2014 dxdy logo

Научный форум dxdy

Математика, Физика, Computer Science, Machine Learning, LaTeX, Механика и Техника, Химия,
Биология и Медицина, Экономика и Финансовая Математика, Гуманитарные науки




Начать новую тему Ответить на тему На страницу 1, 2  След.
 
 Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение24.11.2010, 16:58 


21/05/09
982
Добрый всем день!
Недавно заинтересовался работой Единой энергосистемы России (да и вообще любой страны). Как я понял, все генераторы энергосистемы должны работать строго синхронно, что бы мы в сети имели синусоидальное напряжение 220 В и 50 Гц.
Честно говоря – я обалдел слегка, как они добиваются этого? Как их синхронизируют? Ведь, генераторы находящиеся на разном расстоянии от потребителя дадут напряжение со сдвигом по фазе.
Пытался найти простенькое описание принципов работы энергосистем – не нашел. Все такие учебники на сотни страниц и требуют серьезного знания электротехники.
Может кто посоветует литературу по проще, для ликбеза? Или сам что прояснит на форуме?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение24.11.2010, 19:07 
Заблокирован


28/03/09

272
г. Харьков
Всё очень просто. Когда включают генератор, его с помощью турбины раскручивают примерно до частоты вращения остальных генераторов в энергосистеме, ловят момент ( с помощью специального прибора - фазоуказателя) когда фаза его вращения совпадает с фазой вращения остальных генераторов, подключают сеть и дают полный пар (или воду) на турбину. Дальше всё просто. Если генератор пытается хоть на 1 угловой градус обогнать другие генераторы, то на него тут же наваливается больше нагрузки, а если например, совсем выключить подачу пара на его турбину, то энергосистема тут же превратит его в электродвигатель и он будет вращать турбину, но синхронизм железно сохранится.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение24.11.2010, 22:49 


21/05/09
982
А как же с запаздыванием фазы в зависимости от расстояния от генератора до потребителя? Ведь расстояния разные...

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение25.11.2010, 00:40 
Аватара пользователя


23/11/09
1605
Выключатель (в рассматриваемом случае лучше бы назывался "включатель") находится рядом с генератором. В разомкнутом состоянии на одних его контактах - напряжение с параметрами энергосистемы в этой точке, на других - с параметрами возбуждённого генератора. Когда параметры на обоих контактах сравняются (один из критериев разрешения на включение - совпадение фаз), "включатель" срабатывает, и генератор уже "жестко связан" с частотой энергосистемы.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение25.11.2010, 17:25 


21/05/09
982
Все это вроде бы понятно ...
Я не могу представить: как умудряются привести к одной фазе генераторы, которые находятся на расстояниях от10 до 10000 км. до потребителя... :cry:
я видимо ... тупой...

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение26.11.2010, 01:54 
Аватара пользователя


23/11/09
1605
tola в сообщении #380352 писал(а):
как умудряются привести к одной фазе генераторы, которые находятся на расстояниях от10 до 10000 км. до потребителя...
Если условно взять для рассмотрения линию одного напряжения (к примеру 220кВ), то от Владивостока до Ленинграда в разных сечениях (точках) ЕЭС будут наблюдаться разные оновременно наблюдаемые параметры: и напряжения, и частоты. Естественно, в нормативно допустимых пределах. Где ниже частота (больше активная потребительская нагрузка) - туда направляется активная мощность, где ниже напряжение - туда реактивная. При этом в каждом сечении трехфаной ЛЭП сдвиг фаз напряжения (тока) остается также в допустимых (малых) отклонениях от 120 град. Если же (также - условно) совместить начало провода ЛЭП с нулём синусоиды напряжения (тока), то видим, что в разных сечениях в одно и то же время мгновенное значение различно: от минус амплитудного до плюс амплитудного.
Кстати, прикиньте-ка длину волны тока промышленной частоты. Возможна-ли на такой длине линии работа генераторов (включены через каждые 100 км) в одном фазовом угле?
Вот потому-то генераторы спокойно подключаются в своем сечении эл.сети к приходящемуся там на данный момент треугольнику напряжений.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение26.11.2010, 09:11 


21/05/09
982
Спасибо! Что-то проясняется.
А не могли бы порекомендовать, что-то простенькое почитать на эту тему?
Вроде научно-популярного.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение26.11.2010, 17:44 
Аватара пользователя


23/11/09
1605
Уваж.tola, есть отличная серия брошюр "Библиотека электромонтёра", поройтесь, и найдёте много интересного.
По открытой Вами теме - посмотрите:
0233 Елфимов В.М. Векторные диаграммы в релейной защите.
0491. Щуров В.М. Наладка и обслуживание регуляторов частоты на тепловых электростанциях
0542. Филатов А.А. Ликвидация аварий в главных схемах электрических соединений станций и подстанций
Что бывает проще, не знаю :oops:

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение26.11.2010, 21:17 


21/05/09
982
Спасибо!

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение14.12.2010, 21:38 
Заблокирован


15/07/07

167
Минск
tola в сообщении #379930 писал(а):
Добрый всем день!
Недавно заинтересовался работой Единой энергосистемы России (да и вообще любой страны). Как я понял, все генераторы энергосистемы должны работать строго синхронно, что бы мы в сети имели синусоидальное напряжение 220 В и 50 Гц.
Честно говоря – я обалдел слегка, как они добиваются этого? Как их синхронизируют? Ведь, генераторы находящиеся на разном расстоянии от потребителя дадут напряжение со сдвигом по фазе.
Пытался найти простенькое описание принципов работы энергосистем – не нашел. Все такие учебники на сотни страниц и требуют серьезного знания электротехники.
Может кто посоветует литературу по проще, для ликбеза? Или сам что прояснит на форуме?

=============================
Вопрос вполне резонный. Но дело в том, что единый сдвиг по фазе напряжения соблюдается только для генераторов в пределах каждой электростанции и, действительно, отличается от других источников электроэнергии в различных удалённых точках энергосистемы. Вследствие этого отличия и регулирования величины напряжения осуществляется распределение потоков мощности в нергосистеме. Единой для всей энергосистемы является только частота в пределах нормативных отклонений ($50\pm0,2$ Гц – в энергосистеме России; в США промышленная частота – 60 Гц). Кроме этого в России и Америке традиционно используются разные формы выражения комплексной мощности соответственно в виде (например, при индуктивной нагрузке) - $\dot{S}_{i} = \dot{U}I^* = P + jQ$ и $\dot{S}_{u} = U^*\dot{I} = P - jQ$, отличающиеся знаком реактивной составляющей. Однако, ни одно из них не может быть принято в качестве стандарта, так как оба используются в расчётах одновременно. Эти нюансы и пример расчёта распределения потоков мощности в энергосистеме рассмотрены в статье - [Сидорович А.М., О мгновенной комплексной мощности систем переменного тока. – ЭЛЕКТРИЧЕСТВО, 1979, № 11, с. 12-16], где также впервые введено однозначно корректное понятие «мгновенной комплексной мощности» (ранее предложенное V. N. Nedelcu в дублированной форме), Которое сушественно при разработке современных электронных счётчиков электроэнергии.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение15.12.2010, 00:01 


21/03/06
1545
Москва
Ну и я свою лепту внесу. Дело в том, что понятие "угол между фазой генератора и фазой сети" существует только до подключения генератора к этой сети. После подключения угол равен нулю. А вот синхронизируют по $cos\phi$, причем искусственно держат реактивный косинус генератора в пределах 0,9...0,95. Путем регулирования косинуса (косвенно, напрямую - возбуждением генратора) добиваются отдачи генератором в сеть своей (необходимой) доли, хотя бы генератор и гораздо менее мощнный, чем сеть.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение17.12.2010, 16:04 


21/05/09
982
e2e4 в сообщении #387599 писал(а):
Ну и я свою лепту внесу. Дело в том, что понятие "угол между фазой генератора и фазой сети" существует только до подключения генератора к этой сети. После подключения угол равен нулю. А вот синхронизируют по $cos\phi$, причем искусственно держат реактивный косинус генератора в пределах 0,9...0,95. Путем регулирования косинуса (косвенно, напрямую - возбуждением генратора) добиваются отдачи генератором в сеть своей (необходимой) доли, хотя бы генератор и гораздо менее мощнный, чем сеть.

Вот-вот, можно с этого места поподробнее пожалуйста. Как генератор "узнает", что он - генератор а не мотор?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение18.12.2010, 00:00 
Аватара пользователя


23/11/09
1605
tola в сообщении #388398 писал(а):
Вот-вот, можно с этого места поподробнее пожалуйста. Как генератор "узнает", что он - генератор а не мотор?
На какой уровень подготовки топик-стартёра д.б. рассчитан ответ?

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение18.12.2010, 04:49 
Заблокирован


20/03/10

743
Новокузнецк
tola в сообщении #388398 писал(а):
Как генератор "узнает", что он - генератор а не мотор?

Узнаёт по внешнему механическому моменту на валу.
Если внешний механический момент направлен по вращению, то будет генератор.
А если — против вращения, то — двигатель.

 Профиль  
                  
 
 Re: Вопрос.Синхронизация генераторов в Энергосистеме
Сообщение18.12.2010, 18:55 
Аватара пользователя


23/11/09
1605
tola в сообщении #388398 писал(а):
... поподробнее пожалуйста. Как генератор "узнает", что он - генератор а не мотор?
Поподробнее? Пожалуйста!
Представим себе, что машина, после того как она приключена к сети, работает вначале вхолостую, т. е. не отдает и не потребляет никакой активной мощности.
Если теперь машина по какой-нибудь причине начнет вращаться быстрее, например, в случае случайного увеличения момента первичного двигателя-турбины, то токи статора, взаимодействуя с магнитным полем ротора, создают тормозящий электромагнитный момент, направленный против вращения (ротор тянет за собой поле статора). Машина начинает работать генератором, выдавая мощность в сеть.
Если ротор начинает вращаться медленнее, то возникают токи, создающие при взаимодействии с полем электромагнитный момент, направленный в сторону вращения. Машина начинает работать двигателем, потребляя мощность из сети (поле статора тянет за собой ротор).
Следовательно, при всяком случайном отклонении от синхронного вращения тотчас же возникают в обмотке статора токи, препядствующие этим отклонениям и восстанавливающие синхронизм.
Здесь очень хорошо на вполне инженерном уровне рассмотрены вопросы параллельной работы генераторов

 Профиль  
                  
Показать сообщения за:  Поле сортировки  
Начать новую тему Ответить на тему  [ Сообщений: 18 ]  На страницу 1, 2  След.

Модераторы: Jnrty, whiterussian, profrotter, Парджеттер, Eule_A, Pphantom, photon, Aer, Супермодераторы



Кто сейчас на конференции

Сейчас этот форум просматривают: нет зарегистрированных пользователей


Вы не можете начинать темы
Вы не можете отвечать на сообщения
Вы не можете редактировать свои сообщения
Вы не можете удалять свои сообщения
Вы не можете добавлять вложения

Найти:
Powered by phpBB © 2000, 2002, 2005, 2007 phpBB Group