§ 5.19. РАБОТА СИНХРОННОГО ГЕНЕРАТОРА ПАРАЛЛЕЛЬНО С СЕТЬЮ
Подавляющее большинство современных электрических станций оборудовано несколькими одновременно работающими на общую сеть генераторами. Такую работу генераторов называют параллельной. Необходимость параллельной работы генераторов диктуется следующими соображениями.
Если станция оборудована одним генератором, то его нагрузка сильно колеблется в зависимости от времени года и от времени суток. Замена одного генератора несколькими дает возможность при необходимости часть генераторов останавливать, экономя тем самым расход топлива, воды и т. д. Для надежного снабжения потребителей на случай аварии станция должна иметь резервный генератор. Мощность резервного генератора может быть уменьшена, если на станции работают не один, а несколько генераторов. Наконец, параллельная работа генераторов и станций диктуется необходимостью объединения в общую энергосистему нескольких электростанций, что позволяет наиболее рационально загружать станции в течение года и бесперебойно снабжать потребителей электроэнергией.
Для включения генераторов на параллельную работу необходимы следующие условия:
1. Равенство действующих значений напряжения сети 
и напряжения на зажимах генератора 
включаемого в сеть. Это достигается регулированием тока возбуждения.
2. Равенство частот генератора 
и сети 
которое достигается регулированием скорости вращения генератора.
3. Одинаковая последовательность чередования фаз, которая проверяется, например, с помощью специального прибора — фазо-указателя.
4. Напряжения сети 
и генератора 
в момент включения должны совпадать по фазе.
Наиболее трудным является выбор момента включения генератора, когда напряжения 
совпадают (или почти совпадают) по фазе. (Получить абсолютно одинаковую частоту сети и включаемого генератора практически невозможно.) Неправильный выбор момента включения генератора может привести к возникновению недопустимого режима для целости генератора и другой
Рис. 5-33
вспомогательной аппаратуры. Поэтому многочисленные способы включения сводятся практически к выполнению этого условия. Для этой цели применяются специальные устройства, называемые синхроноскопами.
Для выяснения принципа включения генератора на параллельную работу с сетью кратко рассмотрим простейший способ, называемый включением та темное» (рис. 5-33, а). Здесь три лампы накаливания, образующие простейший синхроноскоп, включаются на разность напряжений сети и генератора. Равенство фазных напряжений и частот сети и генератора контролируется вольтметром и частотометром. При совпадении частот и фаз напряжений сети и генератора лампы не должны светиться, однако получить это практически невозможно. Звезда фазных напряжений генератора на ректорной диаграмме (рис. 5-33, б) вращается относительно звезды фазных напряжений сети в ту или иную сторону в зависимости от соотношения частот генератора и сети 
или 
при этом угол между одноименными векторами будет меняться от 0 до 
, а разностное напряжение — от нуля (когда векторы совпадают) до удвоенной амплитуды (когда векторы противоположны). Чем меньше различаются частоты 
, тем реже будут вспыхивать лампы. Регулированием скорости вращения генератора добиваются наименьшей частоты вспышек ламп; в момент, соответствующий середине между двумя вспышками, включают генератор в сеть. Этот момент и соответствует совпадению частот и фаз напряжений сети и генератора.
Способ «на темное» имеет тот существенный недостаток, что по вспыхиваниям ламп нельзя определить, какая из частот 
или 
больше, поэтому приходится регулировать генератор «вслепую». Есть и другие, более совершенные способы.
Помимо ламповых синхроноскопов существует специальный стрелочный синхроноскоп.
Рис. 5-34
В настоящее время пользуются в основном методом «самосинхронизации» или «грубой синхронизации»: невозбужденный генератор при закороченной на резистор R обмотке возбуждения (рис. 5-34) первичным двигателем доводят до скорости, близкой к синхронной, затем генератор включают в сеть и возбуждают его. В результате действия механического толчка генератор втягивается в синхронизм. Разрядный резистор R, сопротивление которого в 5—10 раз больше сопротивления обмотки возбуждения, служит для предотвращения появления перенапряжений на обмотке в момент пуска генератора. На современных электростанциях пуск генераторов полностью автоматизирован.
