330 2

8. TURBOGENERATORY I UKŁADY ELEKTRYCZNE W ELEKTROWNIACH PAROWYCH

W punkcie 4.7.3.2 analizowano wpływ zmian mocy elektrycznej generatora na pracę układu regulacji turbiny. Poniżej przedstawiono zachowanie się generatora, włączonego do pracy równoległej z siecią sztywną (f = const) i przy stałym prądzie wzbudzenia, po zmianie mocy P_T turbiny napędzającej. Jeżeli w stanie pracy ustalonej (rys. 8.3, p. 1) nastąpi zwiększenie mocy turbiny do wartości P_n, to nadwyżka mocy (P,₂ > P_ei) spowoduje przyspieszenie wirnika turbiny. Kąt mocy 3 zwiększa się i wirnik dąży do zajęcia nowego stanu równowagi. Wskutek bezwładności mas wirujących wirnik zajmuje położenie 2', pojawi się nadwyżka mocy elektrycznej (P_e2- > Pn), powodująca zmniejszenie prędkości wirnika i wirnik zajmuje położenie 2". Oscylacje względem punktu 2 mają charakter zanikający. Zatem prądnica ze zwiększoną mocą P_e2 będzie dalej współbieżnie (synchrcfnicznie) pracować z innymi prądnicami. Wraz ze zwiększeniem mocy czynnej powinna zwiększyć się moc bierna, czyli prąd wzbudzenia należy zwiększyć do Ij (3 - nowy punkt pracy). Zdolność maszyny do utrzymywania się w synchronizmie jest określana mocą synchronizującą

8. TURBOGENERATORY I UKŁADY ELEKTRYCZNE W ELEKTROWNIACH PAROWYCH

Ps

APe

d 9

UE_f

-cos 19

(8.6)

która odgrywa istotną rolę przy zaburzeniach stabilności. Im mniejszy jest kąt mocy 9 i większy prąd wzbudzenia I_r, tym maszyna synchroniczna lepiej utrzymuje się w synchronizmie.

Rys. 8.3. Charakterystyka: a) kątowa mocy elektrycznej P_e\ b) mocy synchronizującej P_s

Prześledźmy uproszczony przypadek zwarcia w sieci zasilanej z generatora. Załóżmy, że if=W W wyniku zwarcia obniży się napięcie U i moc P_e - charakterystyka P'_e\. Ponieważ P_Ti > P'_eU więc generator wypadłby z synchroniz-mu. Aby nie dopuścić do tego, stosuje się tzw .forsowanie wzbudzenia, czyli szybkie zwiększanie prądu np. do wartości I_f2, wówczas P'_e2 > P_T u

330