Generator synkronisering

En stasjonær generator må aldri kobles til live busbarer. Når en generator er i ro, er den induksjonsfremkallede spenningen (EMF) null, noe som ville ført til en kortslutning hvis den ble koblet til live busbarer. Prossessen for synkronisering og det tilhørende utstyr for verifisering forbli konsekvent, uansett om det gjelder å koble en alternator parallelt med en annen eller å koble en alternator til en uendelig bus.

Innhold

• Synkronisering ved hjelp av synkroniseringslampene

• Fordeler med mørke lampemetoden

• Ulemper med mørke lampemetoden

• Tre lysende lampemetode

• To lysende en mørk lampemetode

Følgende metoder brukes ofte for synkronisering av elektriske maskiner:

Synkronisering ved hjelp av synkroniseringslampene

Et sett med tre synkroniseringslampene kan brukes for å vurdere betingelsene som kreves for å parallellkopple en innkommande maskin med en annen maskin eller for å oppnå synkronisering. Mørke lampemetoden, ofte brukt sammen med et spenningsmåler, er vist nedenfor. Denne spesielle tilnærmingen brukes typisk for laveffekt elektriske maskiner.

Først starter du drivmaskinen til den innkommande maskinen og bringer dens hastighet nær den nominerte verdien. Deretter justerer du feltstrømmen til den innkommande maskinen slik at dens utgangsspennings samsvarer med bus spenningen. Når den innkommande maskinen nærmer seg synkronisering, vil de tre synkroniseringslampene blinkke med en frekvens som svarer til forskjellen i frekvens mellom den innkommande maskinen og busen. Når fasene er riktig koblet, vil alle tre lampene samtidig lyse og mørke. Hvis dette ikke skjer, indikerer det en feil fasefølge.

For å rette opp fasefølgen, bytter du bare plass på to av linjeledene til den innkommande maskinen. Deretter finjusterer du frekvensen til den innkommande maskinen til lampene blinker veldig sakte, med en hastighet mindre enn ett fullt mørkt syklus per sekund. Når den innkommande spenningen er riktig justert, lukker du synkroniseringskontakten nøyaktig midt i lampenes mørkeperiode.

Fordeler med mørke lampemetoden

• Kostnadseffektiv: Denne metoden er relativt billig å implementere.

• Enkel fasefølgebestemmelse: Den lar deg lett identifisere den korrekte fasefølgen.

Ulemper med mørke lampemetoden

• Risiko for falsk synkronisering: Lampene ser mørke ut når spenningen over dem er omtrent halvparten av deres nominerte verdi. Dette kan føre til at synkroniseringskontakten lukkes for tidlig, selv om det fortsatt er en fasedifferanse mellom maskinene.

• Lampetrådets sårbarhet: Lampetråder er utsatt for å brenne ut under drift.

• Begrensning i frekvensindikasjon: Blinkingen av lampene gir ikke informasjon om hvilken kilde (den innkommande maskinen eller busen) har høyest frekvens.

Tre lysende lampemetode

I tre-lys-lampemetoden er lampene krysset koblet over fasene: A1 er koblet til B2, B1 til C2, og C1 til A2. Når alle tre lampene lyser og mørker samtidig, bekrefter det at fasefølgen er riktig. Det optimale øyeblikket for å lukke synkroniseringskontakten er på toppen av lampenes lysperiode.

To lysende en mørk lampemetode

I denne metoden er en lampe koblet mellom tilsvarende faser, mens de to andre lampene er krysset koblet mellom de to gjenværende fasene, som vist i figuren nedenfor.

I denne metoden er koblingene gjort som følger: A1 er koblet til A2, B1 til C2, og C1 til B2. Først starter du drivmaskinen til den innkommande maskinen og akselererer den til dens nominerte hastighet. Deretter justerer du oppladningen til den innkommande maskinen. Gjennom denne justeringen vil den innkommande maskinen fremkalde spenninger \(E_{A1}\), \(E_{B2}\), \(E_{C3}\), som skal samsvarer med busbar spenningene \(V_{A1}\), \(V_{B1}\), og \(V_{C1}\) henholdsvis. Den tilhørende koblingsdiagrammet er presentert nedenfor.

Det optimale øyeblikket for å lukke kontakten inntreffer når den direkte koblet lampe er mørk og de krysset koblet lampene har like lysstyrke. Hvis fasefølgen er feil, vil dette spesielle øyeblikket ikke inntreffe; i stedet vil alle lampene bli mørke samtidig.

For å endre rotasjonsretningen til den innkommande maskinen, bytter du plass på to av dens linjeledd. Ettersom mørketilstanden til lampen kan forekomme over et relativt bredt spenningsområde, er en spenningsmåler \(V_1\) koblet over den direkte koblet lampe. Synkroniseringskontakten lukkes så nøyaktig når spenningsmålerlesningen når null.

Når kontakten er lukket, er den innkommande maskinen nå koblet til busbaren i en "flytende" tilstand, klar til å fungere som en generator og overtas belastningen. Omvendt, hvis drivmaskinen kobles fra, vil maskinen fungere som en elektrisk motor.

I kraftverk, når små maskiner parallelles, brukes typisk en kombinasjon av tre synkroniseringslampene og en synkroskop. For synkronisering av svært store maskiner, er imidlertid hele prosessen automatisert og utført av et dataprogram, som sikrer høy presisjon og pålitelighet.