Generatorsynkronisering

En stationär generator får aldrig kopplas till en live busbar, eftersom den inducerade elektromotoriska kraften (EMF) är noll vid stillastående, vilket skulle orsaka en kortslutning. Synkroniseringsproceduren och utrustningen som används för att kontrollera det är identisk oavsett om en alternator ska kopplas parallellt med en annan alternator eller om en alternator ska kopplas till en oändlig bus.

Synkronisering via synkroniseringslampor

Ett set av tre synkroniseringslampor kan användas för att verifiera villkoren för parallellkoppling eller synkronisering av en inkommande maskin med en annan. Mörka lampmetoden – som används tillsammans med en voltmeter för synkronisering – illustreras nedan. Denna metod är lämplig för låg effektmaskiner.

Synkroniseringsprocess med hjälp av synkroniseringslampor

• Primärmotor och spänningsjustering

• Starta primärmotorn på den inkommande maskinen och accelerera den till nära dess nominella hastighet.
  

• Justera fältströmmen på den inkommande maskinen tills dess utgångsspänning matchar busspänningen.

• Frekvens- och fasdetektering

• De tre synkroniseringslamporna kommer att blinka med en frekvens proportionell mot frekvensskillnaden mellan den inkommande maskinen och bussen.

• Fassekvenskontroll: Om alla lampor lyser och mörknar samtidigt är fasanslutningarna korrekta. Om inte, så är fassekvensen felaktig.

• Korrektiva åtgärder och brytarslutsats

• För att rätta till fassekvensen, byt plats på två linjeleder på den inkommande maskinen.

• Finjustera den inkommande maskinens frekvens tills lamporna blinkar med en frekvens mindre än en mörk period per sekund.

• Efter sista spänningsjusteringen, stäng synkroniseringsbrytaren vid mitten av mörkperioden för att minimera spänningsforskiljande.

Fördelar med mörka lampmetoden

• Kostnadseffektiv jämfört med andra synkroniseringsmetoder.

• Tillåter enkel verifiering av korrekt fassekvens.

Nackdelar med mörka lampmetoden

• Lampor verkar mörka vid ungefär 50% av deras nominella spänning, vilket riskerar brytarslutsats under restfasorskillnader.

• Frekventa spänningsfluktuationer kan orsaka filamentsvinn.

• Blinkbeteendet indikerar inte om den inkommande frekvensen är högre eller lägre än bussfrekvensen.

Tre ljusa lampmetod

• Anslutningschema: Lampor är korsanslutna över faser (t.ex. A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Synkroniseringsindikator: Om alla lampor ljusnar och mörknar i takt, är fassekvensen korrekt.

• Optimal brytarslutsats: Stäng brytaren vid toppen av ljuspérioden.

Två ljusa en mörk lampmetod

• Anslutningskonfiguration: En lampa är ansluten mellan motsvarande faser (t.ex. A1-A2), medan de andra två är korsanslutna (t.ex. B1-C2, C1-B2), som illustreras nedan.

• Fasindikation: Den korrekta fassekvensen bekräftas när en lampa förblir mörk medan de andra två alternerar mellan ljus och mörker.

Anslutningskonfiguration och synkroniseringssteg

I denna konfiguration är A1 ansluten till A2, B1 till C2, och C1 till B2. Primärmotorn på den inkommande maskinen startas och accelereras till dess nominella hastighet. Uppspänningen på den inkommande maskinen justeras så att de inducerade spänningarna EA1, EB2, EC3 matchar busspänningarna VA1, VB1, VC1. Det motsvarande diagrammet illustreras nedan.

Optimal brytarslutsats och fassekvensverifiering

Det idealiska ögonblicket för att stänga synkroniseringsbrytaren inträffar när den direkt anslutna lampen (A1-A2) är fullständigt mörk medan de korsanslutna lamporna (B1-C2, C1-B2) är lika ljusa. Om fassekvensen är felaktig kommer detta villkor inte att uppfyllas, och alla lampor kommer antingen att förbli mörka eller blinka asynkront.

För att rätta till fassekvensen, byt plats på två linjeanslutningar på den inkommande maskinen. Eftersom mörkintervallet för glödlampor sträcker sig över ett betydande spänningsintervall (vanligtvis 40-60% av nominell spänning), är en voltmeter (V1) ansluten över den direkt anslutna lampen. Brytaren bör stängas när voltmeter visar noll, vilket indikerar minimal spänningsforskiljande mellan den inkommande maskinen och bussen.

Driftlägen och automatisering

När synkroniseringen är klar "flyter" den inkommande maskinen på bussen och kan börja leverera energi som en generator. Om primärmotorn kopplas ur medan den är ansluten, kommer maskinen att fungera som en motor, som drar energi från nätet.

• Liten-skala synkronisering: I lågeffektapplikationer kompletteras ofta tre-lampmetoder med en synchroscope för att verifiera frekvensmatchning.

• Stor-skala automatisering: För högeffektgeneratorkraftstationer utför datoriserade system hela synkroniseringsprocessen automatiskt, vilket säkerställer precision och säkerhet.