Synchronizace generátoru

Stacionární generátor nesmí být nikdy připojen k živým sběrnicím. Když je generátor stojatý, indukované elektrické napětí (EMF) je nulové, což by vedlo k krátkému spojení, pokud by byl připojen k živým sběrnicím. Proces synchronizace a související vybavení pro ověření zůstává konzistentní, zda jde o připojení jednoho alternátoru s druhým nebo propojení alternátoru s nekonečnou sběrnicí.

Obsah

• Synchronizace pomocí synchronizačních článků

• Výhody metody tmavých článků

• Nevýhody metody tmavých článků

• Metoda tří svítivých článků

• Metoda dvou svítivých a jednoho tmavého článku

Následující metody jsou běžně používány pro synchronizaci elektrických strojů:

Synchronizace pomocí synchronizačních článků

Sada tří synchronizačních článků může být využita k posouzení podmínek potřebných pro paralelní připojení přicházejícího stroje s jiným strojem nebo pro dosažení synchronizace. Metoda tmavých článků, často používaná spolu s voltmetrem, je znázorněna níže. Tento specifický přístup se obvykle používá u elektrických strojů s nízkou výkonovou kapacitou.

Nejprve spusťte pohon přicházejícího stroje a přiblížte jeho otáčky k nominální hodnotě. Poté upravte magnetickou sílu přicházejícího stroje tak, aby jeho výstupní napětí odpovídalo napětí na sběrničce. Jak se přicházející stroj blíží k synchronizaci, tři synchronizační články budou blikat rychlostí odpovídající rozdílu frekvencí mezi přicházejícím strojem a sběrničkou. Pokud jsou fáze správně připojeny, všechny tři články současně osvětlí a ztmavnou. Pokud toto nevznikne, ukazuje to na nesprávnou sekvenci fází.

Chcete-li opravit sekvenci fází, jednoduše prohodte libovolné dvě vedení přicházejícího stroje. Dále pečlivě nastavte frekvenci přicházejícího stroje, dokud články nebudou blikat velmi pomalu, s rychlostí méně než jeden úplný tmavý cyklus za sekundu. Jakmile je přicházející napětí správně nastaveno, přesně zavřete synchronizační spínač uprostřed tmavého období článků.

Výhody metody tmavých článků

• Nízké náklady: Tato metoda je relativně levná na implementaci.

• Jednoduché určení sekvence fází: Umožňuje snadné identifikace správné sekvence fází.

Nevýhody metody tmavých článků

• Riziko falešné synchronizace: Články jsou tmavé, když napětí na nich je přibližně poloviční oproti jejich nominální hodnotě. To může vést k předčasnému zavření synchronizačního spínače, i když mezi stroji stále existuje rozdíl ve fázích.

• Zranitelnost filamentu článků: Filamenty článků jsou náchylné k vyhoření během provozu.

• Omezení indikace frekvence: Blikání článků nezprostředkovává informace o tom, který zdroj (přicházející stroj nebo sběrnička) má vyšší frekvenci.

Metoda tří svítivých článků

V metodě tří svítivých článků jsou články křížem připojeny k fázím: A1 je spojen s B2, B1 s C2 a C1 s A2. Pokud všechny tři články současně osvětlí a ztmavnou, potvrzuje to, že sekvence fází je správná. Nejlepší okamžik pro zavření synchronizačního spínače je na vrcholu světla článků.

Metoda dvou svítivých a jednoho tmavého článku

V této metodě je jeden článek připojen mezi odpovídající fáze, zatímco dva další články jsou křížem připojeny mezi zbývající dvě fáze, jak je znázorněno na obrázku níže.

V této metodě jsou připojení provedena následovně: A1 je spojen s A2, B1 s C2 a C1 s B2. Nejprve spusťte pohon přicházejícího stroje a zrychlete ho na nominální rychlost. Poté upravte excitační proud přicházejícího stroje. Tímto nastavením přicházející stroj indukuje napětí EA1, EB2, EC3, které by měly odpovídat napětí na sběrničce VA1, VB1 a VC1 příslušně. Příslušný schéma spojení je prezentováno níže.

Nejlepší okamžik pro zavření spínače nastane, když přímo připojený článek je tmavý a křížem připojené články mají stejnou jasnost. Pokud je sekvence fází nesprávná, tento specifický okamžik nenastane; místo toho všechny články současně ztmavnou.

Pro změnu směru otáčení přicházejícího stroje se prohodí dvě jeho vedení. Vzhledem k tomu, že tmavý stav článku může nastat v relativně širokém rozsahu napětí, je připojen voltmeter V1 naproti přímo připojenému článku. Synchronizační spínač se pak přesně zavře, když ukazatel voltmeteru dosáhne nuly.

Jakmile je spínač zavřen, přicházející stroj je nyní připojen ke sběrničce v "plavajícím" stavu, připraven fungovat jako generátor a převzít zátěž. Naopak, pokud je pohon odpojen, stroj bude fungovat jako elektrický motor.

V elektrárnách, když se paralelují malé stroje, se obvykle používá kombinace tří synchronizačních článků a synchroscopu. Pro synchronizaci velmi velkých strojů je však celý proces automatizován a prováděn počítačovým systémem, což zajišťuje vysokou přesnost a spolehlivost.