Синхронизация на генератор

Стационарен генератор никога не трябва да се свързва към живи шини, тъй като индуцираната електродвижещата сила (ЕДС) при спиране е нула, което би причинило коротко съединение. Процедурата за синхронизация и оборудването, използвано за проверка, са еднакви, дали един алтернатор трябва да се свърже паралелно с друг алтернатор или алтернатор трябва да се свърже към безкрайна шина.

Синхронизация чрез синхронизиращи лампи

Може да се използва набор от три синхронизиращи лампи, за да се проверят условията за паралелно включване или синхронизация на входящ машинен агрегат с друг. Методът на тъмната лампа, използван в комбинация с волтметър за синхронизация, е показан по-долу. Този подход е подходящ за машини с малка мощност.

Процес на синхронизация чрез синхронизиращи лампи

• Основен движещ орган и регулировка на напрежението

• Започнете основния движещ орган на входящия машинен агрегат и ускорете го до почти номиналната му скорост.
  

• Регулирайте полето на входящия машинен агрегат, докато неговото изходно напрежение съвпадне с напрежението на шината.

• Детектиране на честотата и фазата

• Три синхронизиращи лампи ще мигат с честота, пропорционална на разликата в честотите между входящия машинен агрегат и шината.

• Проверка на последователността на фазите: Ако всички лампи светнат и потъмнеят едновременно, връзките на фазите са правилни. Ако не, последователността на фазите е неверна.

• Коректиращи действия и затваряне на ключа

• За корекция на последователността на фазите, разменете две линейни жици на входящия машинен агрегат.

• Финетюнирайте честотата на входящия машинен агрегат, докато лампите мигат с честота под 1 тъмна периода в секунда.

• След финалната регулировка на напрежението, затворете синхронизиращия ключ в средата на тъмния период, за да се минимизира разликата в напрежението.

Преимущества на метода на тъмната лампа

• Икономически ефективен в сравнение с други методи за синхронизация.

• Позволява лесна проверка на правилната последователност на фазите.

Недостатъци на метода на тъмната лампа

• Лампите изглеждат тъмни при около 50% от номиналното им напрежение, което рискува затваряне на ключа при остатъчни фазни разлики.

• Чести колебания на напрежението могат да доведат до изгаряне на филамента.

• Поведението на мигането не показва дали входящата честота е по-висока или по-ниска от честотата на шината.

Метод на три ярки лампи

• Схема на връзката: Лампите са кръстосани през фазите (например A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Указание за синхронизация: Ако всички лампи светнат и потъмнеят едновременно, последователността на фазите е правилна.

• Оптимално затваряне: Затворете ключа в пика на яркия период.

Метод на две ярки и една тъмна лампи

• Конфигурация на връзката: Една лампа е свързана между съответстващи фази (например A1-A2), докато другите две са кръстосани (например B1-C2, C1-B2), както е показано по-долу.

• Указание на фазата: Правилната последователност на фазите се потвърждава, когато една лампа остане тъмна, докато другите две се чередват между яркост и тъмнина.

Конфигурация на връзката и стъпки за синхронизация

В тази конфигурация A1 е свързано с A2, B1 с C2, а C1 с B2. Основният движещ орган на входящия машинен агрегат се стартира и се ускорява до номиналната си скорост. Възбудата на входящия машинен агрегат се регулира така, че индуцираните напрежения \(E_{A1}, E_{B2}, E_{C3}\) да съвпадат с напреженията на шината \(V_{A1}, V_{B1}, V_{C1}\). Соответстващата диаграма е показана по-долу.

Оптимално затваряне на ключа и верификация на последователността на фазите

Идеалният момент за затваряне на синхронизиращия ключ е, когато директно свързаната лампа (A1-A2) е напълно тъмна, а кръстосаните лампи (B1-C2, C1-B2) са равномерно ярки. Ако последователността на фазите е грешна, това условие няма да бъде изпълнено и всички лампи ще останат тъмни или ще мигат асинхронно.

За корекция на последователността на фазите, разменете две линейни връзки на входящия машинен агрегат. Тъй като диапазонът на тъмнината на лампите с накалваем филамент обхваща значителен интервал от напрежението (обикновено 40-60% от номиналното напрежение), волтметър (V1) е свързан през директно свързаната лампа. Ключът трябва да бъде затворен, когато волтметърът покаже нула, указвайки минимална разлика в напрежението между входящия машинен агрегат и шината.

Операционни режими и автоматизация

След синхронизация, входящият машинен агрегат "плава" на шината и може да започне да доставя енергия като генератор. Ако основният движещ орган е отключен, докато е свързан, машината ще работи като мотор, извличайки енергия от мрежата.

• Синхронизация на малка мащаб: В приложения с малка мощност, методите с три лампи често се допълват с синхроскоп, за да се провери съвпадението на честотите.

• Автоматизация на голям мащаб: За генератори с висока мощност в електроцентралите, компютризираните системи изпълняват целия процес на синхронизация автономно, осигурявайки точност и безопасност.