Режимы работы турбогенераторов

    На рис.4.1 изображена диаграмма мощностей синхронного генератора [6, 10].  
    Утолщенными линиями отмечены границы допустимых нагрузок турбогенераторов.По вертикальной оси (ось ординат) отложена активная мощность генератора, а по горизонтальной оси (ось абсцисс) – реактивная мощность.

    Точка А соответствует номинальному режиму генератора, т.е. его полной номинальной мощности S, активной мощности Р и номинальному cos?.

    Через точку А проходят следующие линии: 
    - окружность ОЕ с центром в точке О – дуги EС в режиме перевозбуждения и дуги EG в режиме недовозбуждения; тем самым определены режимы работы с номинальной полной мощностью S; 
    - окружность НА с центром в точке Н; радиус данной окружности соответствует току возбуждения генератора; тем самым определены режимы работы с номинальным током возбуждения; 

    - прямая ОА – режимы работы с номинальным коэффициентом мощности cos. При работе с повышенными коэффициентами мощности – от номинального до единицы – полная мощность ограничена турбиной и конец вектора ОА будет перемещаться при изменении cos по прямой АВ. 
Режимы работы турбогенераторов

    Если турбина способна повышать свою мощность сверх номинальной, как это имеет место для теплофикационных турбин типа КО и КОО, то в области режимов при повышенных коэффициентах мощности – генератор сможет работать при номинальной полной мощности (участок диаграммы АА' и далее А'B'). 
    - участки MK и NK – возможные режимы работы в емкостном квадранте в режимах с недовозбуждением, когда активная мощность генератора ограничивается нагревом конструктивных элементов статора (МК) или устойчивостью его работы в энергосистеме (NK). 
    У синхронных машин различают нормальные и анормальные режимы. 
    Под нормальными понимают такие режимы, которые допускаются длительно, без каких-либо ограничений. К ним относятся: 
    - работа машин с различными нагрузками от минимально возможной по технологическим условиям до номинальной;- работа с коэффициентами мощности, отличными от номинального; 
    - работа при отклонении напряжения на выводах генератора в пределах ±5% от номинального; работа при отклонении частоты в сети в пределах ±2,5% номинальной; 
    - работа при отклонении температуры охлаждающей среды от номинальной температуры. 
    Допустимые границы отклонения параметров при таких режимах лимитируются нагревом различных частей синхронных машин: обмотки статора и ротора, активного железа, элементов конструкции и учитываются в ГОСТ, ПТЭ и инструкциях заводов-изготовителей. Так, например, заводами гарантируется нормальная работа турбогенераторов при отклонении напряжения статора на ±5% номинального. При этом длительно допустимый ток соответственно изменяется на ±5%. 
    Допустимая нагрузка генераторов по активной и реактивной мощности лимитируется их нормированной диаграммой мощности, определяемой по данным испытаний конкретных типов генераторов в условиях энергосистемы и приведенной на рис.4.1. 
    Что касается анормальных режимов работы синхронных генераторов,то они связаны со значительными аварийными перегрузками, асинхронным ходом, потерей возбуждения, работой с недовозбуждением, работой при отказе системы охлаждения, а также при появлении значительной несинусоидальности и несимметрии напряжения сети.