Sincronizzazione del Generatore

Un generatore stazionario non deve mai essere collegato a busbar attivi, poiché la forza elettromotrice (FEM) indotta è zero in stato di riposo, il che causerebbe un cortocircuito. La procedura di sincronizzazione e l'attrezzatura utilizzata per verificarla sono identiche, sia che si debba connettere un alternatore in parallelo con un altro alternatore, sia che un alternatore debba essere connesso a un bus infinito.

Sincronizzazione tramite Lampade di Sincronizzazione

Un set di tre lampade di sincronizzazione può essere utilizzato per verificare le condizioni per la parallalizzazione o la sincronizzazione di una macchina in arrivo con un'altra. Il metodo della lampada scura, utilizzato in combinazione con un voltmetro per la sincronizzazione, è illustrato di seguito. Questo approccio è adatto per macchine a bassa potenza.

Processo di Sincronizzazione Utilizzando Lampade di Sincronizzazione

• Motore Primario e Regolazione della Tensione

• Avviare il motore primario della macchina in arrivo e accelerarlo fino a quasi la velocità nominale.
  

• Regolare la corrente di campo della macchina in arrivo fino a quando la tensione di uscita corrisponde alla tensione del bus.

• Rilevamento della Frequenza e della Fase

• Le tre lampade di sincronizzazione lampeggeranno a una frequenza proporzionale alla differenza di frequenza tra la macchina in arrivo e il bus.

• Controllo della Sequenza di Fase: se tutte le lampade si accendono e si spengono simultaneamente, le connessioni di fase sono corrette. Se non lo fanno, la sequenza di fase è mal allineata.

• Azioni Correttive e Chiusura dell'Interruttore

• Per correggere la sequenza di fase, scambiare due qualsiasi dei cavi di linea della macchina in arrivo.

• Regolare finemente la frequenza della macchina in arrivo fino a quando le lampade lampeggiano a una frequenza inferiore a un periodo scuro al secondo.

• Dopo l'ultima regolazione della tensione, chiudere l'interruttore di sincronizzazione al punto medio del periodo scuro per minimizzare la discrepanza di tensione.

Vantaggi del Metodo della Lampada Scura

• Costo-efficienza rispetto ad altre tecniche di sincronizzazione.

• Consente una verifica diretta della corretta sequenza di fase.

Svantaggi del Metodo della Lampada Scura

• Le lampade appaiono scure a circa il 50% della loro tensione nominale, rischiando la chiusura dell'interruttore durante differenze di fase residue.

• Fluttuazioni frequenti di tensione possono causare il bruciamento del filamento.

• Il comportamento del lampeggio non indica se la frequenza in arrivo è superiore o inferiore alla frequenza del bus.

Metodo delle Tre Lampade Luminose

• Schema di Connessione: Le lampade sono interconnesse tra le fasi (ad esempio, A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Cue di Sincronizzazione: Se tutte le lampade si accendono e si spengono in sincronia, la sequenza di fase è corretta.

• Chiusura Ottimale: Chiudere l'interruttore al picco del periodo luminoso.

Metodo Due Lampade Luminose e Una Scura

• Configurazione di Connessione: Una lampada è connessa tra fasi corrispondenti (ad esempio, A1-A2), mentre le altre due sono interconnesse (ad esempio, B1-C2, C1-B2), come illustrato di seguito.

• Indicazione della Fase: La sequenza di fase corretta è confermata quando una lampada rimane spenta mentre le altre due alternano tra luminosità e oscurità.

Configurazione di Connessione e Passaggi di Sincronizzazione

In questa configurazione, A1 è connesso a A2, B1 a C2 e C1 a B2. Il motore primario della macchina in arrivo viene avviato e accelerato alla sua velocità nominale. L'eccitazione della macchina in arrivo viene regolata in modo che le tensioni indotte EA1, EB2, EC3 corrispondano alle tensioni del bus VA1, VB1, VC1. Il diagramma corrispondente è illustrato di seguito.

Chiusura Ottimale dell'Interruttore e Verifica della Sequenza di Fase

Il momento ideale per chiudere l'interruttore di sincronizzazione si verifica quando la lampada connessa direttamente (A1-A2) è completamente spenta, mentre le lampade interconnesse (B1-C2, C1-B2) sono ugualmente luminose. Se la sequenza di fase è errata, questa condizione non verrà soddisfatta e tutte le lampade rimarranno spente o lampeggeranno fuori sincrono.

Per correggere la sequenza di fase, scambiare due qualsiasi connessioni di linea della macchina in arrivo. Poiché l'intervallo scuro delle lampade incandescenti copre un intervallo di tensione significativo (tipicamente il 40-60% della tensione nominale), un voltmetro (V1) è connesso attraverso la lampada connessa direttamente. L'interruttore dovrebbe essere chiuso quando il voltmetro legge zero, indicando una minima differenza di tensione tra la macchina in arrivo e il bus.

Modalità Operative e Automazione

Una volta sincronizzata, la macchina in arrivo "fluttua" sul bus e può iniziare a fornire energia come generatore. Se il motore primario viene disattivato mentre è connesso, la macchina funzionerà come motore, attingendo energia dalla rete.

• Sincronizzazione su Piccola Scala: In applicazioni a bassa potenza, i metodi a tre lampade sono spesso integrati con un sincroscopio per verificare il matching di frequenza.

• Automazione su Grande Scala: Per generatori ad alta capacità nelle centrali elettriche, sistemi computerizzati eseguono l'intero processo di sincronizzazione in modo autonomo, garantendo precisione e sicurezza.