Operazione parallela di alternatori

Definizione di alternatore

Un alternatore è definito come un generatore AC che induce una forza elettromotrice (FEM) in un filo stazionario utilizzando un campo magnetico rotante, secondo la legge di induzione di Faraday.

Condizioni per l'operazione in parallelo

• La sequenza di fase della tensione della macchina in entrata deve corrispondere alla tensione della barra di distribuzione.

• La tensione efficace (tensione terminale) della barra di distribuzione o della macchina già in funzione e della macchina in entrata dovrebbe essere la stessa.

• L'angolo di fase dei due sistemi dovrebbe essere uguale.

• La frequenza delle due tensioni terminali (macchina in entrata e barra di distribuzione) dovrebbe essere quasi la stessa. Si verificheranno grandi transitori di potenza se le frequenze non sono quasi uguali.

 Processo di sincronizzazione

La sincronizzazione comporta l'aggiustamento delle tensioni terminali e il controllo delle sequenze di fase utilizzando un sincroscopio o il metodo a tre lampade.

Abbinamento di tensione e frequenza

Assicurarsi che le tensioni terminali e le frequenze siano quasi identiche per evitare sovraccarichi di potenza e danni all'equipaggiamento.

Procedura generale per l'impiego in parallelo degli alternatori

Nella figura sottostante viene mostrato un alternatore (generatore 2) collegato in parallelo con un sistema di alimentazione in funzione (generatore 1). Queste due macchine stanno per sincronizzarsi per fornire energia a un carico. Il generatore 2 sta per essere collegato in parallelo con l'aiuto dell'interruttore S1. Questo interruttore non dovrebbe mai essere chiuso senza soddisfare le condizioni sopra indicate.

 Per eguagliare le tensioni terminali, regolare la tensione terminale della macchina in entrata modificando la corrente del campo. Utilizzare i voltmetri per abbinarla con la tensione di linea del sistema in funzione.

 Ci sono due metodi per controllare la sequenza di fase delle macchine. Essi sono i seguenti:

• Il primo è l'uso di un sincroscopio. Non controlla effettivamente la sequenza di fase, ma viene utilizzato per misurare la differenza degli angoli di fase.

• Il secondo metodo è il metodo a tre lampade (Figura 2). Qui si possono vedere tre lampadine connesse ai terminali dell'interruttore S1. Le lampadine diventano luminose se la differenza di fase è grande. Le lampadine diventano fioche se la differenza di fase è piccola. Le lampadine mostreranno tutte insieme luce fievole e luminosa se la sequenza di fase è la stessa. Le lampadine si illumineranno in progressione se la sequenza di fase è opposta. Questa sequenza di fase può essere resa uguale scambiando le connessioni su due fasi di uno dei generatori.

Successivamente, controllare e verificare che le frequenze dei sistemi in entrata e in funzione siano quasi uguali. Ciò può essere fatto osservando l'oscuramento e l'illuminazione delle lampade.

Quando le frequenze sono quasi uguali, le due tensioni (alternatore in entrata e sistema in funzione) altereranno gradualmente la fase. Questi cambiamenti possono essere osservati e l'interruttore S1 può essere chiuso quando gli angoli di fase sono uguali.

Vantaggi dell'operazione in parallelo

• Quando c'è manutenzione o ispezione, una macchina può essere tolta dal servizio e gli altri alternatori possono continuare a fornire energia per garantire la continuità dell'approvvigionamento.

• L'approvvigionamento di carico può essere aumentato.

• Durante carichi leggeri, più di un alternatore può essere spento mentre l'altro opererà pressoché a pieno carico.

• Alta efficienza.

• Il costo di esercizio è ridotto.

• Garantisce la protezione dell'approvvigionamento e consente una generazione cost-effective.

• Il costo di generazione è ridotto.

• Il guasto di un generatore non causa alcuna interruzione nell'approvvigionamento.

• L'affidabilità di tutto il sistema di energia aumenta.