Sincronització del generador

Un generador estacionari no s'ha de connectar mai a barres de bus en funcionament, ja que la força electromotriu (FEM) induïda és zero quan està parat, el que provocaria un curtcircuí. El procediment de sincronització i l'equipament utilitzat per verificar-lo són idèntics, tant si un alternador s'ha de connectar en paral·lel amb un altre alternador com si un alternador s'ha de connectar a un bus infinit.

Sincronització mitjançant llums de sincronització

Es pot utilitzar un conjunt de tres llums de sincronització per verificar les condicions per a la paral·lelitat o la sincronització d'una màquina entrant amb una altra. El mètode de la llum fosca—utilitzat en conjunció amb un voltmetre per a la sincronització—es mostra a continuació. Aquest enfocament és adequat per a màquines de baixa potència.

Procediment de Sincronització Usant Llums de Sincronització

• Mòbil Primer i Ajustament de Voltatge

• Inicia el mòbil primer de la màquina entrant i accelera'l fins a prop de la seva velocitat nominal.
  

• Ajusta la corrent del camp magnètic de la màquina entrant fins que la seva tensió de sortida coincideixi amb la tensió del bus.

• Detecció de Frequència i Fase

• Les tres llums de sincronització parpegaran a una taxa proporcional a la diferència de frequència entre la màquina entrant i el bus.

• Verificació de la Sequència de Fase: Si totes les llums brillen i es fosen simultàniament, les connexions de fase són correctes. Si no, la sequència de fase està desalineada.

• Accions Correctives i Tancament del Commutador

• Per corregir la sequència de fase, intercanvia qualsevol dos conductors de línia de la màquina entrant.

• Ajusta finament la frequència de la màquina entrant fins que les llums parpegin a una taxa inferior a un període fosc per segon.

• Després de l'ajust final de tensió, tanca el commutador de sincronització al mig del període fosc per minimitzar la discrepància de tensió.

Avantatges del Mètode de la Llum Fosca

• Més econòmic en comparació amb altres tècniques de sincronització.

• Permet una verificació senzilla de la sequència de fase correcta.

Desavantatges del Mètode de la Llum Fosca

• Les llums apareixen fosques a aproximadament el 50% de la seva tensió nominal, arriescant el tancament del commutador durant les diferències de fase residuals.

• Les fluctuacions de tensió freqüents poden causar l'esgotament del filamento.

• El comportament de parpelleig no indica si la frequència entrant és superior o inferior a la frequència del bus.

Mètode de Tres Llums Brilles

• Esquema de Connexió: Les llums es connecten creuant les fases (per exemple, A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Indicador de Sincronització: Si totes les llums brillen i es fosen en conjunt, la sequència de fase és correcta.

• Tancament Òptim: Tanca el commutador al píxel de la brillantor.

Mètode de Dues Llums Brilles i Una Fosca

• Configuració de Connexió: Una lluma es connecta entre les fases corresponents (per exemple, A1-A2), mentre que les altres dues es connecten creuant (per exemple, B1-C2, C1-B2), tal com s'illustra a continuació.

• Indicació de Fase: La sequència de fase correcta es confirma quan una lluma roman fosca mentre que les altres dues alternen entre brillantor i foscor.

Configuració de Connexió i Passos de Sincronització

En aquesta configuració, A1 es connecta a A2, B1 a C2, i C1 a B2. Es inicia el mòbil primer de la màquina entrant i s'accelera fins a la seva velocitat nominal. La excitació de la màquina entrant s'ajusta de manera que les tensions induïdes \(E_{A1}, E_{B2}, E_{C3}\) coincideixin amb les tensions del busbar \(V_{A1}, V_{B1}, V_{C1}\). El diagrama corresponent es mostra a continuació.

Tancament Òptim del Commutador i Verificació de la Sequència de Fase

El moment ideal per tancar el commutador de sincronització és quan la lluma directament connectada (A1-A2) està totalment fosca, mentre que les llums connectades creuant (B1-C2, C1-B2) són igualment brilles. Si la sequència de fase és incorrecta, aquesta condició no es complirà, i totes les llums romandran fosques o parpegaran fora de sincronia.

Per corregir la sequència de fase, intercanvia qualsevol dos conductors de línia de la màquina entrant. Com que el rang fosc de les llums incandescentes abasta un interval de tensió significatiu (normalment el 40-60% de la tensió nominal), un voltmetre (V1) es connecta a través de la lluma directament connectada. El commutador s'hauria de tancar quan el voltmetre indiqui zero, indicant una mínima diferència de tensió entre la màquina entrant i el busbar.

Modes Operatius i Automatització

Una vegada sincronitzada, la màquina entrant "flota" en el busbar i pot començar a lliurar energia com a generador. Si el mòbil primer es desconnecta mentre està connectat, la màquina funcionarà com a motor, extrayent energia de la xarxa.

• Sincronització a Petita Escala: En aplicacions de baixa potència, els mètodes de tres llums sovint es complementen amb un sinchròscope per verificar la coincidència de la frequència.

• Automatització a Gran Escala: Per a generadors d'alta capacitat en centrals elèctriques, sistemes informatitzats executen tot el procés de sincronització de manera autònoma, assegurant precisió i seguretat.