где w– число витков обмотки;
lа – проводимость воздушного зазора.
Значит надо увеличить зазор между статором и ротором. При этом уменьшатся и lа и индуктивное сопротивление Xc.
Именно поэтому в синхронных генераторах выполняется большой зазор – для повышения устойчивости, т.е. для увеличения перегрузочной способности.
При очень большом воздушном зазоре – возрастают габариты СГ и нужно много ампер-витков на роторе (большая МДС).
Можно поднять Pmax форсировкой. Eфор вызывается током Iв– так повышается динамическая устойчивость генератора.
При параллельной работе на одну линию включается несколько генераторов.
Включение СГ в сеть
Для безаварийного включения СГ в сеть необходимо, чтобы:
1) ЭДС, вырабатываемая СГ равнялась напряжению сети, и в момент включения находилась в противофазе к этому напряжению. В противном случае возникнет уравнительный ток.
Регулировка ЭДС E производится током возбуждения.
2) Частота СГ равнялась частоте сети. Регулировать при этом нужно скорость вращения СГ.
3) Чередование фаз СГ и сети соответствовали друг другу. Иначе возникнет КЗ.
4) Форма ЭДС СГ и форма напряжения сети были одинаковыми – синусоидальными.
Регулирование активной мощности мы уже рассматривали
.Любое изменение активной мощности при неизменной ЭДС E0 возможно при изменении угла q. Регулируется первичным приводным двигателем.
Чтобы осуществить перевод части нагрузки с одного СГ на другой, следует уменьшить вращающийся момент первичного двигателя СГ и увеличить момент для второго. Тогда после перераспределения генераторы будут работать с постоянной частотой. Иначе изменится частота вращения всех агрегатов, напряжение и частота тока в сети.
После выполнения условий синхронизации синхронный генератор работает в режиме ХХ. Воспользуемся уравнением
.Так как
, то , отсюда . (*)У нас мощность постоянна P=const.
Но
, а ток возбуждения меняется Iв – var.Поскольку U=const, меняем ток возбуждения. При этом меняется ЭДС (см. зависимость E(Iв)).
Небаланс между ЭДС E0 и напряжением U в формуле (*) должен погаситься за счет тока I. Но так как U и P постоянны, то должно быть постоянно произведение Icosj=const, т.е. активный ток остается постоянным, а появляется реактивный ток, который влияет на cosj сети (при изменении Iв).
Если у СГ cosj=1, то генератор нормально возбужден. При изменении тока возбуждения Iв потечет реактивный ток.
P1<P2<P3.
Это семейство U-образных характеристик при различных мощностях.
При изменении тока возбуждения Iв потечет уравнительный индуктивный или емкостной ток.
Это семейство U-образных характеристик СГ. Они показывают зависимость тока СГ от тока возбуждения при постоянной мощности, а значит и угле q.
Современные СГ работают с перевозбуждением.
jном >0.В этом случае СГ обеспечивает приемники сети (асинхронные двигатели, трансформаторы и др.) необходимой энергией индуктивного характера.