Влияние неидентичности параметров каналов генерирования электроэнергии постоянного тока на распределение нагрузки, страница 2

Так как сопротивления проводов выбираются такими, чтобы падение напряжения на них при номинальном токе не превышало 0,02 U_н, то из (6.48) следует, что даже при допустимой расстройке регуляторов U₀₁ — U₀₂ = 0,02U_н при разомкнутой уравнительной цепи поперечный ток

а разность токов может достигать номинального значения

Согласно (6.47) и (6.48) отношение поперечных токов

                      

Таким образом, при наличии уравнительной цепи нагрузка рас­пределяется между генераторами более равномерно.  Через урав­нительные обмотки протекает ток в направлении, при котором напряжение более нагруженного генератора  уменьшается,  а менее Загруженного увеличивается, вследствие чего установившаяся раз­ность токов нагрузки получается относительно небольшой.

При неравенстве напряжений настройки регуляторов попереч­ный ток, как это видно из формулы (6.46), не зависит от тока на­грузки и для данной расстройки регуляторов (U₀₁ — U₀₂) является постоянным (рис. 6.18). Даже при отсутствии нагрузки во внешней цепи генераторов существует некоторый поперечный ток I_q. При U₀₁ > U₀₂ и I_нагр = 0 первый генератор работает в генераторном режиме с током нагрузки I_q,. Второй генератор при этом работает в двигательном режиме, и ток I_q является для него током потребле­ния (обратным током).

2. Влияние неравенства сопротивлений плюсовых участков ге­нераторных цепей (U₀₁ = U₀₂ = U₀; R_б1 = R_б2 = R_б; R_y1 = R_y2 = R_y ; R₊₁ ≠ R₊₂. В условиях эксплуатации возможно на­рушение неравенства сопротивлений этих участков по следующим причинам:

вследствие ухудшения состояния контактных соединений одно­го из участков в местах присоединения провода к шине, шунту ам­перметра или зажимам реле обратного тока;

при увеличении переходного сопротивления контактов контакт­ного реле обратного тока при загрязнении, окислении или обгорании контактных поверхностей. Ввиду того что сопротивления этих участков проводов весьма малы и обычно для систем, рассчитанных на большие токи, измеряются тысячными долями Ома, всякое ухуд­шение состояний контактных соединений может привести к значи­тельной разности между сопротивлениями этих участков.

При U₀₁ = U₀₂ = U₀; R_б1 = R_б2 = R_б; R_y1 = R_y2 = R_y и при R₊₁ > R₊₂  из выражения (6.46) следует:

.

Значение тока I_q для рассматриваемого случая находится в ли­нейной зависимости от тока нагрузки, и, следовательно, при па­раллельной работе распределение нагрузки между генераторами характеризуется прямыми, изображенными на рис. 6.18, б для слу­чая R₊₁ > R₊₂.

При разомкнутой цепи уравнительных обмоток попе­речный ток

Отношение поперечного тока I_q при замкнутой уравнительной цепи к поперечному току I'_q при разомкнутой уравнительной цепи

                                               (6.49)

Таким образом, влияние неравенства сопротивлений положитель­ных участков генераторных цепей на распределение нагрузки меж­ду параллельно включенными генераторами относительно невелико благодаря эффективному выравнивающему действию уравнитель­ных обмоток регуляторов напряжения.

3. Влияние   неравенства   балластных   сопротивлений   (U₀₁ = U₀₂ = U₀; R₊₁ = R₊₂ = R₊; R_y1 = R_y2 = R_y и R_б1 > R_б2). В процессе эксплуатации   условие   равенства    бал­ластных сопротивлений  может быть  нарушено  вследствие  ухуд­шения контакта в месте присоединения минусового провода одного из генераторов к шине (или к корпусу самолета) при ослаблении за­жима и окислении соприкасающихся поверхностей, а также в ре­зультате неодинаковых условий нагрева или охлаждения балласт­ных сопротивлений.

При R_б1 > R_б2 согласно (6.46)

Из этого выражения следует, что для случая R_б1 > R_б2 попереч­ный ток находится в линейной зависимости от тока нагрузки (рис. 6.18, а). При соответственно одинаковом неравенстве участков генераторных цепей  поперечный ток при неравенстве балластных сопротивлений значительно боль­ше, чем при неравенстве положительных цепей, так как α >> (R_y + R_б). При неравенстве балластных сопротивлений по урав­нительной цепи протекает ток в направлении, при котором напря­жение первого, менее нагруженного генератора понижается, а на­пряжение второго более нагруженного генератора повышается.

При разомкнутой уравнительной цепи . Это оз­начает, что уравнительные обмотки при неравенстве балластных сопротивлений не способствуют равномерному распределению на­грузки между параллельно работающими генераторами, наоборот, распределение нагрузки в этом случае становится более неравно­мерным, чем при разомкнутой уравнительной цепи. Так как балласт­ные сопротивления для систем, рассчитанных на большие нагрузки, весьма малы, то всякое ухудшение состояния контактных соедине­ний между шинами или массой самолета и минусовым выводом од­ного из генераторов может привести к существенной разности этих сопротивлений, т. е. к значительной неравномерности распределе­ния тока между генераторами при больших нагрузках сети. Поэтому в процессе эксплуатации необходимо тщательно наблюдать за со­стоянием минусовых цепей генераторов.

Вопросы для самоконтроля

1.   Каковы условия включения синхронного генератора на параллельную работу?

2.   Как изменяется синхронизирующая мощность генератора с увеличе­нием его нагрузки?

3.   Почему измерители активных и реактивных мощностей работают правильно лишь при равномерной нагрузке фаз генератора?

4.   От каких факторов зависит угол опережения при включении генера­тора  на  параллельную работу?

5.   По какому методу будет распределяться нагрузка между двумя парал­лельно  работающими   генераторами   постоянного тока,   если   произойдет об­рыв уравнительной цепи?

6.   Как   изменится   напряжение   параллельно   работающих   генераторов, если  их   уравнительная   шина  замкнется   на   корпус   ВС?