Синхронный компенсатор

Синхронные компенсаторы предназначены для:

1. компенсации коэффициента мощности сети или для увеличения сети;

2. для стабилизации уровня напряжения.

В районах сосредоточения потребительских нагрузок синхронный компенсатор представляет собой синхронный двигатель, работающий на холостом ходу. Нормальным режимом является перевозбужденный, когда компенсатор отдает в сеть реактивную мощность. Однако в период спада потребительских нагрузок (ночное время) синхронные компенсаторы работают в недовозбужденном режиме, когда они потребляют из сети индуктивный ток и реактивную мощность, вызывая уменьшение напряжения сети.

Кпд синхронных машин

– активная мощность, выдаваемая генератором в сеть;

– потребляемая мощность;

– мощность на валу;

– потери в синхронной машине;

– фазный ток и фазное напряжение.

Потери

Потери делятся на основные и добавочные. К основным относятся:

1. Электрические потери в обмотке статора;

2. Магнитные потери в стали статора (потери на гистерезис и на вихревые токи);

3. Механические потери на трение в подшипниках и вращающихся частей о воздух или другой охлаждающий газ;

4. Потери на возбуждение (потери в обмотке возбуждения и потери в самом возбудителе, если он поставлен на вал в синхронной машине).

Добавочные потери:

1. добавочные потери холостого хода (потери в полюсных наконечниках или поверхностном слое бочки ротора, вызванные пульсацией поля вследствие зубчатости внутренней поверхности поля статора и высшими гармониками поля статора);

2. добавочные потери под нагрузкой (потери, вызванные полями рассеяния статора).

Рабочие характеристики синхронного двигателя

Н елинейность кривой КПД обусловлена наличием потерь, пропорциональных квадрату тока, по этой же причине при определенной мощности наблюдается снижение КПД.

Колебания синхронных машин

Существует два вида колебаний: собственные и вынужденные.

Колебания, возникающие при параллельной работе синхронной машины с сетью и обусловленные свойствами самой колебательной системы, называются свободными.

П ереход в состояние характеризуется колебательным процессом под действием инерции вращающегося момента. После перехода в положение , а потом в , будет получено положение (свободные колебания).

Вынужденные колебания возникают, когда механический момент на валу не постоянен и содержит пульсирующие составляющие. Чаще всего это бывает при соединении синхронной машины с поршневыми машинами (дизельгенераторы). Вынужденные колебания становятся особо опасны, когда их частота близка к частоте собственных колебаний и поэтому могут возникнуть резонансные явления, под действием которых машина может выпасть из синхронизма. То есть под действием вынужденных колебаний амплитуда колебаний может быть больше и машина выпадет из синхронизма. Для уменьшения вынужденных колебаний установки снабжаются маховиками.

У дизельгенератора для успокоения колебаний применяется успокоительная обмотка (демпферная). Успокоение колебаний идет под действием асинхронного момента, который обуславливает успокоительная обмотка. Если перед колебанием ротор движется со скоростью больше синхронной, то успокоительная обмотка работает в режиме асинхронного генератора, обуславливая электрический тормозной момент. Если же перед колебанием ротор движется со скоростью меньше синхронной, то успокоительная обмотка работает в режиме асинхронного двигателя и обуславливает движущий момент.