В случае эксплуатации генератора с повышенной нагрузкой в постоянном режиме, например, при коротком замыкании, происходит перегрев коллектора и обмоток электрогенератора. Повышение температуры, в свою очередь, может привести к разрушению изоляции обмоток, вызывать межвитковое замыкание и вывести их строя ротор и статор. Вполне очевидно, что единственным выходом в такой ситуации может стать только дорогостоящий ремонт.
Итак, перегрузка генератора - это ситуация, когда потребляемая мощность превышает максимально допустимую мощность, на которую рассчитан генератор. Это может оказать серьезное влияние на работу генератора, а также на устройства, подключенные к нему. Рассмотрим подробнее, как именно перегрузка влияет на работу генератора.
1. Перегрев.
Первым и самым очевидным последствием перегрузки является перегрев. Генераторы преобразуют механическую энергию в электричеству, и в процессе этой трансформации выделяется тепло. В условиях перегрузки количество выделяемого тепла увеличивается, что может привести к перегреву и повреждению внутренних компонентов генератора.
2. Увеличение потребления топлива.
Перегрузка также приводит к увеличению потребления топлива. Для выработки дополнительной мощности генератор должен работать в более напряженном режиме, что прямо влияет на объем потребляемого топлива. Это неэкономично и приводит к дополнительным затратам.
3. Сокращение срока службы.
Постоянные или частые перегрузки могут значительно сократить срок службы генератора. Это связано с износом и повреждением внутренних компонентов, которые происходят быстрее из-за высоких нагрузок и перегрева.
4. Сбои в работе.
В условиях перегрузки генератор может начать работать нестабильно, что приведет к сбоям в подаче электроэнергии. Это может повлиять не только на эффективность работы подключенных устройств, но и вызвать их повреждение из-за непостоянного напряжения.
5. Автоматическое отключение.
Многие современные генераторы оснащены системами защиты от перегрузки, которые автоматически отключают устройство в случае превышения допустимых нагрузок. Хотя это предотвращает непосредственное повреждение генератора, частые отключения могут быть неудобными и нарушать работу потребителей электроэнергии.
Чтобы избежать перегрузки генератора, важно правильно подобрать его мощность с учетом всех потенциальных нагрузок и регулярно проводить техническое обслуживание, контролируя состояние устройства.
Несимметричная нагрузка
При эксплуатации синхронного генератора необходимо учитывать, что его конструкция спроектирована и разработана для работы с симметричной нагрузкой. Это говорит о необходимости контроля того, чтобы токи во всех фазах были одинаковы. В таком режиме общий магнитный поток, создаваемый токами, будет вращаться синхронно с ротором, в штатном режиме. Но при эксплуатации генератора может возникнуть ситуация, когда станция будет работать при несимметричной нагрузке. Это происходит при подключении однофазного мощного потребителя, либо при обрыве на одной из фаз. Такой режим работы может вызвать следующие последствия:
- Повышение температурного режима на обмотке ротора. Это происходит под воздействием токов возбуждения и при появлении добавочных потерь в роторе от поля обратной последовательности. Важно следить, чтобы нагрев ротора не превышал уровень температуры, допустимой при эксплуатации данного класса изоляции обмотки;
- Превышение тока в одной из фаз выше номинального значения. Этого нельзя допускать;
- Увеличение вибрации работающего генератора – признак выхода установки из штатного режима работы.
Асинхронный режим работы
Асинхронный режим работы генератора возникает в результате потери возбуждения. Причиной этого может быть, как самопроизвольное, так и ошибочное отключение автомата гашения поля (АГП), либо обрыв в цепи возбуждения. Для работы в асинхронном режиме характерно увеличение скорости вращения при снижении активной нагрузки, а также повышение тока статора. В результате генератором начинает потребляться реактивная мощность из сети. В итоге мы наблюдаем снижение напряжения в сети обслуживаемого установкой объекта.
Замыкание обмотки ротора на землю
К нештатным ситуациям относится и замыкание обмотки ротора на корпус генератора. Такая ситуация не представляет особой опасности, поскольку ток в этом случае ничтожно мал. В этом случае установку нужно остановить для обнаружения неисправности и устранения причин ее появления. При работе генератора с защитой от двойного замыкания цепи возбуждения, если появляется вторая точка, в роторе появляется вибрация. В такой ситуации генератор необходимо отключать, полностью разгружая от нагрузки.
Современные производители учитывают возможность возникновения перегрузок в процессе эксплуатации генераторов и разрабатывают различные варианты защиты как по току, так и по напряжению. Такое оборудование отключает электростанцию в зависимости от продолжительности и величины действующей перегрузки. Для отражения состояния оборудования на многих моделях имеется соответствующий индикатор.
Предотвратить возникновение перегрузок позволяет учет мощности и типа нагрузки, подключение электроприборов после включения, предварительный прогрев оборудования и четкое следование рекомендациям изготовителей.
При выходе какого-либо узла из строя, повреждении питающей линии, заклинивании рабочих органов, снижении напряжения и в других случаях возникают аварийные перегрузки. В этом случае единственным разумным решением является отключение электростанции и выполнение ее ремонта.
При необходимости по вопросам грамотной эксплуатации генераторов Вы можете проконсультироваться у технического специалиста ГК «ЭнергоПроф». Представитель фирмы объяснит, как избежать выхода электростанции из строя, и поможет выбрать модель с высокой перегрузочной способностью.
