Sincronización do xerador

Un xerador estacionario non debe conectar nunca a barras de distribución en funcionamento, xa que a forza electromotriz (FEM) inducida é cero no estado de parada, o que provocaría un curto circuito. O procedemento de sincronización e o equipo utilizado para comprobarlo son idénticos, tanto se un alternador debe conectarse en paralelo con outro alternador como se un alternador debe conectarse a unha barra infinita.

Sincronización mediante Lámparas de Sincronización

Pode empregarse un conxunto de tres lámparas de sincronización para verificar as condicións para paralelizar ou sincronizar unha máquina entrante con outra. O método da lámpara escura, usado en combinación cun voltímetro para a sincronización, ilustrase a continuación. Este enfoque é adecuado para máquinas de baixa potencia.

Proceso de Sincronización Usando Lámparas de Sincronización

• Motor Principal e Ajuste de Voltaaxe

• Inicia o motor principal da máquina entrante e acelérale ata cerca da súa velocidade nominal.
  

• Ajusta a corrente do campo da máquina entrante ata que a súa voltaaxe de saída coincida coa voltaaxe da barra.

• Detección de Frecuencia e Fase

• As tres lámparas de sincronización parpadearán a unha taxa proporcional á diferenza de frecuencia entre a máquina entrante e a barra.

• Comprobación de Secuencia de Fase: Se todas as lámparas brillan e escurecen simultaneamente, as conexións de fase son correctas. Se non, a secuencia de fase está desalineada.

• Accións Correctivas e Pechado do Interruptor

• Para corrixir a secuencia de fase, intercambia calquera dos dous conductores de liña da máquina entrante.

• Afinar a frecuencia da máquina entrante ata que as lámparas parpeguen a unha taxa de menos dun período escuro por segundo.

• Despois do axuste final de voltaixe, pecha o interruptor de sincronización no punto medio do período escuro para minimizar a discrepancia de voltaixe.

Ventajas do Método da Lámpara Escura

• É económico en comparación con outras técnicas de sincronización.

• Permite unha verificación directa da secuencia de fase correcta.

Desvantaxes do Método da Lámpara Escura

• As lámparas parecen escuras a aproximadamente o 50% da súa voltaixe nominal, arriesgando o pechado do interruptor durante diferenzas de fase residuais.

• As fluctuacións frecuentes de voltaixe poden causar a quema do filamento.

• O comportamento de parpadeo non indica se a frecuencia entrante é maior ou menor que a frecuencia da barra.

Método das Tres Lámparas Brilhantes

• Esquema de Conexión: As lámparas están cruzadas entre fases (por exemplo, A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Indicación de Sincronización: Se todas as lámparas brillan e escurecen en concordancia, a secuencia de fase é correcta.

• Pechado Óptimo: Pecha o interruptor no pico do período brilhante.

Método das Dúas Lámparas Brilhantes e Unha Escura

• Configuración de Conexión: Unha lámpara está conectada entre fases correspondentes (por exemplo, A1-A2), mentres que as outras dúas están cruzadas (por exemplo, B1-C2, C1-B2), como se ilustra a continuación.

• Indicación de Fase: A secuencia de fase correcta confírmase cando unha lámpara permanece escura mentres que as outras dúas alternan entre brillo e escuridade.

Configuración de Conexión e Pasos de Sincronización

Nesta configuración, A1 está conectado a A2, B1 a C2, e C1 a B2. Inicia o motor principal da máquina entrante e acelérale ata a súa velocidade nominal. A excitación da máquina entrante axústase de xeito que as voltaxes inducidas \(E_{A1}, E_{B2}, E_{C3}\) coincidan coas voltaxes da barra \(V_{A1}, V_{B1}, V_{C1}\). O diagrama correspondente ilustrase a continuación.

Pechado Óptimo do Interruptor e Verificación da Secuencia de Fase

O momento ideal para pechar o interruptor de sincronización ocorre cando a lámpara conectada directamente (A1-A2) está completamente escura mentres que as lámparas cruzadas (B1-C2, C1-B2) están igualmente brillantes. Se a secuencia de fase é incorrecta, esta condición non cumprirase, e todas as lámparas permanecerán escuras ou parpadearán descoordinadas.

Para corrixir a secuencia de fase, intercambia calquera dos dous conductores de liña da máquina entrante. Dado que o rango escuro das lámparas incandescentes abarca un intervalo de voltaixe significativo (típicamente o 40-60% da voltaixe nominal), conectase un voltímetro (V1) a través da lámpara conectada directamente. O interruptor debe pecharse cando o voltímetro lea cero, indicando unha mínima diferenza de voltaixe entre a máquina entrante e a barra.

Modos de Operación e Automatización

Xa sincronizada, a máquina entrante "flota" na barra e pode comezar a entregar potencia como xerador. Se o motor principal se desengancha mentres está conectado, a máquina operará como motor, consumindo potencia da rede.

• Sincronización a Pequena Escala: En aplicacións de baixa potencia, os métodos de tres lámparas adoitan complementarse cun sincroscopio para verificar a coincidencia de frecuencia.

• Automatización a Gran Escala: Para xeradores de alta capacidade en centrais eléctricas, sistemas informatizados executan todo o proceso de sincronización de forma autónoma, asegurando precisión e seguridade.