.

На рисунке 2 изображен классический вариант прямой последовательности A – B – C (где A имеет желтый цвет и является первой, B – зеленый и является второй, а C – красный и является третей) и классический вариант обратной последовательности C – B – A. Но, помимо них на практике могут встречаться и другие варианты, прямого: B – C – A, C – A – B, и обратного чередования: A – C – B, B – A – C. Соответственно, в каждом из приведенных примеров чередование фаз будет начинаться с первой.

Электрическая схема ДЭС — подключение в разных режимах

В нормативных документах используют отличающиеся обозначения дизель-генератора на схеме. В большинстве случаев ДГУ представлен в виде окружности с размещенной внутри русской буквой «Г» или латинской «G» со значком переменного или постоянного тока.

Электрическая схема дизель-генератора позволит реализовать правильное подключение устройства к сети и нагрузке. На однолинейных изображают силовые линии, необходимые для соединения отдельных элементов.

Кроме обозначения ДГУ, на схеме отображены пульт управления установкой, АВР, коммутационная аппаратура обводного канала (байпаса), распределительный щит, к которому подключаются потребители.

Электрические схемы подключения ДЭС представлены в пакете эксплуатационной документации на каждую установку.

Схема автопереключения

Исключить ручной выбор источника электропитания можно посредством применения схемы автопереключения подключаемой к нему нагрузки. В ее структуру по меньшей мере входят блок управления и 2 контактора (пускатели) с перекрестным подсоединением. Основной из данных устройств, выпускаемый на базе программно-управляемого устройства, полупроводниковых триодов либо аналоговых интегральных микросхем, осуществляет следующие мероприятия:

  • распознает ситуации с исчезновением электроэнергии в главной питающей линии;
  • вслед за этим отключает от нее потребителя;
  • переключает его на 3-фазный генератор.

В ходе функционирования блока, распознающего прекращение централизованного снабжения энергией, сформировывается импульс тока большой длительности, поступающий на исполнительный прибор (катушку пускателя). Это ведет к автопереключению коммутатора в рабочий режим от генератора. В случае возобновления централизованного питания другой управляющий импульс переключает систему в первоначальное состояние.

Процесс синхронизации

Включение генераторов в сеть на электростанциях происходит так.

  1. После выхода турбоагрегата на номинальные обороты управление им передается оперативному персоналу Главного щита управления. Персонал турбинного цеха после передачи управления не вмешивается в его работу.
  2. По частотомерам на колонке синхронизации персонал уравнивает частоту генерации с частотой сети, изменяя скорость вращения турбины.
  3. По вольтметрам на колонке синхронизации, изменяя ток в роторе, устанавливается напряжение на статоре генератора, равное напряжению сети. Выполняется это только после уравнивания частот, так как с изменением частоты изменяется и выходное напряжение статора.
  4. Скорость вращения турбины изменяется в большую или меньшую сторону на величину, требуемую для нормальной работы автосинхронизатора.
  5. Автосинхронизатор включается в работу. Анализируя величину частоты скольжения, от выдает импульсы на изменение оборотов турбины, добиваясь требуемой частоты ее вращения.
  6. Подогнав величину скольжения, автосинхронизатор автоматически переключается в режим измерения угла между напряжениями и вычисляет момент, когда подать импульс на включение, чтобы оно произошло при его нулевом значении. Как только этот момент будет достигнут, происходит включение выключателя.

Процесс отличается на разных электростанциях и при применении различных типов синхронизаторов. Они, как и устройства релейной защиты, прошли три стадии развития:

  • релейно-механические;
  • полупроводниковые;
  • микропроцессорные.

При этом повышалась точность их работы, надежность и удобство применения.

Работа ЭГУ паралельно с сетью.

Работа ЭГУ паралельно с сетью.

Сообщение Farb » 27 авг 2013, 08:17

Добрый день. Помогите разобраться как происходит синхронизация с сетью, и как происходит регулировка мощности потребляемой из сети и мощности потребляемой от ЭГУ.
ЭГУ- электрогазовая установка.
Желательно объяснять на пальцах. И имено физику процесса. То бишь какое конкретно действие нужно произвести чтоб был результат.
В общих чертах я разобрался.
Для того чтобы синхронизироваться с сетью необходимо обеспечить равенство мгновенных значений напряжений сети uс и генератора иг.
Ucm sin (ωct — αс ) = Uгm sin (ωг — αг ).
То есть физически нужно отрегулировать 3 параметра Ucm = Uгm, fс = fг ,αс = αг + еще чередование фаз. Вроде как практически при синхронизации генератора сначала устанавливают номинальную частоту вращения ротора, что обеспечивает приближенное равенство частот fс ≈ fг а затем, регулируя ток возбуждения, добиваются равенства напряжения Uc = Uг.
Не уверен что все правильно понял, надеюсь кто нибудь поправит.

Читать еще:  Турбогенератор назначение и принцип действия

А вот с мощностью отдаваемой ЭГУ в сеть ни фига не понятно.
Как я понял при правильной синхронизации ток Ia после подключения машины к сети равняется нулю.
Ía = (É0 — Ú)/(jXсн ) = -j(É0 — Ú)/Xсн
Так как U = Uc = const, то силу тока Iа можно изменять только двумя способами — изменяя ЭДС Е0 по величине или по фазе.
Вот здесь начинаются большие проблемы)))) Я очень слабо представляю что такое ЭДС и чем оно отличается от напряжения. Читал, но ни фига не понял. Если кто то сможет на пальцах объяснить то будет очень замечательно.
Ну продолжим.Далее приведу фразу которую я совсем не понимаю —
«Если к валу генератора приложить внешний момент, больший момента, необходимого для компенсации магнитных потерь мощности в стали и механических потерь, то ротор приобретает ускорение, вследствие чего вектор É0 смещается относительно вектора Ú на некоторый угол θ в направлении вращения векторов. »
Что конкретно нужно сделать что бы увеличить момент на валу? Я сначала подумал что просто нужно увеличить скорость вращения вала гениратора, для этого просто побольше газу кинули в печь и все пучком. Но если увеличить скорость вращения вала гениратора то изменится напряжение и частота выдаваемая генератором и произойдет рассинхронизация .

Р = mUIa cos φ и на вал его действует электромагнитный тормозной момент, который уравновешивает вращающий момент первичного двигателя, вследствие чего частота вращения ротора остается неизменной. Чем больше внешний момент, приложенный к валу генератора, тем больше угол θ, а следовательно, ток и мощность, отдаваемые генератором в сеть.
Таким образом, для увеличения нагрузки генератора необходимо увеличивать приложенный к его валу внешний момент (т. е. вращающий момент первичного двигателя), а для уменьшения нагрузки — уменьшать этот момент.
Вроде все написано доступным языком ,но как это сделать. Как изменить этот электромагнитный тормозной момент. Как изменить вращающий момент первичного двигателя.
Как я понимаю Р=wM. То есть мы должны изменять скорость вращения первичного двигателя, но тогда изменится и скорость вращения гениратора и все, синхронизация тю тю.

Re: Работа ЭГУ паралельно с сетью.

Сообщение Jackson » 27 авг 2013, 10:09

Ну ничего себе. Просите объяснить на пальцах, но рассуждаете в векторах.

Это как раз ко мне. 🙂 Вот контакты, или мобильный +7-911-196-10-93. Автоматика соответствующая у нас есть.

Происходит всё примерно так.
Процесс синхронизации стандартный, нет разницы синхронизируемся мы с внешней сетью или с другой ЭГУ — это неважно, важно что включаемся мы на шины под напряжением. Подгоняем напряжение под сеть, частоту под сеть, синхронизируем фазы, ждем совпадения фаз, включаем (учитывая быстродействие выключателя). Тут единственное что сыграет роль — выбор типа синхронизации, он зависит от объекта и от мощности ЭГУ и от её типа (газопоршень, турбина). На малых установках используют динамическую синхронизацию, но может потребоваться статическая — если опишете объект то разберемся какую лучше применить. Динамическая происходит быстрее, но при статической включение происходит мягче (абсолютно безударно, ни ЭГУ ни потребители ни сеть момента включения не почувствуют). При динамической синхронизции фаза напряжения генератора всегда догоняет на сеть и при включении генератор броском возьмет на себя чуток нагрузки (чем больше разность частот — тем больше бросок). При статической синхронизации у нас частоты строго равны, плавно подгоняем друг под друга фазы напряжений генератора и сети, ждем какое-то время чтобы вектора напряжений генератора и сети постояли согласованно (обычно 2-5 секунд), даем команду на включение.

Включившись на параллельную работу, нужно определиться, в каком режиме мы работаем (точнее определиться конечно надо раньше, а сразу после включения в этот режим перейти). Предположим у нас одна ЭГУ, одна сеть и потребители на шинах. Возможны два режима работы:

1. Фиксированная мощность ЭГУ. Мы задаем что ЭГУ должна работать на определенной нагрузке, например 2 МВт, и ЭГу будет всегда нагружена на эту мощность. Если фактическая нагрузка потребителей больше этих 2 МВт то недостаток мощности будет потребляться из сети. Если фактическая нагрузка потребителей меньше этой величины — избыток мощности, генерируемой ЭГУ, будет экспортироваться в сеть. Тут очень важный момент в том, какие у Вас ТУ на подключение к сети. Если экспорт в сеть Вам запрещен (что скорее всего) то экспортировать мощность нельзя, Вас просто отключат на вышестоящей ТП, ну и потом нет смысла жечь топливо и забесплатно дарить электричество энергосистеме. И второй важный момент заключается в том, что нужно отслеживать подключены ли вы к сети или нет (на Вашем ЭРУ и на вышестоящем) и если произойдет отключение — немедленно перейти в островной режим (одиночная работа). Для определения факта отключения существуют спец.защиты, но лучше подстраховаться дискретными сигналами, ибо защиты не всегда эффективны.

Читать еще:  Какой ток выдает генератор автомобиля

2.Фиксированный экспорт/импорт мощности из сети. Мы задаем величину мощности, которую должны потреблять от сети (или отдавать в сеть), замеряем фактическое потребление от сети и автоматика будет нагружать ЭГУ настолько, чтобы поддерживать величину импорта заданной. Если заданный импорт 2 МВт и фактическая нагрузка 3 МВт то ЭГУ будет нагружена на 1 МВт. Если заданное потребление превышает фактическую нагрузку то ЭГУ будет работать вхолостую подключенная к шинам и всё будет потребляться только от сети. Если ЭГУ несколько, то этот режим также возможен, автоматика это обеспечивает групповым регулированием.

Выбор режима зависит от объекта.

Управление мощностью происходит по каналам управления частотой вращения и возбуждения ЭГУ. Меняя частоту вращения мы меняем активную мощность (больше частота вращения — больше нагрузка на ЭГУ), меняя возбуждение генератора мы управляем реактивной мощностью (больше задание возбуждения — больше реактивная мощность). Эти каналы управления независимы друг от друга в пределах номинального регулирования. Вот так и управляем. Можно в 1 режиме задать фиксированную мощность и требуемый косинус — автоматика нагрузит машину именно на эти параметры. Поскольку мы подключены к сети бесконечной мощности, то электрическая частота и напряжение меняться не будут. В пределах регулирования мощности от нуля до номинала бояться рассинхронизации не надо — Ваш генератор зацеплен за сеть бесконечной мощности, изменить напряжение и частоту всей энергосистемы Вашему генератору явно не под силу. Также не надо бояться пусков мощных потребителей, соизмеримых по мощности с установкой — нехватку мощности обеспечит сеть, она же съест все пусковые токи. Но надо помнить что при переходе в режим одиночной работы вся нагрузка ляжет на ЭГУ, этот момент надо внимательно просчитывать, запрещать пуск мощных потребителей (либо делать его с запросом резерва мощности) и может быть даже аварийно отключать часть потребителей чтобы удержать станцию.

Набор мощности после включения как правило происходит с заданной скоростью (задается в автоматике) а не сразу броском — иначе есть шанс завалить приводной двигатель. Перед отключением разгрузка (снижение мощности ЭГУ) также происходит с заданной скоростью, не быстрее и не медленнее — с той же целью. Только на очень малых машинах (высокооборотные дизеля) этим можно пренебрегать — дизель может сразу взять 100% нагрузки и разом её сбросить без ущерба для себя. С турбинами и газопоршнями так поступать не надо — газопоршни не терпят набросов больше 20% и сбросов тоже (начинается детонация топливной смеси), газовые турбины в этом смысле ведут себя более уверенно (терпят набросы до 50% а некоторые и больше), но это лишняя ударная нагрузка на редуктор. В общем, по поводу скорости сброса/набора нагрузки нужно консультироваться с производителем агрегата и не превышать заданные им пороги.

ЭДС — электродвижущая сила, способность перемещать энергию. Напряжение — разность потенциалов, следствие ЭДС. То есть при параллельной работе с сетью Вы видите на шинах (и на генераторе) напряжение сети, а управляя ЭДС генератора Вы задаёте величину энергии, которую будет перемещать (то есть вырабатывать) генератор — в этом принципиальная разница. Напряжение в сети создается за счет ЭДС всех подключенных генераторов, в том числе и Вашего, но поскольку Ваш генератор несоизмеримо мал по сравнению с остальной системой, то и на напряжение сети Вы особенно-то повлиять не можете, силенок не хватит. То же самое с частотой — чтобы поменять частоту сети нужно приложить к сети ЭДС соизмеримую с этой сетью — едва ли у Вас генератор такой мощности. 🙂

Вкратце так. Могу поподробнее рассказать и даже показать параллельную работу машин у нас на стенде (если Вы в Питере), есть генераторы, можем подключиться к сети. Автоматика для управления агрегатами у нас также есть, обращайтесь.

Кстати, не забывайте про собственные нужды ЭГУ. Если на машине есть система утилизации тепла то её эффективность тем выше чем больше нагрузка на машину, в этом случае рекомендуют выходить на режим фиксированной мощности с загрузкой процентов на 80-90. Можно работать и в режиме контроля экспорта сети, но необходимо понимать что эффективность утилизации тепла будет непостоянной.

В чем же отличие между однофазным и трехфазным генератором?

Однофазные генераторы

Однофазные генераторы используются для питания только однофазных приборов и оборудования, которые для своей работы нуждаются в напряжении 220 Вольт. Это как раз все бытовые приборы и инструменты, которые окружают нас в быту. На приборной панели таких генераторов имеется одна или несколько розеток на 220 Вольт.

Все однофазные генераторы оснащены розетками на 220 Вольт / 16А, которые используются для подключения обычных приборов. Некоторые генераторы оснащены силовыми розетками 220 Вольт / 32А для подключения мощных потребителей (см. фото).

В подавляющем большинстве случаев для пользования в быту вам подойдет однофазный генератор (если вы не планируете подсоединять каких-либо трехфазных потребителей).

Трехфазные генераторы

Трехфазные генераторы могут быть использованы для питания как трехфазных, с напряжением питания 380 Вольт, так и однофазных приборов и оборудования. На приборной панели таких генераторов имеются розетки и на 380 Вольт и на 220 Вольт (см. фото). Такие электрогенераторы используются очень широко в промышленных целях, на предприятиях, на стройках и т.д.

Читать еще:  Генератор из шуруповерта своими руками

Подключение трехфазных генераторов к однофазным потребителям

Казалось бы, как хорошо: можно приобрести трехфазный генератор (с заделом на то, что в будущем возможно понадобиться подключать трехфазных потребителей) и запитывать им, допустим, свой загородный дом. Но не все так просто.

Важным условием подключения однофазных приборов к трехфазному генератору является равномерное распределение нагрузки между тремя фазами, т.е. величины потребляемых мощностей, приходящиеся на каждую из фаз, должны быть приблизительно равны. Разница не должна превышать 25%. Иначе это может привести к такому явлению, как «перекос фаз», что может стать причиной преждевременного выхода электростанции из строя.

Учитывая сложности подключения и контроля за распределением электрической нагрузки, в бытовых условиях и в сетях с энергопотреблением менее 20 кВт использование трехфазных электрогенераторов нецелесообразно. Большинство современных бытовых устройств рассчитано на напряжение 220 Вольт, поэтому, если не планируется расширение сети, однофазные электростанции в полной мере справятся с возложенной на них задачей.

Мощность однофазных и трехфазных генераторов

Если с однофазным генератором все просто, есть выходное напряжение (220 Вольт) и есть мощность, которая соответствует паспорту изделия, то с трехфазными посложнее.

Номинальная мощность трехфазного генератора – это сумма мощностей, развиваемых в каждой фазе. Т.е. три фазы как бы делят общую мощность между собой. Соответственно, мощность, развиваемая в каждой фазе равна 1/3 номинальной мощности устройства, а это значит, что максимальная мощность однофазных потребителей, подключаемых к трехфазному генератору, может составить лишь 1/3 номинальной мощности устройства.

Поясним примером. Возьмем трехфазную электростанцию с номинальной мощностью 6 кВт. Согласно вышесказанному, к ней нельзя будет подключить однофазное оборудование мощностью 6 кВт, но возможно подключить 3-х однофазных потребителей с мощностью по 2 кВт. Причем, важно соблюдать равномерность нагрузки по фазам, не допуская перекоса фаз.

Трехфазные генераторы с полной мощностью по фазам

В ряде случаев к генератору необходимо подключать как трехфазное, так и однофазное мощное оборудование, или однофазное с большими пусковыми токами. Такие задачи обычно возникают на стройке. Раз полноценно пользоваться традиционным трехфазным генератором для подключения однофазных приборов нельзя, то напрашивается вопрос: «Как быть? Покупать два генератора: однофазный и трехфазный?»

Но решение есть – на рынке имеется ряд моделей генераторов, способных обеспечить одинаковую мощность как для одной, так и для трех фаз. Альтернаторы этих моделей способны работать как в одно-, так и в трехфазных режимах без потери выходной мощности. Выбор режима работы осуществляется переключателем на приборной панели.

Т.е., допустим мы имеем трехфазную электростанцию с полной мощностью по фазам номинальной мощностью 6 кВт. И к ней можно будет подключить как трехфазное, так и однофазное оборудование мощностью 6 кВт. Такие генераторы не имеют ограничений по подключению однофазных потребителей, присущим традиционным трехфазным генераторам.

На нашем сайте вы можете ознакомится и приобрести трехфазные генераторы с полной мощностью по фазам:

Второй вариант – с блоком автоматики

Полуавтоматические АВР. Эти блоки работают на основе контакторов – полупроводников. Подключается 2 штуки, соединенные между собой. Кабель к ним нужен в диаметре не менее 4 мм. Устанавливаются в защитном ящике, как и рубильник. Размещение возможно в самом удобном для вас месте. Комфорт установки специальных блоков еще и в том, что к ним прилагается подробная инструкция, и вы легко можете их подсоединить, даже не имея особых навыков в электрике.

  1. При выключении электроэнергии в сети запускаем резерв;
  2. Переключение на питание от генератора происходит автоматически, и электричество появится в целом доме;
  3. Когда городская сеть подает свое электричество, наши контакторы на электростанции размыкаются в автоматическом режиме;
  4. Нам нужно лишь выключить генератор;
  5. Как видим, очень удобно. Можно еще и усовершенствовать систему – добавить реле, которое будет выключать резерв самостоятельно при появлении электроэнергии в сети.

Автоматические блоки АВР устанавливаются аналогично полуавтоматическим. Но срабатывают они в режиме полного автозапуска.

  • контролер контролирует наличие тока в стационарной магистрали;
  • при прекращении дает сигнал электронной начинке блока АВР;
  • автоматика (исполнительная часть) запускает генератор самостоятельно, без вашего вмешательства. Нужна лишь модель с встроенной АТС;
  • при появлении напряжения в стационарной сети, ваша мини-электростанция выключается и глохнет также самостоятельно.

Это самый комфортный и продуманный способ запуска. Хороший блок АВР срабатывает через несколько секунд, поэтому задержки подачи электричества нет.

Стоит отметить, что генераторы с системой автоматического запуска на порядок дороже обычных генераторов. Поэтому перед покупкой стоит правильно оценить необходимость такой траты. Генераторы с автоматическим запуском незаменимы в тех случаях, когда в доме нет людей на протяжении длительного периода или же оператор по какой-то причине не может спуститься в помещение и привести в работу устройство. Также в тех случаях, когда в доме есть много чувствительной техники, которая нуждается в постоянном наличии электрической энергии. При появлении напряжения в сети автоматическая система выключает генератор, не давая ему таким образом перегреться.

Генераторы с автоматической системой запуска являются надежными и удобными в эксплуатации агрегатами, которые отвечают за полноценную функциональность каждого бытового прибора в доме. Они практичны и удобны в эксплуатации, что доказывает высокий уровень продаж, растущий с каждым днем.

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector