Generator Synchronisatie
Een stationaire generator mag nooit worden aangesloten op een onder stroom staande busbar. Wanneer een generator stil staat, is de geïnduceerde elektromotiviteit (EMF) nul, wat zou leiden tot een korte sluiting als deze wordt aangesloten op een onder stroom staande busbar. Het synchronisatieproces en de bijbehorende apparatuur voor verificatie blijven consistent, of het nu gaat om het parallel aansluiten van één alternaat met een ander of het verbinden van een alternaat met een oneindige bus.
Inhoud
De volgende methoden worden vaak toegepast voor de synchronisatie van elektrische machines:
Synchronisatie door Synchroonlampen
Een set van drie synchroonlampen kan worden gebruikt om de vereiste omstandigheden te beoordelen voor het parallelliseren van een binnenkomende machine met een andere machine of voor het bereiken van synchronisatie. De methode met donkere lampen, die vaak in combinatie met een spanningsmeter wordt gebruikt, wordt hieronder afgebeeld. Deze specifieke benadering wordt meestal toegepast op elektrische machines met lage vermogen.
Start eerst de primaire aandrijving van de binnenkomende machine en breng de snelheid dicht bij de nominale waarde. Pas vervolgens de veldstroom van de binnenkomende machine aan zodat de uitvoerspanning overeenkomt met de busspanning. Terwijl de binnenkomende machine zich naar synchronisatie beweegt, zullen de drie synchroonlampen flikkeren met een frequentie die overeenkomt met het verschil in frequenties tussen de binnenkomende machine en de bus. Wanneer de fasen correct zijn verbonden, zullen alle drie de lampen tegelijkertijd oplichten en doven. Als dit niet gebeurt, geeft dit aan dat de fasevolgorde incorrect is.
Om de fasevolgorde te corrigeren, hoeven slechts twee van de lijnleidingen van de binnenkomende machine te worden verwisseld. Vervolgens moet de frequentie van de binnenkomende machine worden afgestemd totdat de lampen zeer langzaam flikkeren, met een frequentie van minder dan één complete donkere cyclus per seconde. Zodra de binnenkomende spanning correct is aangepast, sluit u de synchroonschakelaar precies op het middelpunt van de donkere periode van de lampen.
Voordelen van de Methode met Donkere Lampen
Nadelen van de Methode met Donkere Lampen
Methode met Drie Helle Lampen
Bij de methode met drie helle lampen worden de lampen kruislings over de fasen verbonden: A1 is verbonden met B2, B1 met C2, en C1 met A2. Wanneer alle drie de lampen tegelijk oplichten en doven, bevestigt dit dat de fasevolgorde correct is. Het optimale moment om de synchroonschakelaar te sluiten is op het hoogtepunt van de helle periode van de lampen.
Methode met Twee Helle en Eén Donkere Lamp
Bij deze benadering wordt één lamp verbonden tussen overeenkomstige fasen, terwijl de andere twee lampen kruislings worden verbonden tussen de overige twee fasen, zoals in de figuur hieronder wordt weergegeven.
Bij deze methode worden de verbindingen als volgt gemaakt: A1 is verbonden met A2, B1 met C2, en C1 met B2. Start eerst de primaire aandrijving van de binnenkomende machine en versnel deze naar de nominale snelheid. Pas vervolgens de opwekking van de binnenkomende machine aan. Door deze aanpassing zal de binnenkomende machine spanningen \(E_{A1}\), \(E_{B2}\), \(E_{C3}\) induceren, die overeen moeten komen met de busbarenspanningen \(V_{A1}\), \(V_{B1}\), en \(V_{C1}\) respectievelijk. Het overeenkomstige verbindingsschema wordt hieronder gepresenteerd.
Het optimale moment om de schakelaar te sluiten is wanneer de direct verbonden lamp donker is en de kruislings verbonden lampen even helder zijn. Als de fasevolgorde incorrect is, zal dit specifieke moment niet optreden; in plaats daarvan zullen alle lampen tegelijk donker worden.
Om de draairichting van de binnenkomende machine te wijzigen, worden twee van de lijnverbindingen ervan verwisseld. Aangezien de donkere toestand van de lamp kan optreden over een relatief breed spantingsbereik, wordt een spanningsmeter \(V_1\) over de direct verbonden lamp aangesloten. De synchroonschakelaar wordt dan precies gesloten wanneer de lezing van de spanningsmeter nul bereikt.
Zodra de schakelaar is gesloten, is de binnenkomende machine nu in een "zwevende" toestand aangesloten op de busbar, klaar om te functioneren als een generator en de belasting over te nemen. Omgekeerd, als de primaire aandrijving wordt losgekoppeld, zal de machine functioneren als een elektrische motor.
In energiecentrales, wanneer kleine machines worden geparalleld, wordt meestal een combinatie van drie synchroonlampen en een synchroscope gebruikt. Voor de synchronisatie van zeer grote machines wordt echter het hele proces geautomatiseerd en uitgevoerd door een computersysteem, waardoor hoge precisie en betrouwbaarheid worden gegarandeerd.
