Systems. Methods. Technologies 3(35) 2017

Systems Methods Technologies. Yu.N. Bulatov et al. Influence of nonlinear … 2017 № 3 (35) p. 40-49 46 а ) б ) Рис . 10. Осциллограмма тока возбуждения генератора ( а ) и его гармонический состав ( б ) при 32,10 = Ua k % и 832 ,5 2 = U k % Увеличение разности токов в фазах генератора при - водит к росту коэффициента несимметрии токов I k 2 , что сопровождается повышением уровня несимметрии напряжений на зажимах СГ , а также появлением гар - монических искажений ( рис . 11). Эти обстоятельства , имеющие место в СЭЖД , необходимо учитывать при внедрении установок РГ , чтобы не допустить ускорен - ного износа электрооборудования . Результаты исследований также показывают , что в режиме работы турбогенератора исключительно на несимметричную и нелинейную нагрузку суммарной мощностью 2,4 + j 1,45 МВ · А ( соответствует загрузке турбогенератора 90 %) амплитуда вынужденных коле - баний электрических и механических параметров тур - богенератора достигает предельных значений , что при - водит к существенному росту износа оборудования , неправильной работе микропроцессорных АРВ и АРЧВ и , как следствие , к снижению запаса устойчивости . Осциллограмма напряжений статора генератора и его гармонический состав при питании такой нагрузки представлены на рис . 11. а ) б ) Рис . 11. Осциллограмма напряжений статора генератора ( а ) и его гармонический состав ( б ) при питании нелинейной несимметричной нагрузки В таком режиме при подключении дополнительной нагрузки система теряет устойчивость ( рис . 12). Рис . 12. Осциллограммы частоты вращения ротора турбоге - нератора при подключении дополнительной нагрузки : 1 — турбогенератор работал на линейную симметричную нагруз - ку ; 2 — турбогенератор работал на нелинейную несиммет - ричную нагрузку ( нагрузка в обоих режимах составляла 90 % номинальной мощности турбогенератора ) Таким образом , в условиях работы турбогенерато - ров установок РГ на нелинейную и несимметричную нагрузку необходимо принятие специальных мер для защиты генерирующего оборудования : использование вставок постоянного тока [3, 4], применение фильтров гармоник , установка защиты генераторов по току об - ратной последовательности , использование автоматики ограничения тока возбуждения генераторов и др . Исследования на физической модели . Для иссле - дования использовалась модель турбогенератора , пред - ставляющая собой спаренные электрические машины ( рис . 13): 1) турбина моделируется машиной постоянного то - ка со следующими номинальными параметрами : 90 ном = P Вт ; 220 я = U В ; 56,0 я = I А ; 220 = f U В ; 2,0 = f I А ; n = 1 500 об / мин ; 2) генератор моделируется синхронной машиной со следующими номинальными параметрами : 100 ном = P Вт ; 220 ном = U В ; 24,0 ном = I А ; cos φ = 1; n = 1 500 об / мин ; 21 = f U В ; 75,1 = f I А . Для увеличения инерции в блок спаренных элек - трических машин входит маховик .