Synchronizace generátoru

Stacionární generátor nesmí být nikdy připojen k živým sběrnicím, protože indukované elektrické napětí (EMF) je nulové ve stojatém stavu, což by způsobilo krátké spojení. Postup synchronizace a zařízení používané pro jeho kontrolu jsou stejné, ať už se jedná o připojení jednoho alternátoru s druhým alternátorem nebo alternátoru k nekonečné sběrnici.

Synchronizace pomocí synchronizačních lamp

Může být použito sadu tří synchronizačních lampa pro ověření podmínek pro paralelní připojení nebo synchronizaci přicházejícího stroje s jiným. Metoda tmavých lamp – používaná spolu s voltmetrem pro synchronizaci – je znázorněna níže. Tento přístup je vhodný pro stroje s nízkým výkonem.

Proces synchronizace pomocí synchronizačních lamp

• Pohonná jednotka a nastavení napětí

• Spusťte pohonnou jednotku přicházejícího stroje a zrychlete ji téměř na nominální otáčky.
  

• Upravte poleový proud přicházejícího stroje, dokud jeho výstupní napětí neodpovídá napětí na sběrnici.

• Detekce frekvence a fáze

• Tři synchronizační lampy budou blikat s rychlostí úměrnou rozdílu frekvencí mezi přicházejícím strojem a sběrnici.

• Kontrola pořadí fází: Pokud všechny lampy současně svítí a hasnou, jsou spojení fází správná. Pokud ne, je pořadí fází nesprávné.

• Opravné akce a uzavření spínacího přepínače

• Pro opravu pořadí fází vyměňte libovolné dvě fázové vedení přicházejícího stroje.

• Jemně upravte frekvenci přicházejícího stroje, dokud lampy neblikají rychlostí méně než jeden tmavý interval za sekundu.

• Po konečné úpravě napětí uzavřete synchronizační spínač v polovině tmavého intervalu, aby se minimalizoval rozdíl napětí.

Výhody metody tmavých lamp

• Nákladově efektivní v porovnání s jinými technikami synchronizace.

• Umožňuje snadné ověření správného pořadí fází.

Nevýhody metody tmavých lamp

• Lampy se zdají být tmavé přibližně při 50% jejich nominálního napětí, což představuje riziko uzavření spínače při zbytkových rozdílech fází.

• Časté fluktuace napětí mohou způsobit vyhoření filamentu.

• Chování blikání neindikuje, zda je frekvence přicházejícího stroje vyšší nebo nižší než frekvence na sběrnici.

Metoda tří jasných lamp

• Schéma připojení: Lampy jsou křížově připojeny napříč fázemi (např. A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Nápověda pro synchronizaci: Pokud všechny lampy současně svítí a hasnou, je pořadí fází správné.

• Optimální uzavření spínače: Uzavřete spínač v průběhu vrcholu jasného období.

Metoda dvou jasných a jedné tmavé lampy

• Konfigurace připojení: Jedna lampa je připojena mezi odpovídajícími fázemi (např. A1-A2), zatímco druhé dvě jsou křížově připojeny (např. B1-C2, C1-B2), jak je znázorněno níže.

• Indikace fáze: Správné pořadí fází je potvrzeno, když jedna lampa zůstává tmavá, zatímco druhé dvě střídají jas a tmu.

Konfigurace připojení a kroky synchronizace

V této konfiguraci je A1 připojeno k A2, B1 k C2 a C1 k B2. Pohonná jednotka přicházejícího stroje je spuštěna a zrychlena na nominální otáčky. Excitace přicházejícího stroje je upravena tak, aby indukovaná napětí EA1, EB2, EC3 odpovídala napětí na sběrnici VA1, VB1, VC1. Odpovídající diagram je znázorněn níže.

Optimální uzavření spínače a ověření pořadí fází

Ideální okamžik pro uzavření synchronizačního spínače nastane, když přímo připojená lampa (A1-A2) je plně tmavá, zatímco křížově připojené lampy (B1-C2, C1-B2) jsou stejně jasné. Pokud je pořadí fází nesprávné, tato podmínka nebude splněna a všechny lampy buď zůstanou tmavé, nebo blikají asynchronně.

Pro opravu pořadí fází vyměňte libovolné dvě fázové vedení přicházejícího stroje. Protože tmavý rozsah žárových lamp pokrývá významný interval napětí (typicky 40-60% nominálního napětí), je připojen voltmeter (V1) napříč přímo připojenou lampou. Spínač by měl být uzavřen, když voltmeter ukazuje nulu, což indikuje minimální rozdíl napětí mezi přicházejícím strojem a sběrnicí.

Operační režimy a automatizace

Jakmile jsou synchronizovány, přicházející stroj "plave" na sběrnici a může začít dodávat energii jako generátor. Pokud je pohonná jednotka odpojena při připojení, stroj bude fungovat jako motor, čerpající energii z sítě.

• Synchronizace malého rozsahu: V aplikacích s nízkým výkonem jsou často třílampové metody doplněny synchroscopem pro ověření shody frekvencí.

• Velkorysá automatizace: Pro vysokokapacitní generátory v elektrárnách provádějí celý proces synchronizace autonomně počítačové systémy, což zajišťuje přesnost a bezpečnost.