Đồng bộ hóa máy phát điện

Một máy phát điện tĩnh không bao giờ được kết nối với thanh dẫn điện đang hoạt động, vì điện thế cảm ứng (EMF) là không khi máy dừng, điều này sẽ gây ra sự cố ngắn mạch. Thủ tục đồng bộ hóa và thiết bị được sử dụng để kiểm tra nó là giống nhau, cho dù một máy phát cần được kết nối song song với máy phát khác hay máy phát cần được kết nối với hệ thống điện lưới vô hạn.

Đồng Bộ Hóa Qua Đèn Đồng Bộ

Một bộ gồm ba đèn đồng bộ có thể được sử dụng để xác minh các điều kiện cho việc kết nối song song hoặc đồng bộ hóa máy phát mới với máy phát khác. Phương pháp đèn tối - được sử dụng cùng với voltmeter để đồng bộ hóa - được minh họa dưới đây. Cách tiếp cận này phù hợp cho các máy có công suất thấp.

Quá Trình Đồng Bộ Hóa Sử Dụng Đèn Đồng Bộ

• Động Cơ Chính và Điều Chỉnh Điện Áp

• Khởi động động cơ chính của máy phát mới và tăng tốc độ gần đến tốc độ định mức.
  

• Điều chỉnh dòng điện từ trường của máy phát mới cho đến khi điện áp đầu ra của nó khớp với điện áp của thanh dẫn điện.

• Phát Hiện Tần Số và Pha

• Ba đèn đồng bộ sẽ nhấp nháy với tần số tỷ lệ thuận với sự khác biệt về tần số giữa máy phát mới và thanh dẫn điện.

• Kiểm tra Thứ Tự Pha: Nếu tất cả các đèn sáng và tắt đồng thời, kết nối pha là chính xác. Nếu không, thứ tự pha bị sai lệch.

• Các Hành Động Sửa Chữa và Đóng Cầu Dao

• Để sửa chữa thứ tự pha, hoán đổi hai dây dẫn bất kỳ của máy phát mới.

• Tinh chỉnh tần số của máy phát mới cho đến khi các đèn nhấp nháy với tần số ít hơn một chu kỳ tối mỗi giây.

• Sau khi điều chỉnh điện áp cuối cùng, đóng cầu dao đồng bộ ở giữa chu kỳ tối để giảm thiểu sự khác biệt về điện áp.

Ưu Điểm Của Phương Pháp Đèn Tối

• Tiết kiệm chi phí so với các kỹ thuật đồng bộ hóa khác.

• Cho phép xác minh dễ dàng thứ tự pha chính xác.

Nhược Điểm Của Phương Pháp Đèn Tối

• Các đèn xuất hiện tối ở khoảng 50% điện áp định mức, tạo nguy cơ đóng cầu dao trong khi còn sự khác biệt về pha.

• Các biến động điện áp thường xuyên có thể gây cháy sợi đốt.

• Hành vi nhấp nháy không chỉ ra tần số của máy phát mới cao hơn hay thấp hơn tần số của thanh dẫn điện.

Phương Pháp Ba Đèn Sáng

• Kết Nối: Các đèn được kết nối chéo qua các pha (ví dụ: A1-B2, B1-C2, C1-A2).

• Đánh Dấu Đồng Bộ: Nếu tất cả các đèn sáng và tắt đồng thời, thứ tự pha là chính xác.

• Đóng Cầu Dao Tối Ưu: Đóng cầu dao ở đỉnh của chu kỳ sáng.

Phương Pháp Hai Đèn Sáng Một Đèn Tối

• Cấu Hình Kết Nối: Một đèn được kết nối giữa các pha tương ứng (ví dụ: A1-A2), trong khi hai đèn khác được kết nối chéo (ví dụ: B1-C2, C1-B2), như được minh họa dưới đây.

• Chỉ Báo Pha: Thứ tự pha chính xác được xác nhận khi một đèn vẫn tối trong khi hai đèn khác luân phiên giữa sáng và tối.

Cấu Hình Kết Nối và Các Bước Đồng Bộ

Trong cấu hình này, A1 được kết nối với A2, B1 với C2, và C1 với B2. Động cơ chính của máy phát mới được khởi động và tăng tốc đến tốc độ định mức. Điện áp từ trường của máy phát mới được điều chỉnh sao cho điện áp cảm ứng EA1, EB2, EC3 khớp với điện áp của thanh dẫn điện VA1, VB1, VC1. Sơ đồ tương ứng được minh họa dưới đây.

Đóng Cầu Dao Tối Ưu và Xác Minh Thứ Tự Pha

Thời điểm lý tưởng để đóng cầu dao đồng bộ xảy ra khi đèn được kết nối trực tiếp (A1-A2) hoàn toàn tối trong khi các đèn được kết nối chéo (B1-C2, C1-B2) sáng đều. Nếu thứ tự pha không chính xác, điều kiện này sẽ không được đáp ứng, và tất cả các đèn sẽ hoặc vẫn tối hoặc nhấp nháy không đồng bộ.

Để sửa chữa thứ tự pha, hoán đổi hai dây dẫn bất kỳ của máy phát mới. Do dải tối của đèn sợi đốt kéo dài qua một khoảng điện áp đáng kể (thường là 40-60% điện áp định mức), một voltmeter (V1) được kết nối qua đèn được kết nối trực tiếp. Cầu dao nên được đóng khi voltmeter đọc giá trị zero, chỉ ra sự khác biệt về điện áp giữa máy phát mới và thanh dẫn điện là tối thiểu.

Chế Độ Hoạt Động và Tự Động Hóa

Sau khi đồng bộ, máy phát mới "trôi nổi" trên thanh dẫn điện và có thể bắt đầu cung cấp điện như một máy phát. Nếu động cơ chính được ngắt kết nối trong khi đã kết nối, máy sẽ hoạt động như một động cơ, lấy điện từ lưới.

• Đồng Bộ Hóa Trên Quy Mô Nhỏ: Trong các ứng dụng công suất thấp, phương pháp ba đèn thường được bổ sung bằng synchroscope để xác minh sự khớp tần số.

• Tự Động Hóa Trên Quy Mô Lớn: Đối với các máy phát công suất lớn trong trạm điện, hệ thống máy tính thực hiện toàn bộ quá trình đồng bộ hóa tự động, đảm bảo độ chính xác và an toàn.