Generatorsynkronisering
En stationär generator får aldrig kopplas till live busbar. När en generator är stillastående är den inducerade elektromotoriska kraften (EMF) noll, vilket skulle leda till kortslutning om den kopplades till live busbar. Processen för synkronisering och det associerade utrustningen för verifiering är konsekventa, oavsett om det gäller att koppla en alternator parallellt med en annan eller länka en alternator till en oändlig bus.
Innehåll
Följande metoder används vanligtvis för synkronisering av elektriska maskiner:
Synkronisering genom synkroniseringslampor
Ett set av tre synkroniseringslampor kan användas för att bedöma de förhållanden som krävs för att koppla en inkommande maskin parallellt med en annan maskin eller för att uppnå synkronisering. Mörklampmetoden, ofta använd tillsammans med ett spänningsmätare, illustreras nedan. Denna specifika metod används vanligtvis för lågspänningsmaskiner.
Först startar man drivmotorn för den inkommande maskinen och bringar dess hastighet nära den nominella värdet. Sedan justeras fältströmmen i den inkommande maskinen så att dess utgångsspänning matchar busspänningen. När den inkommande maskinen närmar sig synkronisering kommer de tre synkroniseringslamporna att blinka med en frekvens som motsvarar skillnaden i frekvens mellan den inkommande maskinen och bussen. När faserna är korrekt anslutna kommer alla tre lampor att samtidigt lysa upp och släcka. Om detta inte inträffar indikerar det fel fasföljd.
För att korrigera fasföljden byter man helt enkelt plats på två av linjeledarna till den inkommande maskinen. Sedan finjusterar man frekvensen hos den inkommande maskinen tills lamporna blinkar mycket långsamt, med en hastighet mindre än en fullständig mörk cykel per sekund. När den inkommande spänningen har justerats korrekt stängs synkroniseringskontakten exakt vid mittpunkten av lampornas mörka period.
Fördelar med mörklampmetoden
Nackdelar med mörklampmetoden
Tre ljuslamps metod
I tre-ljuslamps-metoden är lamporna korskopplade över faserna: A1 är kopplad till B2, B1 till C2, och C1 till A2. När alla tre lampor lysnar och släcks samtidigt bekräftar det att fasföljden är korrekt. Det optimala ögonblicket att stänga synkroniseringskontakten är vid toppen av lampornas ljusperiod.
Två ljusa en mörk lamps metod
I denna metod är en lampa kopplad mellan motsvarande faser, medan de andra två lamporna är korskopplade mellan de återstående två faserna, som visas i figuren nedan.
I denna metod görs anslutningarna som följer: A1 är kopplad till A2, B1 till C2, och C1 till B2. Först startar man drivmotorn för den inkommande maskinen och accelererar den till dess nominella hastighet. Sedan justeras upphetsningen av den inkommande maskinen. Genom denna justering kommer den inkommande maskinen att inducera spänningar \(E_{A1}\), \(E_{B2}\), \(E_{C3}\), vilka bör matcha busbarnas spänningar \(V_{A1}\), \(V_{B1}\), och \(V_{C1}\) respektive. Den motsvarande anslutningsdiagrammet presenteras nedan.
Det optimala ögonblicket att stänga kontakten inträffar när den direktkopplade lampan är mörk och de korskopplade lamporna har lika ljusstyrka. Om fasföljden är felaktig kommer detta specifika ögonblick inte att inträffa; istället kommer alla lampor att släckas samtidigt.
För att ändra rotationsriktningen av den inkommande maskinen byts två av dess linjeanslutningar. Eftersom den mörka tillståndet för lampan kan inträffa över en relativt bred spänningsområde är en spänningsmätare \(V_1\) kopplad över den direktkopplade lampan. Synkroniseringskontakten stängs sedan exakt när spänningsmätarens läsning når noll.
När kontakten är stängd är den inkommande maskinen nu kopplad till busbaren i ett "flytande" tillstånd, redo att fungera som en generator och ta på sig belastningen. Om drivmotorn återkopplas kommer maskinen att fungera som en elektrisk motor.
I kraftstationer, när små maskiner kopplas parallellt, används vanligtvis en kombination av tre synkroniseringslampor och en synchroskop. För synkronisering av mycket stora maskiner utförs dock hela processen automatiskt och genomförs av ett datorsystem, vilket säkerställer hög precision och tillförlitlighet.
