発電機の並列運転

電力システムの相互接続

電力システムの相互接続は、経済効率性、信頼性、並列運転において重要です。交流電力システムを相互接続するには、同期発電機が並列で動作することが必要であり、これは通常、二つ以上の発電機が変圧器と送電線を通じて接続され、グリッド接続ネットワークを形成する発電所で一般的に採用されています。通常の運転では、相互接続されたシステム内のすべての発電機と同期モータは同期を維持し、並列構成により最適化された運転効率と強化された信頼性を実現します。

負荷需要が接続されているユニットの容量を超える場合、追加の発電機が並列に接続されて負荷を引き受ける一方、低需要期間中には非必須のユニットが切断され、高効率の運転を維持します。

同期発電機の並列運転の理由

同期発電機は以下の主要な利点のために並列で運転されます：

• 高い負荷容量: 複数の同期発電機は単一のユニットよりも大きな負荷を供給できます。

• 効率の最適化: 軽負荷時には一部の同期発電機を停止させ、残りのユニットがほぼ全負荷で動作して高い効率を達成することができます。

• メンテナンスの柔軟性: 一台の機械の定期的なメンテナンスまたは検査が供給を中断することなく、他のユニットが連続性を維持します。

• 信頼性の確保: 発電機の故障が停電を引き起こすことなく、並列のユニットが補完します。

• 拡張性: 成長する負荷需要に対応するために、初期の設置を変更せずに追加の機械を追加することができます。

• コスト削減: 並列運転は運転コストとエネルギー生成費用を下げます。

• 供給の安全性: より信頼性の高い電力供給を確保し、システム全体での経済的な発電を可能にします。

同期発電機の並列運転に必要な条件

同期機械は、同期化というプロセスを通じて並列で運転します。ここで新しいユニット（入力マシン）が既存のシステム（稼働中のマシンまたは無限バスバー）に接続されます。安全な並列運転を確保するためには、以下の条件を満たす必要があります：

• 相位順序の一致: バスバー電圧の相位順序は入力マシンのそれと一致している必要があります。

• 相位の同期: バスバー電圧と入力マシンの端子電圧が同相である必要があります。

• 電圧の等価性: 入力マシンの端子電圧はバスバー電圧と一致している必要があります。

• 周波数の一致: 入力マシンの生成電圧の周波数はバスバー電圧の周波数と等しくなければなりません。