Wat is de parallelle bedrijfvoering van gelijkstroomgeneratoren?
Definitie van parallelle bedrijfvoering van een gelijkstroomgenerator
In moderne energiecentrales wordt stroom meestal door veel parallelle synchrone generatoren geleverd om de continue bedrijfsvoering van de installatie te waarborgen. Het gebruik van één grote generator is nu verouderd. Het hebben van twee generatoren in parallel helpt om ze synchroon te houden. Door hun armatuurstromen aan te passen en ze correct aan de busbars te koppelen, kunnen synchronisatieproblemen worden opgelost.
Koppeling aan busbar
Generatoren in energiecentrales zijn verbonden door dikke koperen staven, genaamd busbars, die fungeren als positieve en negatieve elektroden. Om de generator parallel te schakelen, koppel je de positieve aansluiting van de generator aan de positieve aansluiting van de bus, en de negatieve aansluiting van de generator aan de negatieve aansluiting van de bus, zoals in de afbeelding getoond.
Om de tweede generator aan de bestaande generator te koppelen, verhoog eerst de snelheid van de primaire aandrijving van de tweede generator naar de nominale snelheid. Sluit dan schakelaar S4.
Schakelaar V2 (voltmeter) is verbonden met de open schakelaar S2 om het circuit te voltooien. De opwekking van generator 2 wordt met behulp van een veldrheostaat verhoogd totdat deze een spanning produceert die gelijk is aan de busspanning.
Vervolgens sluit je de hoofdschakelaar S2 om de tweede generator parallel aan de bestaande generator te koppelen. Op dit moment levert generator 2 nog geen stroom omdat de geïnduceerde electromotorkracht gelijk is aan de busspanning. Deze staat wordt "floating" genoemd, wat betekent dat de generator klaar is maar nog geen stroom levert.
Om stroom van generator 2 te leveren, moet de geïnduceerde e.m.f. E groter zijn dan de busspanning V. Door de opwekkingsstroom te versterken, kan de geïnduceerde electromotorkracht van generator 2 worden verhoogd en kan de stroomtoevoer worden gestart. Om de busspanning constant te houden, wordt het magnetisch veld van generator 1 verzwakt zodat de waarde constant blijft.
De veldstroom I wordt gegeven door Waarbij, R
Lastverdeling
Door de geïnduceerde electromotorkracht aan te passen, wordt de last overgedragen aan een andere generator, maar in moderne energiecentrales wordt alles gedaan door de "sychroscope", die instructies geeft aan de regelaar van de primaire aandrijving. Laten we aannemen dat de twee generatoren verschillende belastingspanningen hebben. Dan zal de lastverdeling tussen deze generatoren de waarde van de stroomuitgang zijn, afhankelijk van de waarde van E1 en E3, die beheerd kan worden door een veldrheostaat om de busspanning constant te houden.
Voordelen
Gladde stroomvoorziening: Als de generator uitvalt, wordt de stroomvoorziening niet onderbroken. Als één generator uitvalt, kunnen de andere gezonde generatorsets de continuïteit van de stroomvoorziening voortzetten.
Gemakkelijke onderhoud: Regelmatig onderhoud van de generator is nodig. Maar daarvoor mag de stroomvoorziening niet worden belemmerd. Bij parallelle generatoren kan routinematig onderhoud een voor een worden uitgevoerd.
Gemakkelijk fabriekscapaciteit vergroten: De elektriciteitsvraag neemt toe. Om de behoeften van de elektriciteitsproductie te voldoen, kunnen extra nieuwe eenheden parallel worden bediend met werkende eenheden.
Zaken die rekening houden
De specificaties van elke generator zijn anders. Wanneer ze samen gesynchroniseerd worden, wordt hun snelheid gekoppeld aan de algemene systeemsnelheid.
De volledige belasting van het systeem moet verdeeld worden over alle generatoren.
Er moet een regelaar zijn om de motorparameters te controleren. Dit kan worden gedaan met moderne digitale regelaars die op de markt verkrijgbaar zijn.
Spanningsregeling speelt een belangrijke rol in het hele systeem. Als de spanning van een eenheid daalt, eindigt het met het dragen van de volledige spanningsbelasting van het shuntgenerator-systeem in vergelijking met de andere eenheden.
Extra voorzorgsmaatregelen moeten worden genomen bij het aansluiten van terminals aan busbars. Als de generator aan de verkeerde staafpool wordt aangesloten, kan dit een kortsluiting veroorzaken.