Parallelschaltung von Drehstromgeneratoren

Definition des Generators

Ein Generator wird definiert als ein Wechselstromgenerator, der gemäß Faradays Induktionsgesetz eine Spannung in einem stehenden Draht durch ein rotierendes Magnetfeld induziert.

Bedingungen für die Parallelschaltung

• Die Phasenfolge der angeschlossenen Maschine muss mit der Spannungsphasenfolge der Busleiste übereinstimmen.

• Die Effektivlinienspannung (Endspannung) der Busleiste oder der bereits laufenden Maschine und der angeschlossenen Maschine sollten gleich sein.

• Der Phasenwinkel beider Systeme sollte gleich sein.

• Die Frequenz der beiden Endspannungen (angeschlossene Maschine und Busleiste) sollte fast identisch sein. Bei nicht annähernd gleichen Frequenzen treten starke Leistungsschwankungen auf.

 Synchronisierungsprozess

Die Synchronisation beinhaltet die Anpassung der Endspannungen und die Überprüfung der Phasenfolgen mithilfe eines Synchroscops oder der Drei-Lampen-Methode.

Anpassung von Spannung und Frequenz

Stellen Sie sicher, dass die Endspannungen und Frequenzen nahezu identisch sind, um Leistungsspitzen und Geräteschäden zu vermeiden.

Allgemeine Vorgehensweise zur Parallelschaltung von Generatoren

Die folgende Abbildung zeigt einen Generator (Generator 2), der mit einem laufenden Stromsystem (Generator 1) parallelgeschaltet wird. Diese beiden Maschinen sind dabei, sich zu synchronisieren, um Energie an eine Last zu liefern. Generator 2 wird mit Hilfe eines Schalters, S1, parallelgeschaltet. Dieser Schalter darf niemals geschlossen werden, ohne die oben genannten Bedingungen zu erfüllen.

 Um die Endspannungen auszugleichen, passen Sie die Endspannung der angeschlossenen Maschine an, indem Sie den Feldstrom ändern. Verwenden Sie Voltmesser, um sie an die Netzspannung des laufenden Systems anzupassen.

 Es gibt zwei Methoden, um die Phasenfolge der Maschinen zu überprüfen. Sie sind wie folgt:

• Die erste Methode verwendet ein Synchroskop. Es misst zwar nicht die Phasenfolge, aber es dient dazu, den Unterschied der Phasenwinkel zu messen.

• Die zweite Methode ist die Drei-Lampen-Methode (Abbildung 2). Hier sind drei Glühbirnen an den Terminals des Schalters, S1, angeschlossen. Die Birnen leuchten hell, wenn der Phasenunterschied groß ist. Die Birnen leuchten schwach, wenn der Phasenunterschied klein ist. Die Birnen zeigen gemeinsam schwaches und helles Leuchten, wenn die Phasenfolge gleich ist. Die Birnen leuchten nacheinander hell, wenn die Phasenfolge entgegengesetzt ist. Diese Phasenfolge kann durch Vertauschen der Verbindungen bei zwei Phasen eines der Generatoren angeglichen werden.

Überprüfen Sie anschließend, ob die Frequenzen des angeschlossenen und des laufenden Systems nahezu gleich sind. Dies kann durch Beobachten des Verlöschen und Helleuchten der Lampen erfolgen.

Wenn die Frequenzen nahezu gleich sind, ändern die beiden Spannungen (angeschlossener Generator und laufendes System) ihre Phasen allmählich. Diese Änderungen können beobachtet werden, und der Schalter, S1, kann geschlossen werden, wenn die Phasenwinkel gleich sind.

Vorteile der Parallelschaltung

• Bei Wartungs- oder Inspektionsarbeiten kann eine Maschine außer Betrieb genommen werden, während die anderen Generatoren die Versorgung kontinuierlich aufrechterhalten.

• Die Lastversorgung kann erhöht werden.

• Bei geringer Last können mehrere Generatoren abgeschaltet werden, während der andere in nahezu voller Last arbeitet.

• Hohe Effizienz.

• Die Betriebskosten werden reduziert.

• Sichert die Versorgung und ermöglicht kostengünstige Energieerzeugung.

• Die Erzeugungskosten werden reduziert.

• Das Ausfallen eines Generators führt zu keiner Unterbrechung der Versorgung.

• Die Zuverlässigkeit des gesamten Stromsystems wird erhöht.