Sincronización do xerador

Un xerador estacionario non debe conectarse nunca a barras de distribución en vivo. Cando un xerador está parado, a forza electromotriz (FEM) inducida é cero, o que provocaría un cortocircuito se se conectase a barras de distribución en vivo. O proceso de sincronización e o equipo asociado para a verificación permanecen consistentes, independentemente de que se trate de conectar un alternador en paralelo con outro ou de ligar un alternador a unha barra infinita.

Contidos

• Sincronización por Lámparas de Sincronización

• Vantaxes do Método da Lámpara Escura

• Desvantaxes do Método da Lámpara Escura

• Método das Tres Lámparas Brilhantes

• Método das Dúas Lámparas Brilhantes e Unha Escura

Os seguintes métodos son comúnmente empregados para a sincronización de máquinas eléctricas:

Sincronización por Lámparas de Sincronización

Un conxunto de tres lámparas de sincronización pode utilizarse para avaliar as condicións necesarias para paralelar unha máquina entrante con outra máquina ou para lograr a sincronización. O método da lámpara escura, a miúdo utilizado en combinación con un voltímetro, ilustrase a continuación. Este enfoque particular aplícase típicamente a máquinas eléctricas de baixa potencia.

Primeiro, inicie o motor principal da máquina entrante e lle aproxime a súa velocidade ao valor nominal. A continuación, axuste a corrente de campo da máquina entrante para que a súa tensión de saída coincida coa tensión da barra. Á medida que a máquina entrante se aproxima á sincronización, as tres lámparas de sincronización parpadearán a unha taxa correspondente á diferenza de frecuencias entre a máquina entrante e a barra. Cando as fases están correctamente conectadas, as tres lámparas iluminarán e apagarán simultaneamente. Se isto non ocorre, indica unha secuencia de fase incorrecta.

Para corrixir a secuencia de fase, simplemente intercambie calquera dúas das liñas de entrada da máquina. A continuación, afinar a frecuencia da máquina entrante ata que as lámparas parpeguen moi lentamente, con unha taxa inferior a un ciclo completo escuro por segundo. Unha vez que a tensión de entrada estea adequadamente axustada, peche o interruptor de sincronización precisamente no punto medio do período escuro das lámparas.

Vantaxes do Método da Lámpara Escura

• Económico: Este método é relativamente barato de implementar.

• Determinación fácil da secuencia de fase: Permite unha identificación directa da secuencia de fase correcta.

Desvantaxes do Método da Lámpara Escura

• Risco de sincronización falsa: As lámparas parecen escuras cando a tensión a través delas é aproximadamente a metade do seu valor nominal. Isto pode levar a que o interruptor de sincronización se peche prematuramente, mesmo cando aínda existe unha diferenza de fase entre as máquinas.

• Vulnerabilidade dos filamentos das lámparas: Os filamentos das lámparas son propensos a quedar danados durante a operación.

• Limitación na indicación de frecuencia: O parpadeo das lámparas non proporciona información sobre cal fonte (a máquina entrante ou a barra) ten unha frecuencia superior.

Método das Tres Lámparas Brilhantes

No método das tres lámparas brilhantes, as lámparas están cruzadas entre as fases: A1 está ligada a B2, B1 a C2 e C1 a A2. Cando as tres lámparas brillan e apagan simultaneamente, confirma que a secuencia de fase é correcta. O momento óptimo para pechar o interruptor de sincronización é no pico do período brillante das lámparas.

Método das Dúas Lámparas Brilhantes e Unha Escura

Neste enfoque, unha lámpara está conectada entre fases correspondentes, mentres que as outras dúas lámparas están cruzadas entre as dúas fases restantes, como se mostra na figura a seguir.

Neste método, as conexións fanse do seguinte xeito: A1 está conectada a A2, B1 a C2 e C1 a B2. Primeiro, inicie o motor principal da máquina entrante e acelere até a súa velocidade nominal. A continuación, axuste a excitación da máquina entrante. A través deste axuste, a máquina entrante inducirá voltaxes EA1, EB2, EC3, que deben coincidir coas tensións da barra VA1, VB1 e VC1 respectivamente. O diagrama de conexión correspondente preséntase a continuación.

O momento óptimo para pechar o interruptor ocorre cando a lámpara directamente conectada está escura e as lámparas cruzadas teñen igual brillo. Se a secuencia de fase é incorrecta, este instante específico non ocorrerá; en cambio, todas as lámparas se apagarán simultaneamente.

Para cambiar a dirección de rotación da máquina entrante, intercambia dous das súas conexións de liña. Dado que o estado escuro da lámpara pode ocorrer nun rango de tensión relativamente amplo, un voltímetro V1 está conectado a través da lámpara directamente conectada. O interruptor de sincronización pechase precisamente cando a lectura do voltímetro chega a cero.

Unha vez pechado o interruptor, a máquina entrante está agora conectada á barra de distribución nun estado "flotante", lista para funcionar como xerador e asumir a carga. Por contra, se o motor principal está desconectado, a máquina funcionará como un motor eléctrico.

Nas centrais eléctricas, cando se paralelan máquinas pequenas, adoita empregarse unha combinación de tres lámparas de sincronización e un sinóscopo. Para a sincronización de máquinas moi grandes, no entanto, todo o proceso é automatizado e executado por un sistema informático, asegurando alta precisión e fiabilidade.