Синхронизация генератора

Стационарный генератор никогда не должен подключаться к живым шинам, так как индуцируемая электродвижущая сила (ЭДС) при остановке равна нулю, что вызовет короткое замыкание. Процедура синхронизации и оборудование, используемое для ее проверки, одинаковы, будь то параллельное соединение одного генератора с другим или подключение генератора к бесконечной шине.

Синхронизация через синхронизирующие лампы

Можно использовать набор из трех синхронизирующих ламп для проверки условий параллельного включения или синхронизации входящей машины с другой. Метод темных ламп, используемый в сочетании с вольтметром для синхронизации, показан ниже. Этот подход подходит для машин малой мощности.

Процесс синхронизации с использованием синхронизирующих ламп

• Основной двигатель и регулировка напряжения

• Запустите основной двигатель входящей машины и ускорьте его до скорости, близкой к номинальной.
  

• Отрегулируйте ток возбуждения входящей машины, пока ее выходное напряжение не совпадет с напряжением шины.

• Обнаружение частоты и фазы

• Три синхронизирующие лампы будут мерцать с частотой, пропорциональной разнице частот между входящей машиной и шиной.

• Проверка последовательности фаз: если все лампы загораются и гаснут одновременно, соединения фаз правильные. В противном случае последовательность фаз нарушена.

• Корректирующие действия и закрытие выключателя

• Для исправления последовательности фаз переключите любые две линейные выводы входящей машины.

• Тонко настройте частоту входящей машины, пока лампы не начнут мерцать с частотой менее одного темного периода в секунду.

• После окончательной регулировки напряжения закройте синхронизирующий выключатель в середине темного периода, чтобы минимизировать разницу напряжений.

Преимущества метода темных ламп

• Более экономичен по сравнению с другими методами синхронизации.

• Позволяет простую проверку правильности последовательности фаз.

Недостатки метода темных ламп

• Лампы кажутся темными при примерно 50% от номинального напряжения, что создает риск закрытия выключателя при наличии остаточных разностей фаз.

• Частые колебания напряжения могут привести к перегоранию нити накала.

• Поведение мерцания не указывает, выше или ниже частота входящей машины по сравнению с частотой шины.

Метод трех ярких ламп

• Схема подключения: Лампы перекрестно подключены к фазам (например, A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Указание на синхронизацию: Если все лампы ярко загораются и гаснут одновременно, последовательность фаз правильная.

• Оптимальное переключение: Закройте выключатель в момент пика яркости.

Метод двух ярких и одной темной лампы

• Конфигурация подключения: Одна лампа подключена между соответствующими фазами (например, A1-A2), а две другие перекрестно (например, B1-C2, C1-B2), как показано ниже.

• Указание на фазу: Правильная последовательность фаз подтверждается, когда одна лампа остается темной, а две другие чередуются между яркостью и темнотой.

Конфигурация подключения и шаги синхронизации

В этой конфигурации A1 подключено к A2, B1 к C2, а C1 к B2. Основной двигатель входящей машины запускается и ускоряется до номинальной скорости. Возбуждение входящей машины регулируется таким образом, чтобы индуцированные напряжения EA1, EB2, EC3 совпадали с напряжениями шины VA1, VB1, VC1. Соответствующая диаграмма показана ниже.

Оптимальное закрытие выключателя и проверка последовательности фаз

Идеальный момент для закрытия синхронизирующего выключателя наступает, когда прямо подключенная лампа (A1-A2) полностью темная, а перекрестно подключенные лампы (B1-C2, C1-B2) одинаково яркие. Если последовательность фаз неверна, это условие не будет выполнено, и все лампы либо останутся темными, либо будут мерцать несинхронно.

Чтобы исправить последовательность фаз, поменяйте местами любые два линейных соединения входящей машины. Поскольку диапазон темных значений ламп накаливания охватывает значительный интервал напряжений (обычно 40-60% от номинального напряжения), вольтметр (V1) подключен к прямо подключенной лампе. Выключатель следует закрыть, когда вольтметр показывает ноль, что указывает на минимальную разницу напряжений между входящей машиной и шиной.

Режимы работы и автоматизация

После синхронизации входящая машина "плавает" на шине и может начать передавать энергию как генератор. Если основной двигатель отсоединен, находясь в подключенном состоянии, машина будет работать как двигатель, потребляя энергию от сети.

• Синхронизация малой мощности: В применениях малой мощности методы с тремя лампами часто дополняются синхроскопом для проверки совпадения частот.

• Автоматизация крупных систем: Для высокопроизводительных генераторов на электростанциях компьютеризированные системы выполняют весь процесс синхронизации автономно, обеспечивая точность и безопасность.