Synchronizácia znamená minimalizáciu rozdielu napätia, frekvencie a fázového uhla medzi zodpovedajúcimi fázami výstupu generátora a napájania zo siete. Generátor striedavého prúdu musí byť pred pripojením synchronizovaný so sieťou. Nemôže dodať energiu, pokiaľ nefunguje na rovnakej frekvencii ako sieť. Pred pripojením generátora k sieti musí dôjsť k synchronizácii. Synchronizáciu je možné dosiahnuť ručne alebo automaticky. Účelom synchronizácie je monitorovať, pristupovať, aktivovať a automaticky vykonávať kontrolné činnosti, aby sa zabránilo abnormalitám napätia a frekvencie.
Pri synchronizácii je potrebné dodržiavať pravidlá:
Kolísanie napätia:
Keď je generátor synchronizovaný s elektrickou sieťou, zvyčajne dochádza k kolísaniu napätia na distribučnom potrubí. Počas synchronizácie by kolísanie napätia nemalo prekročiť 3% v bode spoločného spojenia.
Limity synchronizácie:
Limity umožňujúce synchronizáciu sú
- Fázový uhol - +/- 20 stupňov
- Maximálny rozdiel napätia - 7%
- Maximálna frekvencia sklzu - 0,44%
Relé:
Na kontrolu synchronizácie musí byť použité „synchronizačné relé“. Použitie relé nemôže platiť pre indukčné generátory. Relé na kontrolu synchronizácie sa má použiť ako záloha počas synchronizácie a zabezpečiť, aby sa generátor nepripojil k mŕtvemu distribučnému vedeniu.
Synchronizácia indukčných generátorov:
Pre synchronizáciu indukčných generátorov je potrebné len dosiahnuť synchronizačnú rýchlosť a pripojiť. Na tento účel sa použijú štandardné ovládače motorov. Na mechanické poháňanie generátorov až po rýchlosť synchronizácie sa použije výkon hriadeľa turbíny. Otáčky motorov závisia od dodávanej frekvencie a počtu pólov na generátoroch.
Synchronizácia synchrónnych strojov:
Pre synchrónne generátory by výstupný priebeh mal byť vo fáze s priebehom sieťového napätia alebo v určených medziach. Rýchlosť zmeny fázového uhla medzi sieťou a strojom (generátorom) musí byť v stanovených medziach.
Niektoré ďalšie pravidlá sú usporiadanie pohonu s premenlivou rýchlosťou na udržanie konštantnej výstupnej frekvencie, ochrana medzi prepojením medzi generátorom a distribučným systémom.
Zlyhanie synchronizácie:
Synchronizačný obvod môže zlyhať pri reakcii na prijatý vstupný impulz, keď je prijatý vstupný impulz skratovaný ako vzorkovacia doba synchronizátora. Potom sa nebude konať žiadne synchronizované znázornenie. Keď je pulzová frekvencia vstupného signálu vyššia ako synchronizačná rýchlosť synchronizátora, potom tiež nemusí reagovať. Niekedy môže zlyhať samotný synchronizátor ignorovaním vstupných udalostí. To všetko sú okolnosti, ktoré by mohli spôsobiť problémy, ak nebudú zistené. Existuje niekoľko dôvodov zlyhania synchronizácia elektrickej siete .
Zlyhania synchronizácie a ich detekcie:
Existujú situácie, keď sa generátory a niektoré lokálne záťaže odpojili od hlavných distribučných vedení. Z dôvodu tohto zníženia kvality dodávky a môže zabrániť automatickému opätovnému pripojeniu zariadení. Tomu sa hovorí ostrovovanie. Z tohto dôvodu je potrebné okamžite zistiť ostrenie a okamžite zastaviť výrobu energie.
Z dôvodu ostrovania môže dôjsť k nasledujúcim nebezpečenstvám
- Všeobecne distribuované vedenia sú uzemnené iba v podstanici. Ak sú distribučné vedenia a generátory odpojené, vedenie nie je uzemnené. Z tohto dôvodu môže byť sieťové napätie nadmerné.
- Príspevok o úrovni poruchy zo siete do podstanice sa môže stratiť. Toto ovplyvní fungovanie ochrany na distribuovaných linkách. Z tohto dôvodu nemusí byť dostatočný prúd generovaný.
- Z dôvodu ostrovania nie je možné synchronizáciu zachovať. Keď sa rukoväť pokúsi o opätovné pripojenie k distribučnej linke, môže to byť v synchronizačnom bode mimo synchronizácie. Z tohto dôvodu môže náhle prúdiť veľká energia, ktorá spôsobí poškodenie generátorov, distribučných jednotiek a spotrebných výrobkov.
Niektoré ďalšie nevýhody spôsobené ostrením sú, že úrovne napätia môžu ísť mimo bežných prevádzkových limitov a kvalita napájania sa môže znížiť.
Metódy detekcie ostrovania:
Detekciu ostrovania možno vykonať pomocou aktívnych a pasívnych metód. Pasívne metódy hľadajú prechodné udalosti v sieti a aktívne metódy budú sondovať sieť vysielaním signálov z distribučného bodu siete. Strata sieťovej ochrany (LoM) bude navrhnutá tak, aby snímala odpojenie generátorov a záťaží po vytvorení ostrovčeka. Najpoužívanejšie metódy detekcie LoM môžu zlyhať pri detekcii ostrovania, keď sa produkcia úzko zhoduje so spotrebou v ostrovnej zóne. Táto slepá oblasť sa nazýva Non Detection Zone (NDZ). Veľkosť NDZ sa dá zmenšiť utiahnutím nastavovacích relé LoM.
Aktívne metódy:
Metódy detekcie impedancie, detekcia impedancie pri špecifickej frekvencii, posun frekvencie v režime sklzu, frekvenčné skreslenie a metódy detekcie frekvenčného skoku sú niektoré pasívne metódy detekcie ostrovania. Výhodou metódy merania impedancie je extrémne malý NDZ pre jeden invertor. Metóda frekvenčného posunu v režime sklzu je implementovateľná pomerne ľahko. V porovnaní s inými metódami detekcie je to pri prevencii na ostrovoch veľmi efektívne.
Pasívne metódy:
Všetky FV invertory pripojené k sieti musia mať k dispozícii metódy ochrany proti prepätiu / pod frekvenciou a spôsoby ochrany proti prepätiu / prepätiu, ktoré spôsobia, že striedač prestane dodávať energiu do rozvodnej siete, ak je frekvencia alebo napätie v sieti v mieste spojenia.
Ochrana proti prepätiu / prepätiu pre napätie / frekvenciu
Zdroj obrázku - tesla.selinc
Tieto spôsoby ochrany chránia vybavenie spotrebiteľa a slúžia tiež ako prostriedky na izolovanie ostrovov. Detekcia napäťového fázového skoku a detekcia harmonických napätí sú niektoré pasívnejšie metódy na zisťovanie ostrenia. Okrem prevencie ostrenia sú potrebné metódy ochrany proti prepätiu a prepätia a frekvencie pod / nad frekvenciou. Niekoľko metód prevencie ostrovania produkuje abnormálne napätie a frekvenciu. Metódy ochrany proti podpätiu a prepätiu a metódy ochrany pod alebo nad frekvenciou sú nízkonákladovými metódami na detekciu ostrenia.
Aplikácie detekcie zlyhania rozvodnej siete:
Osvetlenie je jednou z hlavných príčin porúch napájacieho systému. Celý energetický systém sa skladá elektricky z elektrární, rozvodní a prenosových vedení, distribučných napájačov a spotrebiteľov energie. Detekcia zlyhania synchronizácie medzi generátormi a energetickou sieťou je hlavnou výhodou, ako je úspora energie. Potom môžeme zabrániť strate spotreby energie odpojením od zariadení na spotrebu energie.
Ak existuje podpätie / prepätie alebo frekvencia pod / nad, potom komparátor zistí rozdiel skutočného výkonu a jalového výkonu. Ak nedôjde k poruche synchronizácie elektrickej siete, detektory dajú nulové hodnoty. Na základe hodnôt podpätia / prepätia a frekvencie podpätia / prepätia budú dodávatelia energie odpojení, ak spozorujete akékoľvek mimo limitných hodnôt.
Dúfam, že sme jasne diskutovali o detekcii synchronizácie rozvodnej siete, ak v prípade akýchkoľvek ďalších otázok k tejto téme alebo k elektrickým a elektronickým projektom ponecháme nasledujúce komentáre.
