Параллельная работа генератора с сетью: Параллельная работа (синхронизация) генераторов между собой (в остров)

Параллельная работа (синхронизация) генераторов между собой (в остров)

Синхронизация или включение генераторных установок на параллельную работу с подключением на общую шину – процесс довольно сложный для непосвященного человека. Для реализации задачи включения генераторов в «параллель» необходимо соблюсти несколько условий:

1. Частоты работающего и подключаемого генератора должны быть равны.

2. Чередование фаз должно быть одинаковым.

3. Напряжение работающего и подключаемого генератора должно быть равно.

Имеется несколько способов синхронизации генераторов, в том числе и ручной, но в современном мире, где все чаще требуется автоматизация процессов, где необходимо минимизировать участие оператора и исключить так называемый «человеческий фактор», применяются специальные приборы – контроллеры (или панели управления) для синхронизации генераторов на параллельную работу. Такие контроллеры способны управлять и синхронизировать до 32 генераторных установок.

Выравнивание часов наработки генераторных установок Данная функция позволяет запускать и останавливать генераторные установки, основываясь на количестве часов их наработки, тем самым выравнивая моточасы работы двигателя.

Рассмотрим еще один пример, основанный на указанной выше ситуации с двумя дизельными генераторами. При поступлении команды от внешнего устройства или по нажатию кнопки, запускается генератор с меньшим количеством наработанных часов, либо запускаются оба генератора, и после того как контроллеры проанализируют состояние нагрузки и не «увидят» необходимости работы двух генераторов, остановят генератор с большим количеством часов наработки, такой вариант развития событий справедлив и для первого примера, где один из генераторов должен остановиться по нижнему пределу нагрузки.

Синхронизация с основной сетью

Еще одной функцией контроллеров для параллельной работы генераторов является функция синхронизации одного генератора или группы генераторов с основной (городской) сетью. Такая задача имеет несколько решений, первое из которых – это запуск генератора и подключение его к нагрузке при пропадании сети, а при появлении сети контроллер синхронизирует работу генератора и сети и, незаметно для потребителя, переведет нагрузку с генератора на сеть. В этом случае бесперебойное питание потребителей обеспечивается лишь на стадии возвращения основной сети, а при пропадании основной сети все же происходит отключение потребителей. Этого можно избежать установка источников бесперебойного питания (ИБП), которые компенсируют время отсутствия напряжения на период запуска резервного генератора.

При нецелесообразном использовании ИБП на объекте также можно предусмотреть настройку контроля для параллельной работы генератора таким образом, чтобы синхронизация генератора с сетью при переходе с сети на установку и обратно была неощутима для потребителя. Более того, контроллер может запускать и синхронизировать генератор для параллельной работы с сетью для сглаживания пиков нагрузки, когда выделенной мощности сети недостаточно для питания всей нагрузки.

Выше описаны лишь общие примеры использования панелей управления генераторными установками для параллельной работы. Каждый объект и каждая задача является уникальной и требует отдельного решения. Наша компания предложит именно то решение, которое необходимо именно Вам, исходя от Вашего задания.

Мы производим наладку синхронной работы генераторов вне зависимости от производителей или мощности электростанций, а также вне зависимости от того, где данные установки приобретались и будут установлены.

Наши специалисты самостоятельно производят дополнительную комплектацию, сборку и настройку оборудования:

·       Замену контроллеров управления (по необходимости)

·       Комплектацию альтернаторов

·       Систем распределения и управления нагрузкой Power Management

·       Удаленный мониторинг GSM

·       Удаленное место оператора и прочие работы. 

Сотрудники ПВТ Инжиниринг обладают обширным опытом настройки генераторов на параллельную работу и отлично зарекомендовали себя на важнейших мероприятиях: 

·     Синхронизация дизельных генераторов для проведения Армейских международных игр АрМи-2017

·     Синхронизация электростанций для проведения российского этапа чемпионата мира Red Bull Air 2019 в Казани

·     Параллельная работа электростанций для автономного энергоснабжения международного конкурса WorldSkills Kazan 2019 
   
·     и многие другие работы для предприятий различных отраслей по всей России.

Параллельная работа генераторов различной мощности

Синхронная работа электростанций при большом перепаде мощности потребителя позволяет обеспечить переключение питания с более мощного генератора на станцию с меньшим номиналом. Это крайне важно для сохранения работоспособности установок, поскольку длительная работа на нагрузке ниже 30 % от номинала дизельных генераторов крайне нежелательна и может привести к выходу оборудования из строя.

Синхронизация генераторов с сетью

Работа с сетью возможна на постоянной либо кратковременной основе – в зависимости от возложенных на такую энергосистему задач.

Кратковременная синхронизация генератора с внешней сетью — это возможность оперативно переключать электропитание на резервные электростанции в случае, когда основная сеть пропадает.

Синхронизация электростанций с внешней сетью на постоянной основе позволяет существенно расширить возможности такой системы. Такая опция будет особенно актуальна для регионов, где возможны частые перебои электроснабжения, а также для объектов, где требуется высокая надежность и бесперебойность электропитания. Ключевое достоинство — гибкое реагирование на колебания потребляемой мощности, а также автоматическое разделение между генераторами дополнительной нагрузки для оптимальной наработки моточасов. 

Чтобы оперативно рассчитать стоимость работ по наладке синхронизации генераторов, направьте нам техническое задание или следующую информацию:

1.     Тип и мощность электростанций.

2.     Описание работы: синхронизация в остров/ работа в параллель с сетью.

3.     Технические параметры двигателя, в том числе наличие электронного блока управления.

4.     Потребность в установке автомата защиты (400 В) или управляемой ячейки.

5.     Информацию о моделях установленных панелей управления генераторными установками.

6.     Расположение установок на объекте, расстояние друг от друга и прочую доступную информацию.

Это позволит сделать расчет максимально оперативно и точно.

Остались вопросы – звоните нам, мы обязательно поможем! +7 495 320 90 33.

Наши инженеры всегда готовы вникнуть в задачи Вашего объекта и предложить оптимальное и экономичное решение. 

Для подробной консультации следует обратиться к нам через форму запроса или отправив заявку на почту [email protected] 

Параллельная работа и синхронизация с сетью / Статьи и обзоры / Элек.ру

Принцип параллельной работы электростанции заключается в том, что электростанция работает совместно и согласованно с другой аналогичной электростанцией или общей сетью на одну нагрузку/потребителя. Под нагрузкой может пониматься и отдельное оборудование и комплекс потребителей (буровая вышка, насосы, резерв офисных зданий, производственных цехов и т.д.). Параллельную работу дизельных электростанций чаще всего применяют в следующих случаях:

Автономная параллельная работа нескольких дизельных электростанций с распределением нагрузки. Данный вариант очень хорошо подходит при электроснабжении нагрузки, мощность которой изменяется в широком диапазоне в зависимости от времени суток, времени года или согласно технологическому графику или процессу (для предприятий). При этом следует учитывать что параллельная работа любой дизельной электростанциипри нагрузке менее 25% приводит к снижению ресурса данной электростанции и проведению дополнительных мероприятий (ТО) по ее обслуживанию. Кроме ресурса двигателя, организация параллельной работы электростанций в данной ситуации позволяет здорово экономить наТО. Ценовой диапазон расходных материалов и работ на электростанциях мощностью 100 кВт и 400 кВт различается очень существенно, если не сказать в разы.

Для реализации данного решения применяются системы от двух до восьми дизельных электростанций различной мощности, далее контроллеры управления автоматически распределяют нагрузку между ними в соответствии с техническими возможностями каждой электростанции. Кроме решения проблемы изменяющейся мощности, параллельная работа электростанций применяется для обеспечения бесперебойной работы ответственных потребителей например 1 категория электроснабжения, перерыв питания которых может привести к серьезным последствиям или сбоям. Этот вариант чаще актуален для промышленности и авиации. Для этого устанавливаются две и более электростанции мощностью перекрывающими потребности нагрузки по одиночке. В таких системах как правило не стоит задача увеличения мощности, основная задача сохранить и перевести питание нагрузки с одной электростанции на другую, в случае отказа основной электростанции, или для проведения ТО.

Фиксированная мощность электростанции в сеть. Данный режим предназначен для электроснабжения нагрузки, мощность которой постоянно превышает разрешенную, или в качестве увеличения балансовой мощности энергоснабжающими организациями. Когда требуется компенсировать недостаточную мощность основной электросети в часы пик.

Снятие пиков нагрузки электросети. Данная способ в последнее время находит применение все чаще, на фоне проблем с получением дополнительной разрешенной мощности. Принцип работы системы прост, контроллер программируется на разрешенную мощность сети. При подходе нагрузки к заданной потребляемой мощности автоматически запускается электростанция и принимает на себя часть нагрузки из сети (но не менее 25% от своей номинальной мощности (см. выше). При снижении потребляемой мощности дизельная электростанция уходит в режим ожидания. Одновременно, данный режим позволяет использовать дизельную электростанцию как резервный источник питания при отключении основной сети. При отключении сети электростанция (ДЭС) автоматически запускается и принимает на себя нагрузку полностью на себя, при появлении сети она синхронизируется с сетью и транслирует нагрузку сети без прерывания питания. Данный режим позволяет также подключать несколько аналогичных электростанций различной мощности к сети, тогда автоматика при запуске производит выбор: какая электростанция оптимальна по мощности для каждой конкретной ситуации. Все переключения происходят без прерывания питания нагрузки.

Теперь, когда мы рассмотрели применение параллельной работы и синхронизацию с сетью дизельных электростанций, рассмотрим некоторые общие моменты выбора и подготовки специального оборудования для создания таких решений. Общие условия включения в параллельную работу дизельных электростанций:

Одинаковое чередование фаз. Выполняется достаточно просто. Достаточно при сборке фазометром проверить чередование фаз у подключаемых источников электроэнергии.

Равенство выходных напряжении. Точная корректировка напряжения позволяет контролировать реактивную мощность. Длительная синхронизация без управления возбуждением силового генератора невозможна. Отсюда следует, что дизельная электростанция выбранная для режима параллельной работы должна иметь выход для внешней корректировки выходного напряжения, как правило + 5%. Если такого выхода нет, при подготовке необходимо будет это устранить, как правило достаточно заменить блок AVR (авторегулятор напряжения).

Равенство выходных частот. Двигатель по своему принципу не может держать одинаковую частоту вращения при различной нагрузке электростанции, соответственно для корректировки оборотов мотора необходимо иметь установленный электронный регулятор оборотов двигателя (GAC для отечественных электростанций). На некоторых двигателях электронные регуляторы оборотов установлены штатно, например двигатели VOLVO PENTA или PERKINS.

Такие двигатели как правило имеют выходы для внешнего управления оборотами. Если нет, электронный регулятор необходимо установить как правило такой вопрос возникает на отечественных электростанциях с двигателями ЯМЗ и ММЗ который решается установкой электронного регулятора оборотов.

Синхронизация генераторов | Yanmar Russia

Небольшие электростанции оснащаются несколькими синхронными генераторами с параллельным подключением к сети переменного тока. Для осуществления бесперебойной подачи электричества на объекты необходимо обеспечить своевременное и плавное включение в работу каждой генераторной установки.

Что такое синхронизация генераторов

Синхронизация генераторов — последовательность мер по достижению равенства значений энергетических потенциалов дизельных электрогенераторов между собой и системой электроснабжения для их безопасного включения в работу.

На этапе, предшествующем синхронизации, выравнивают скорость вращения ротора каждого отдельного дизель генератора до общего значения. После чего применяют ряд действий по включению каждой установки в общую сеть.

Условия синхронизации генератора с электросетью:

• равномерность смены фаз;
• тождество значений напряжения и частоты;
• идентичность фаз векторов напряжения.

Операции по синхронизации генераторов производятся вручную квалифицированным персоналом и при помощи автоматики.

Способы синхронизации

Методы синхронизации генераторов призваны предотвратить возникновение нештатных ситуаций и выход из строя оборудования.

Существует три способа настройки электро генераторов на параллельную работу:

1. Включение машины в сеть в момент совпадения фаз – для достижения равенства напряжения и частот генератора с сетью.
2. Замыкание обмотки возбуждения генератора на равных частотах; затем включение с последующим возбуждением (метод самосинхронизации).
3. Включение при близких значениях напряжения и частоты (синхронизация через индуктивное сопротивление).

Последняя схема применяется для синхронизации дизель генераторов и в автономных структурах энергоснабжения.

Действия по включению методом индуктивного сопротивления:

1. Вращение ротора генератора, возбуждение обмотки.
2. Достижение близких к равенству значений.
3. Подключение на шину.

Установление связи генератора с электросетью приводит к возникновению сопротивления, что в результате означает достижение синхронизации. Метод считается грубым из-за сопутствующих процессу толчков и колебаний. Приемлем, если мощность агрегата значительно ниже общей мощности станций централизованного электроснабжения.

Каждый из перечисленных способов имеет свои достоинства и недостатки. Окончательный выбор зависит от таких параметров, как вид, назначение генератора, его мощность, нормы напряжения и частоты в сети. В большинстве современных станций задачу по синхронизации генераторов выполняют автосинхронизаторы.

Включение на параллельную работу синхронных генераторов

В отличие от генераторов постоянного тока синхронные генераторы параллельно могут работать лишь при одинаковых угловых скоростях их роторов, т. е. при синхронном вращении. Выполнение операций по включению на параллельную работу синхронных генераторов называется синхронизацией.

На судах применяются три метода синхронизации синхронных генераторов: точная синхронизация, самосинхронизация и грубая синхронизация. на 90°. Таким образом, ток является практически индуктивным для генератора с большей э. д. с. и, создавая размагничивающую реакцию статора, уменьшает его э. д. с. Для генераторов с меньшей э. д. с. этот ток является емкостным и, создавая намагничивающую реакцию статора, увеличивает их э. д. с. и напряжение Uc. Ток, вызванный разностью напряжений, называется уравнительным. Его реактивный характер является причиной того, что он не создает дополнительных нагрузок на первичные двигатели. Однако большие по величине уравнительные токи могут вызвать опасные динамические усилия в обмотках генераторов и их перегрев. Поэтому на практике не допускается разность напряжений, превышающая 6—8% номинального напряжения.

Выполнение второго и третьего условий синхронизации осуществляется регулированием угловой скорости первичного двигателя подключаемого генератора путем изменения подачи рабочего тела в двигатель.

Известно, что положение ротора синхронного генератора в каждый момент времени может быть определено вектором э., ток биения будет создавать периодически меняющуюся активную нагрузку (биения) на подключаемый и работающие генераторы и их приводные двигатели. В результате этого подключаемый генератор в синхронизм не войдет, а работающие генераторы из синхронизма

выпадут. Потребители электроэнергии могут отключиться от ГРЩ из-за недопустимого провала напряжения. Поэтому уравнивание частот является одной из наиболее ответственных операций синхронизации и требует соответствующей квалификации и навыка обслуживающего персонала.

При синхронизации контроль разности частот осуществляется с помощью ламповых и стрелочных синхроноскопов. В настоящее время на судах наибольшее распространение получили стрелочные синхроноскопы, представляющие собой сельсин с трехфазной обмоткой на статоре и однофазной — на роторе. Через добавочные сопротивления ДС трехфазная обмотка присоединяется к подключаемому генератору, а однофазная — к работающему (к шинам ГРЩ). Взаимодействие магнитных полей обмоток вызывает вращение ротора и стрелки сельсина с угловой скоростью, пропорциональной разности частот, причем вращение в направлении «Быстро» указывает на то, что частота подключаемого генератора выше частоты сети и требуется воздействие на серводвигатель с целью уменьшения подачи топлива (или пара) в первичный двигатель. При медленном вращении в момент подхода стрелки к нулевой отметке следует включить автомат А.

Выполнение четвертого условия синхронизации проверяется только после монтажа установки.

Точная синхронизация представляет собой сложный и длительный процесс, который в аварийных ситуациях может вызвать увеличение перерыва в подаче энергии потребителям.

Допущенные при включении на параллельную работу синхронных генераторов ошибки, как было показано выше, могут привести к тяжелым последствиям. Поэтому в настоящее время существует ряд схем, позволяющих автоматизировать процесс точной синхронизации.

Рис. 3. Схема включения стрелочного синхроноскопа.

Самосинхронизация. Способ самосинхронизации является более простым, исключает возможность несинхронных включений и требует меньше времени для осуществления. Он заключается в том, что невозбужденный синхронный генератор разгоняется первичным двигателем до угловой скорости, на 2—3% отличающейся от синхронной. При этом статор генератора подключается к сети, а обмотка возбуждения — к источнику постоянного тока (возбудителю). До подачи напряжения обмотка возбуждения замкнута на сопротивление во избежание перенапряжений, опасных для витко-вой изоляции.

Генератор втягивается в синхронизм под действием реактивного, асинхронного и синхронного моментов, возникающих в генераторе. Реактивный момент возникает в генераторах с явно-полюсным ротором, который увлекается вращающимся полем статора. Включенный в сеть невозбужденный синхронный генератор представляет собой асинхронную машину со скольжением, уменьшающимся под действием асинхронного момента. Если скорость вращения синхронизируемого генератора больше скорости работающих генераторов, то он оказывается в режиме асинхронного генератора и развивает момент, затормаживающий первичный двигатель до синхронной скорости генератора. Если угловая скорость синхронизируемого генератора меньше угловой скорости работающих генераторов, то он работает в режиме асинхронного двигателя и развивает вращающий момент, ускоряющий первичный двигатель до синхронной скорости. По мере уменьшения скольжения уменьшается и асинхронный момент. В этих условиях (если возбуждение уже включено) основным синхронизирующим моментом становится синхронный момент генератора.

Включение невозбужденного синхронного генератора происходит аналогично включению асинхронного короткозамкнутого двигателя и также сопровождается бросками тока статора, равными (5—7)/ном и значительными провалами напряжения в сети. Однако броски тока и провалы напряжения восстанавливаются в течение первой секунды и поэтому не нарушают синхронизации и не оказывают значительного вредного воздействия на работу электроэнергетической системы.

В настоящее время разработан ряд схем самосинхронизации, основанных на применении реле разности частот и обеспечивающих различную степень автоматизации процесса. Однако невозможность синхронизации генератора, работающего под нагрузкой, а также указанные выше недостатки ограничивают применение метода самосинхронизации.

Грубая синхронизация. Грубой синхронизацией называется включение синхронного генератора на параллельную работу без соблюдения условий точной синхронизации, т. е. допускается разность частот синхронизируемых генераторов до 3—4% и практически любое несовпадение фаз и различие напряжений. Поэтому такое включение всегда сопровождается «толчком тока и провалом напряжения. Чтобы уменьшить их, включение производят через реактор, который после синхронизации шунтируется или отключается.

Одна из схем грубой синхронизации представлена на рис. 4. После пуска первичного двигателя, достижения им номинальной скорости вращения и готовности к приему нагрузки замыкается контакт КР1 (или КР2) контактора реактора, включая синхронизируемый генератор на шины ГРЩ через реактор Р.

Рис. 4. Схема грубой синхрониза ции синхронных генераторов.

В зависимости от характера выполняемых операций все три вида синхронизации подразделяются на ручную, полуавтоматическую и автоматическую. При ручной синхронизации все операции по выполнению условий синхронизации и включению генератора на шины ГРЩ выполняются обслуживающим персоналом вручную. Полуавтоматическая синхронизация предусматривает такой процесс, в котором оператор подготавливает условия для включения генератора на параллельную работу, а элементы схемы (реле и др.) улавливают момент и производят включение генератора на шины. При автоматической синхронизации подгонка частоты, включение генератора и распределение нагрузки выполняется автоматически без непосредственного вмешательства оператора.

Параллельная работа синхронных генераторов

Категория:

   Передвижные электростанции

Публикация:

   Параллельная работа синхронных генераторов

Читать далее:

Параллельная работа синхронных генераторов

Параллельным называется такое присоединение генераторов, при котором их обмотки подключены к общим шинам одноименными зажимами.

Параллельно работающие генераторы должны отдавать в сеть ток одинаковой частоты, и поэтому генераторы с одинаковым числом пар полюсов должны вращаться со строго одинаковой скоростью. При параллельной работе нескольких генераторов с разным числом пар полюсов скорости их вращения должны быть обратно пропорциональны числам пар полюсов, а частота тока, вырабатываемого генераторами, — одинаковой.

Включение синхронных генераторов на параллельную работу чаще всего бывает вызвано необходимостью создания мощных источников питания для обеспечения надежного и бесперебойного снабжения потребителей электрической энергией. Вместе с тем параллельная работа нескольких генераторов на общую сеть позволяет полнее использовать их мощность, а также создает возможность вывода в ремонт любого из работающих генераторов.

Рекламные предложения на основе ваших интересов:

Рис. 1. Кривые зависимости тока возбуждения от нагрузки синхронного генератора

Схема подключения синхронного генератора к электрической сети на параллельную работу с другими генераторами показана на рис. 2.

Рассмотрим кратко условия и процесс подключения синхронного генератора к сети на параллельную работу.

Включая генератор для параллельной работы с другими генераторами, необходимо принять меры, исключающие возможность возникновения больших толчков тока и ударных электромагнитных сил, способных вызвать повреждение генератора или нарушение работы электрической сети, в которую включается генератор.

Рис. 2. Схема подключения синхронного генератора к сети на параллельную работу:
а — векторная диаграмма напряжений, б — схема включения ламп синхроноскопа «на погасание», в — схема включения ламп синхроноскопа «на вращение света», г — кривые напряжений сети и генератора при синхронизации

Для возможности параллельной работы необходимо равенство напряжений включаемого генератора UT и сети Uc или уже работающего генератора UT.р; напряжения UT и Uc должны быть в фазе. Равенство напряжений генератора и сети достигается регулированием скорости вращения включаемого генератора путем воздействия на регулятор скорости первичного двигателя или изменения величины тока возбуждения генератора.

Частота включаемого генератора должна быть равна частоте сети. Чередование фаз генератора и сети должно быть одинаково.

Кроме того, необходимо, чтобы проверяемые вольтметровым переключателем ВП напряжения генератора и сети, взятые между любыми двумя проводами, были равны по величине и противоположны по фазе. Противоположность фаз напряжений генератора и сети между всеми тремя парами проводов возможна только при одинаковом порядке чередования фаз сети и генератора.

При точном соблюдении указанных условий векторы напряжений (рис. 2, а) генератора и сети совпадут, разности напряжений будут равны нулю и не будет толчков тойа при включении генератора в сеть.

Несоблюдение условий синхронизации может привести к возникновению между генератором и сетью крайне нежелательных и, при известных условиях, опасных для обмоток генератора уравнительных токов.

Для синхронизации генераторов применяют специальные приборы-синхроноскопы, наиболее простыми из которых являются ламповые. Лампы синхроноскопа могут быть подключены по схеме «на погасание» или на «вращение света».

Синхронизируя генератор с сетью по схемам, показанным на рис. 2, бив, включают параллельно одной из ламп нулевой вольтметр, конструкция которого характерна тем, что начальные деления его шкалы более удалены друг от друга («растянуты»), чем остальные, чтобы даже при малой разности напряжений отклонения стрелки прибора были значительными. Генератор подключают к сети тогда, когда стрелка вольтметра стоит на нуле шкалы прибора *. Если до начала синхронизации лампы схемы будут загораться и гаснуть, это укажет на неодинаковую последовательность чередования фаз генератора и сети. В таком случае, чтобы при синхронизации генераторов добиться правильной работы схемы, следует поменять местами любые два провода, идущие к рубильнику от сети или от генератора.

При рассмотрении способов и схем синхронизации целесообразно кратко ознакомиться с процессом наступления момента синхронизации. Для такого ознакомления удобнее всего воспользоваться приведенным на рис. 2, г. графиком напряжений сети и генератора. В процессе синхронизации из-за некоторого несовпадения частот эти напряжения периодически оказываются близкими то к положению совпадения фаз, то к положению противоположности фаз. Фазы совпадают, когда напряжения действуют согласно, и противоположны, когда напряжения действуют встречно. Это приводит к тому, что все лампы схемы, приведенной на рис. 2, б, периодически то ярко светятся, то гаснут, а одна из ламп схемы, показанной на рис. 2, в, гаснет в то время, как остальные две лампы этой схемы светятся ярко. Таким образом, с помощью ламп, включенных по схеме, приведенной на рис. 2, б или в, определяют с необходимой точностью момент совпадения частот генератора и сети по фазе, равенство частот и порядок чередования фаз.

Рекламные предложения:

Читать далее: Устройство карбюраторных двигателей

Категория: —
Передвижные электростанции

Главная → Справочник → Статьи → Форум

Параллельная работа газопоршневых электростанций с сетью

Современные газопоршневые электростанции предназначены для работы в двух базовых режимах: автономном, который является основным, и параллельном, как вспомогательном. Если с первым все понятно, ведь он подразумевает полное обеспечение станцией электроснабжения всего подключенного к ней оборудования, то второй более сложен, при этом не менее полезен и актуален.

Параллельный режим актуален в связи с неравномерностью подачи электроэнергии в электросетях и частыми изменениями их текущих характеристик. Подключение станции в такой конфигурации позволяет обеспечить энергоснабжение всех подключенных потребителей с целью нормализации их работы, защиты от поломок, связанных со скачками напряжения.

Генератор в зависимости от установленных оператором настроек может только покрывать нагрузки, которые неспособна покрыть электросеть, или наоборот, обеспечивает основное питание, а из основной электросети компенсируются только перегрузки. Также можно настроить передачу излишков энергии в основную сеть или запрет на это действие.

Важный аспект корректной эксплуатации оборудование в данной конфигурации – синхронизация электрических характеристик электросети и электростанции, которая должна генерировать энергию с той же частотой, асимметрией, сдвигом фаз и напряжением, что и основная сеть. Обеспечивается это автоматически посредством подключения контроллера между силовыми выключателями генератора и сети. В электрогенерирующих системах нового типа он является частью стандартной комплектации, поэтому отдельное приобретение данного агрегата не требуется.

Еще одним элементом базовой или дополнительной комплектации, требуемым для обеспечения возможности параллельного включения является комплект измерительных трансформаторов, устанавливающих текущие электропараметры базовой энергосети и передающие соответствующие сигналы на контроллер. Именно на основании этих данных он задает характеристики генерируемой электростанцией энергии.

Алгоритм обеспечения параллельного подключения газопоршневой электростанции

Современные электрогенерирующие устройства в значительной степени автоматизированы, поэтому процесс их введения в режим параллельной работы не является сложным, продолжительным. Вне зависимости от модели генератора выполняется такой алгоритм действий:

• Запуск электрогенератора по команде оператора.
• Подготовительные операции и прогрев двигателя согласно рекомендациям производителя оборудования.
• Синхронизация электрохарактеристик с сетью, которая выполняется контроллером автоматически и занимает от 3 до 5 секунд.
• Перевод силового выключателя во включенное положение и принятие на генератор нагрузки.
• Рост мощности до требуемого по параметрам текущего потребления энергии, которое происходит постепенно в течение 10-20 секунд.

Весь процесс занимает от 30 секунд до 1-2 минут в зависимости от модели электростанции, текущих настроек и требуемой для замещения нагрузок мощности.

Перевод оборудования к полному замещению подачи электроэнергии

В большинстве современные автоматизированные модели имеют функцию автоматического перехода из параллельного питания на полное замещение (островной или автономный режим). В таком случае электропитание всех потребителей в сети на 100% осуществляется только от генератора.

При поступлении на контроллер сигнала о том, что напряжение в основной электросети пропало, автоматика электрогенерирующей станции самостоятельно размыкает сетевой выключатель, и система полностью переходит на автономное электроснабжение. В зависимости от модели и уровня автоматизации это может происходить, как с полной остановкой и перезапуском, или просто путем постепенно увеличения генерируемой мощности до требуемого уровня.

Синхронизация дизель-генераторов ДГУ: способы и примеры реализации

Синхронная (параллельная) работа генераторов – современный способ наращивания мощности и повышения надежности электросистемы за счет одновременной работы нескольких дизель-генераторных установок ДГУ. Метод синхронизации ДГУ часто используется во время больших строек (например, строительство знаменитого Керченского моста или космодрома Восточный) как основной или резервный источник электроснабжения.

Синхронная (параллельная) работа генераторов – современный способ наращивания мощности и повышения надежности электросистемы за счет одновременной работы нескольких дизель-генераторных установок ДГУ. Метод синхронизации ДГУ часто используется во время больших строек (например, строительство знаменитого Керченского моста или космодрома Восточный) как основной или резервный источник электроснабжения.

Способы синхронизации дизель-генераторов ДГУ (2 и более)

1. Точная синхронизация

В этом режиме необходимо добиться равного значения уровня напряжения, частоты тока и фазировки на каждом генераторе. При выходе параметров напряжения и тока на заданные значения происходит коммутация нагрузки на общую шину. Для правильной работы ДГУ в режиме точной синхронизации они должен быть оснащены специальными контроллерами (например DSE8610 Deepsea или D-700 DATAKOM ).

2. Грубая синхронизация

При этом спобобе не требуется точного равенств напряжения, частоты и совпадения фаз на генераторах. Коммутация нагрузки каждого из генераторов будет вызывать снижение напряжения, скачки тока и дополнительную нагрузку и износ системы.

3. Самосинхронизация

При самосинхронизации двигатель дизель-генератора раскручивается до номинальной частоты вращения и подается ток возбуждения. Благодаря этому ДГУ сама синхронизируется с сетью.

Преимущества организации синхронной работы генераторов

• Оптимизация нагрузки для каждого дизель-генератора. К примеру, днем завод или фабрика потребляет 500 кВт электроэнергии, а ночью только 100. Нам необходимо купить 3 ДГУ мощностью по 20кВт, 2 из которых ночью будут отключаться, а 1 будет работать на 50% от номинала. Это необходимо для экономии ресурса ДГУ и топлива.

• Повышение надежности системы электроснабжения. При аварии/ремонте одной из ДЭС произойдет автоматические перераспределение мощности на другие генераторы. При прекращении подачи электроэнергии из основной сети синхронная работа дизель-генераторов обеспечит бесперебойную подачу электричества

• Компенсирование недостаточной мощности основной ДЭС во время старта оборудования с высокими пусковыми токами

• Возможность увеличения мощности электростанции в целом за счет покупки и синхронизации нескольких дизель-генераторных установок ДГУ. Несколько ДГУ малой мощности стоят на треть дешевле, чем одна большая.

Варианты исполнения параллельных систем

ДГУ – резервный источник питания

Самый простой способ. ДГУ с автоматическим запуском работает как резерв к основному вводу электроснабжения. При пропадании напряжения на основном вводе (электросеть) происходит автозапуск ДГУ, сопоставление параметров напряжения, синхронизация и дальнейшая коммутация нагрузки от дизель-генератора. Для управления переключением между основным и резервным вводом необходимо использовать щиты АВР ДГУ

Режим наращивания мощности. 

При нехватке мощности от основного ввода происходит запуск дизель-генераторов и их синхронизация с основной сетью. ДГУ коммутируют дополнительную мощность в нагрузку и при необходимости снижает ее.

Основной источник питания (мобильные электростанции)

Две или более дизель-генераторные установки работают параллельно как единсвенный источник электроэнергии. В таком режиме происходит автоматическое включение/отключение генераторов и взаимное резервирование при авариях.

Производство шкафов управления с АВР для синхронизации ДГУ

 Для управления работой дизель-генераторов по синхронной схеме необходимо использовать шкафы управления ДГУ АВР. Обычно шкафы управления электростанциями состоят из автоматических выключателей, контроллеров, источников бесперебойного питания, разнообразных систем анализа и передачи данных.

Недавно мы реализовали проект по поставке шкафа ВРУ с АВР 2в1 800А и блоком синхронизации для параллельной работы 4 дизель-генераторов мощностью 150кВа для г. Севастополя. Шкаф управления ДГУ выполнен на базе комплектующих Hyundai. 

Наша компания специализируется на производстве шкафов АВР на 2, 3, 4 ввода (ШАВР, ЩАП, ЯАВР, УАВР, АВРП) различной степени сложности. Мы выпускаем шкафы управления дизель генераторами ДГУ с АВР, ГРЩ с АВР, АВР с секционированием как на релейной логике, так и на базе программируемых контроллеров. 

Чтобы узнать цену и купить щит АВР для генератора обращайтесь к нам по телефонам или пишите на [email protected]

Способы синхронизации дизель-генераторов ДГУ

1. Точная синхронизация

В этом режиме необходимо добиться равного значения уровня напряжения, частоты тока и фазировки на каждом генераторе. При выходе параметров напряжения и тока на заданные значения происходит коммутация нагрузки на общую шину. Для правильной работы ДГУ в режиме точной синхронизации они должен быть оснащены специальными контроллерами (например DSE8610 Deepsea или D-700 DATAKOM).

2. Грубая синхронизация

При этом способе не требуется точного равенств напряжения, частоты и совпадения фаз на генераторах. Коммутация нагрузки каждого из генераторов будет вызывать снижение напряжения, скачки тока и дополнительный износ системы.

3. Самосинхронизация

При самосинхронизации двигатель дизель-генератора раскручивается до номинальной частоты вращения и подается ток возбуждения. Благодаря этому ДГУ сама синхронизируется с сетью.

Преимущества организации синхронной работы генераторов

• Оптимизация нагрузки для каждого дизель-генератора. К примеру, днем завод или фабрика потребляет 500 кВт электроэнергии, а ночью только 100. Нам необходимо купить 3 ДГУ мощностью по 20кВт, 2 из которых ночью будут отключаться, а 1 будет работать на 50% от номинала. Это необходимо для экономии ресурса ДГУ и топлива.
• Повышение надежности системы электроснабжения. При аварии/ремонте одной из ДЭС произойдет автоматические перераспределение мощности на другие генераторы. При прекращении подачи электроэнергии из основной сети синхронная работа дизель-генераторов обеспечит бесперебойную подачу электричества
• Компенсирование недостаточной мощности основной ДЭС во время старта оборудования с высокими пусковыми токами
• Возможность увеличения мощности электростанции в целом за счет покупки и синхронизации нескольких дизель-генераторных установок ДГУ. Несколько ДГУ малой мощности стоят на треть дешевле, чем одна большая.

Варианты исполнения параллельных систем

ДГУ – резервный источник питания

Самый простой способ. ДГУ с автоматическим запуском работает как резерв к основному вводу электроснабжения. При пропадании напряжения на основном вводе (электросеть) происходит автозапуск ДГУ, сопоставление параметров напряжения, синхронизация и дальнейшая коммутация нагрузки от дизель-генератора. Для управления переключением между основным и резервным вводом необходимо использовать щиты АВР ДГУ.

Режим наращивания мощности

При нехватке мощности от основного ввода происходит запуск дизель-генераторов и их синхронизация с основной сетью. ДГУ коммутируют дополнительную мощность в нагрузку и при необходимости снижает ее.

Основной источник питания (мобильные электростанции)

Две или более дизель-генераторные установки работают параллельно как единственный источник электроэнергии. В таком режиме происходит автоматическое включение/отключение генераторов и взаимное резервирование при авариях.

Производство шкафов управления с АВР для синхронизации ДГУ

Для управления работой дизель-генераторов по синхронной схеме необходимо использовать шкафы управления ДГУ АВР. Обычно шкафы управления электростанциями состоят из автоматических выключателей, контроллеров, источников бесперебойного питания, разнообразных систем анализа и передачи данных.

Недавно мы реализовали проект по поставке шкафа ВРУ с АВР 2в1 800А и блоком синхронизации для параллельной работы 4 дизель-генераторов мощностью 150кВа для г. Севастополя. Шкаф управления ДГУ выполнен на базе комплектующих Hyundai. 

Наша компания специализируется на производстве шкафов АВР на 2, 3, 4 ввода (ШАВР, ЩАП, ЯАВР, УАВР, АВРП) различной степени сложности. Мы выпускаем шкафы управления дизель генераторами ДГУ с АВР, ГРЩ с АВР, АВР с секционированием как на релейной логике, так и на базе программируемых контроллеров. 

Чтобы узнать цену и купить щит АВР для генератора обращайтесь к нам по телефонам 8 (800) 700-89-558/8 (812) 242-96-62 или пишите на [email protected]

Какие генераторы работают параллельно? Зачем использовать генераторы параллельно? Как получить генераторы параллельно? — Welland Power

Какие генераторы работают параллельно?

Параллельная работа генераторов означает, что два или более агрегата (или один агрегат и источник питания) одинакового или разных размеров работают с их выходными кабелями, подключенными к одной электрической шине. Процесс параллельной работы генераторов называется синхронизацией. Синхронизация генераторов включает согласование формы сигналов частоты и напряжения каждого блока перед включением выходного автоматического выключателя для объединения источников электропитания.

Попытки параллельного подключения генераторов, когда они не синхронизированы, обычно не выполняются. Когда это будет сделано, все источники питания, которые подключены параллельно (будь то сеть или генератор), должны быть синхронизированы мгновенно, и это создает серьезную нагрузку на двигатели механически и генераторы переменного тока электрически. Параллельное соединение генераторов без предварительной синхронизации называется «синхронизацией мертвой шины» и используется в критически важных приложениях, где требования к скорости отклика настолько велики, что катастрофический отказ является приемлемым риском, хотя, как правило, маловероятным.

Зачем использовать генераторы параллельно?

Генераторы

используются параллельно для увеличения общего размера системы и увеличения резервирования. Также может быть более рентабельным объединение нескольких более мелких единиц вместо одной более крупной единицы.

Увеличение мощности за счет параллельного подключения генераторов

Представьте, что у вас есть фабрика. У вас есть единственный генератор мощностью 500 кВА, который у вас уже 2 года. Бизнес действительно хорош, и вы хотите расширяться, но вам не хватает мощности.В этом случае вы можете подумать о добавлении второго генератора в вашу систему, скажем, еще 500 кВА. Это даст вам мощность 1000 кВА.

Увеличение избыточности с помощью параллельных генераторов

Добавляя дополнительные генераторы в вашу систему, вы увеличиваете резервирование и делаете систему более надежной. Например, у вас общая потребляемая мощность 2000 кВА, но вам нужно купить генератор большего размера, чтобы покрыть проблемы приема нагрузки, скажем, 3000 кВА. Вместо этого вы можете купить параллельно 6 блоков по 500 кВА.В случае единичного отказа в первом решении блок 3000 кВА не сможет работать, у вас не будет питания. Во второй ситуации, хотя один из 6 блоков по 500 кВА не может работать, у вас все еще будет доступно 2500 кВА, что даст вам некоторую избыточность.

Снижение капитальных затрат за счет параллельного подключения генераторов

Добавление дополнительных генераторов может показаться дорогостоящим занятием, но для многих случаев использования вся система на самом деле может быть дешевле по сравнению с другими решениями.Дизельные двигатели мощностью до 660 кВА производятся серийно, поскольку они используются во многих сферах. При превышении этого размера количество заявок и производимое количество значительно снижается, а из-за уменьшения объема увеличивается цена. обычно это означает, что стоимость кВА выше, когда вы дойдете до 3000 кВА в нашем предыдущем примере системы выше, цена может быть в несколько раз выше. Стоимость транспортировки в некоторые пункты назначения также является фактором, поскольку для более крупных единиц требуется специальный транспорт на судах RORO, в отличие от стандартных контейнерных судов для небольших единиц.

ПАРАЛЛЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ генераторных установок

В этой системе серия комплектов находится в режиме ожидания в случае отказа сети.

Как и в предыдущем случае, каждый из комплектов управляется модулем управления, который позволяет синхронизировать все комплекты системы, и коммутационной панелью с одной общей АТС, которая совместно управляет нагрузкой СЕТИ и нагрузкой всех комплектов.

Этот процесс выглядит следующим образом:

Обычная биржа наблюдает за СЕТЬЮ.Когда происходит сбой в электросети, он обнаруживает его, размыкает контактор СЕТИ и отправляет сигнал запуска на установки. Установки синхронизированы, их контактор замкнут, и они начинают вырабатывать энергию, требуемую нагрузкой, заменяя сеть. Комплекты адаптированы к нагрузке, запускаются и останавливаются в соответствии с потребностями.

Когда сеть возвращается, наборы синхронизируются с ней, и коммутатор посылает сигнал на замыкание сетевого контактора, и через него начинается поток энергии.На несколько секунд 2 контактора (сетевой и набор) замыкаются, постепенно уменьшая энергию, подаваемую наборами, производя ВОССТАНОВЛЕНИЕ СЕТИ БЕЗ ОТРЕЗОВ, пока общий коммутатор не отправит сигнал на размыкание контактора набора (поток энергии генерируемый наборами останавливается), а затем дает команду остановить их, снова оставляя их в резервном положении.

Загрузите модуль управления DSE 8660 FUNCTIONS

Серия комплектов имеет собственный блок управления, который позволяет их синхронизировать, а также контролировать и измерять все электрические параметры, сигналы тревоги и т. Д., И любое другое устройство управления сетью, полезное для установки, в которой не имеет значения, происходит ли отключение при восстановлении сети.

Этот корпус предлагает различные возможности, которые можно использовать в различных приложениях (в соответствии с потребностями), чтобы контролировать работу комплектов и обнаруживать отказ сети, когда это происходит; ручные переключатели, моторизованные термомагнитные переключатели, любой блок автоматического управления и т. д.

Загрузите модуль управления DSE 8610 FUNCTIONS

Параллельная работа генераторов постоянного тока

В современной энергосистеме мощность обычно подается от множества синхронных генераторов, соединенных параллельно, что помогает поддерживать непрерывность работы установки.Теперь один день, изолированный, один большой генератор устарел. Когда мы подключаем два генератора параллельно , они имеют тенденцию оставаться синхронизированными. Эту проблему можно решить путем внесения некоторых изменений в ток их якоря и правильного подключения генераторов к существующей шине.

Подключение параллельных генераторов постоянного тока

1. Генераторы на электростанции, соединенные толстыми толстыми медными шинами, называемыми шинами, которые действуют как положительные и отрицательные клеммы. Для параллельного подключения генераторов положительный вывод генераторов подключается к положительному выводу шин, а отрицательный вывод генераторов подключается к отрицательному выводу шин, как показано на рисунке.
2. Чтобы соединить 2 генератора с 1 существующим работающим генератором, сначала мы должны довести скорость первичного двигателя 2-го генератора до номинальной скорости. В этот момент переключатель S ₄ замкнут.
3. Автоматический выключатель V ₂ (вольтметр), подключенный к разомкнутому переключателю S ₂ , замыкается, замыкая цепь. Возбуждение генератора 2 увеличивают с помощью полевого реостата до тех пор, пока он не создаст напряжение, равное напряжению на сборных шинах.
4. Главный выключатель S ₂ затем замыкается, и генератор 2 готов к параллельной работе с существующим генератором. Но в этот момент генератор 2 не принимает на себя никакой нагрузки в качестве наведенной ЭДС. равно напряжению на шине. Текущее состояние называется плавающим, что означает готовность к питанию, но отсутствие подачи тока на нагрузку.
5. Для подачи тока от генератора 2 необходимо, чтобы его наведенная э.д.с. E должно быть больше напряжения на шинах V.За счет усиления тока возбуждения наведенная э.д.с. генератора 2 можно улучшить, и будет запущена подача тока. Для поддержания напряжения на шине поле генератора 1 ослабляется, так что значение остается постоянным.

Ток возбуждения I определяется как Где, R _a — сопротивление обмотки якоря.

Распределение нагрузки параллельно подключенных генераторов постоянного тока

Нагрузка переключается на другой генератор путем регулировки наведенной ЭДС, но на современной электростанции все выполняется с помощью «сихроскопа», который дает инструкции регулятору первичного двигателя.Предположим, что два генератора имеют разное напряжение нагрузки. Тогда распределение нагрузки между этими генераторами будет равным. Значение выходного тока зависит от значений E ₁ и E ₃ , которыми можно управлять с помощью полевых реостатов для поддержания постоянного напряжения на шинах.

Преимущества параллельной работы генераторов постоянного тока

Экономическая эффективность: — Стоимость электроэнергии снижается, когда генератор вырабатывает электроэнергию в соответствии со своей мощностью и легко регулирует спрос и предложение.Если потребность в мощности меньше, одно или несколько блоков могут быть приостановлены или запущены наоборот.

Бесперебойная подача энергии: — В случае выхода из строя генератора подача энергии не прерывается. Если что-то пойдет не так в одном генераторе, бесперебойное питание может быть сохранено другими исправными устройствами.

Простота обслуживания: — Регулярное обслуживание генератора требуется время от времени. Но для этого нельзя препятствовать подаче энергии. В параллельных генераторах плановая проверка может проводиться один за другим.

Легко увеличить мощность завода: — Спрос на электроэнергию растет день ото дня. Чтобы удовлетворить потребность в выработке электроэнергии, дополнительный новый блок может работать параллельно с работающими блоками.

Меры предосторожности при параллельном подключении

1. Спецификации каждого генератора отличаются друг от друга. Когда они синхронизируются вместе, их скорость привязана к общей скорости системы.
2. Вся нагрузка системы должна быть распределена на все генераторы.
3. Должен быть контроллер для контроля параметров двигателя. Это можно сделать с помощью современных цифровых контроллеров, имеющихся на рынке.
4. Регулирование напряжения во всей системе играет важную роль. В случае падения напряжения в одном блоке по сравнению с другими блоками, в конечном итоге на него ложится вся нагрузка по напряжению системы параллельных генераторов.
5. При подключении клемм к шинам следует соблюдать особые меры предосторожности. Если генератор подключен с неправильной полярностью шины, это может привести к короткому замыканию.

Параллельная работа резервной и основной генераторных установок

12 июля 2017 г.,
Опубликовано в статьях: Energize

Майка Райкрофта, редактора функций, EE Publishers

Становится обычной практикой устанавливать несколько резервных или первичных генераторных установок меньшего размера, а не одну более крупную машину.Это сделано для обеспечения доступности, эффективной обработки переменных нагрузок и облегчения обслуживания. Эффективная работа параллельно включенных комплектов требует синхронизации и балансировки нагрузки, а также работы машин в оптимальной точке нагрузки. Современное оборудование управления облегчило выполнение этих требований при параллельной работе машин.

Параллельные резервные системы питания всегда обеспечивали значительные преимущества по сравнению с одиночными крупными генераторными установками. Однако внедрение таких систем было ограничено крупными проектами или критически важными приложениями из-за ограничений, связанных с более высокой стоимостью, пространством и высоким уровнем сложности, связанного с установкой и обслуживанием такой установки.С внедрением передовых технологий цифрового управления стало проще управлять системами параллельно и извлекать выгоду из дополнительных преимуществ, которые эти системы могут предоставить.

Рис. 1: Синхронизация требует согласования напряжения, фазы и частоты [4].

Преимущества параллельной работы

Основные преимущества:

• Надежность: Избыточность, присущая параллельной работе нескольких генераторов, обеспечивает большую надежность, чем та, которую обеспечивает одиночный генераторный агрегат для критических нагрузок.При выходе из строя одного блока критические нагрузки перераспределяются между другими блоками в системе в приоритетном порядке.
• Расширяемость: При выборе размеров генераторов в соответствии с требованиями к нагрузке часто бывает трудно точно спрогнозировать увеличение нагрузки и адекватно спланировать ожидаемые дополнительные потребности. Параллельно работая с системами, легче учесть вариации нагрузки без перерасхода бюджета или накопления дорогостоящих устройств, которые редко используются. Резервные генераторы можно отсоединить от блока и использовать отдельно на других объектах.
• Гибкость: Параллельное использование нескольких блоков обеспечивает большую гибкость, чем использование одного крупногабаритного генератора большой мощности. Несколько генераторов меньшего размера, работающих параллельно, не нужно группировать вместе и могут быть расположены распределенным образом. Поскольку агрегаты не требуют коллективного большого пространства, которое должно располагаться бок о бок, их часто можно установить на небольших объектах или в тех случаях, когда пространство является ограничивающим фактором.
• Простота обслуживания и удобства обслуживания: Если генератор в системе выходит из строя или требует обслуживания, отдельные блоки можно демонтировать и отремонтировать, не нарушая работу других блоков.Избыточность, присущая параллельной системе, обеспечивает несколько уровней защиты и гарантирует бесперебойную подачу питания для критических цепей.
• Рентабельность и качество: Отдельные блоки, работающие параллельно, обычно имеют меньшую мощность. Двигатели, используемые в этих генераторах, обычно являются промышленными, дорожными или крупносерийными двигателями, произведенными с использованием передовых производственных технологий, которые обеспечивают им высокую степень надежности и низкую стоимость единицы мощности [1].

Рис. 2: Синхронизация частоты скольжения [2].

В большинстве параллельных конфигураций используются машины одинакового размера и одинаковых характеристик. Параллельная работа машин разных размеров и / или с разными характеристиками создает эксплуатационные проблемы, но это возможно с современными системами управления, доступными сегодня. При параллельной работе генераторов необходимо учитывать три важных момента:

• Синхронизация: частота фазы и напряжение должны быть одинаковыми
• Распределение нагрузки: каждая машина должна выдерживать одинаковых грузов
• Циркуляционные токи: они могут вызвать повреждение и должны быть сведены к минимуму

Синхронизация

Для параллельного подключения генераторов их необходимо сначала синхронизировать.Синхронизация означает, что форма волны выходного напряжения генератора должна соответствовать форме волны выходного сигнала другого источника с точки зрения напряжения, частоты и фазового угла. Разность фазового угла между двумя формами сигнала создает разность потенциалов между двумя источниками. Перед включением автоматического выключателя параллельного включения разность потенциалов должна быть как можно меньше в практических пределах (рис. 1).

Рис. 3: Фазовая синхронизация [2].

Обычно используются две формы синхронизации: синхронизация частоты скольжения и активная синхронизация с фазовой синхронизацией.

Синхронизация частоты скольжения

Скольжение — это разница в частоте (или скорости вращения) двух источников (измеряется в Гц). В приложении частоты скольжения будут чередующиеся моменты нахождения в фазе (синхронизм) и не в фазе (рис. 2). Блок синхронизации обычно используется для согласования напряжения входящей генераторной установки с напряжением шины, а частота входящего генератора устанавливается на фиксированную разницу с частотой шины. Различные частоты обеспечивают момент минимального фазового угла и, следовательно, разности потенциалов между источниками.Контактор параллельного включения замыкается в момент минимальной разности потенциалов [3].

Рис. 4: Типичная кривая падения мощности / частоты [4].

Фазовая синхронизация

На рис. 2 показан метод синхронизации с использованием схемы фазовой автоподстройки частоты (фазового согласования). Первоначально между сигналами имеется большая разница фазовых углов, которая уменьшается и сохраняется. Это обеспечивает длительный период синхронизма. Конструкция синхронизатора делает возможным этот режим работы за счет управления напряжением, частотой и фазовым углом.Устройство анализирует выходное напряжение и вносит поправки в частоту вращения двигателя (через регулятор) и управляет АРН для регулировки амплитуды напряжения и фазового угла для достижения устойчивого синхронизма [2].

Параллельное соединение и процедуры синхронизации

Обычно используются две системы параллельного подключения и синхронизации:

• Распараллеливание с произвольным доступом
• Обесточенная шина, параллельная

Рис. 5: Распределение нагрузки с аналогичными машинами.

Распараллеливание с произвольным доступом

В системе параллельного доступа с произвольным доступом все генераторные установки одновременно получают команду пуска и независимо повышают свое напряжение и скорость до номинальных значений, после чего они готовы к замыканию с шиной параллельного подключения. Генераторные установки не будут синхронизированы друг с другом, поэтому органы управления генераторной установкой имеют схему арбитража, которая позволяет только одной генераторной установке приближаться к обесточенной шине. Когда одна генераторная установка «выигрывает» в арбитраже, она посылает сигнал другим генераторным установкам, не позволяя им включить свои выключатели, а затем замыкает свой собственный параллельный выключатель на шину.В этот момент другие генераторные установки распознают, что шина теперь находится под напряжением, и они синхронизируются и приближаются к шине. В системе с произвольным доступом заранее не определено, какая генераторная установка будет приближаться к обесточенной шине. Это надежный метод параллельной работы, потому что если одна генераторная установка выходит из строя или медленно набирает скорость, то это не влияет на остальные генераторные установки. Не существует единой точки отказа [3].

Обрыв шины при параллельном подключении

В системе параллельной работы с обесточенной шиной все генераторные установки запускаются с включенными выключателями параллельной работы с шиной и отключенными цепями возбуждения.Это позволяет подключать генераторные установки параллельно без синхронизации, так как напряжение не генерируется. Когда двигатели достигают заданной скорости, средства управления генераторной установкой включаются и увеличивают уровни возбуждения. Это вызывает повышение напряжения на шине и заставляет генераторные установки синхронизироваться друг с другом. Поскольку нет необходимости в арбитраже или синхронизации нескольких генераторных установок, параллельное соединение обесточенной шины может быстро вывести генератор на номинальную скорость и напряжение.Однако это менее надежный метод параллельной работы, поскольку каждая генераторная установка представляет собой единую точку отказа [3].

Рис. 6: Распределение нагрузки на генераторы с различными характеристиками спада.

Циркуляционные токи возникают из-за того, что генераторы создают внутреннее напряжение с разной скоростью по мере увеличения возбуждения. Хотя напряжения на клеммах параллельно включенных генераторных установок будут одинаковыми, поскольку они будут электрически соединены, внутренние напряжения генераторов могут отличаться из-за различных характеристик.Ток будет течь от генераторов с более высоким внутренним напряжением к генераторам с более низким внутренним напряжением, что приведет к обратному питанию некоторых генераторов, что вызовет нагрузку на обмотки и систему возбуждения.

В системе параллельного доступа с произвольным доступом алгоритм распределения нагрузки с обратной связью эффективно устраняет любой циркулирующий ток. Во время рампы возбуждения в мертвом системной шине запараллеливания опорного напряжения AVR линейно возрастают, без обратной связи. Система управления не корректирует какие-либо из этих различий, поэтому между генераторными установками может циркулировать значительный ток [3].

Распределение нагрузки

Есть два основных метода распределения нагрузки:

• Распределение пассивной нагрузки или распределение нагрузки со спадом: зависит от настроек генераторов.
• Активное распределение нагрузки: здесь используется контроллер распределения нагрузки, который взаимодействует с регуляторами напряжения и скорости машин для достижения баланса.

Пассивное распределение нагрузки

Распределение нагрузки при падении частоты или напряжения

Спад является характеристикой генератора и описывает изменение мощности или напряжения в зависимости от скорости вращения.Скорость вращения определяет частоту, а спад часто определяется изменением выходной мощности с частотой.

Рис. 7: Влияние изменения нагрузки на разнородные параллельно включенные генераторы.

По мере увеличения нагрузки скорость генератора, а следовательно, и частота будут уменьшаться. В изохронном случае система управления будет регулировать работу машины, чтобы поддерживать частоту на заданной частоте. В изохронном режиме частота холостого хода — это системная частота.В системе распределения нагрузки со спадом пропорция нагрузки, которую несет каждая машина, определяется характеристикой спада машины. Работу разделения нагрузки с управляемым падением нагрузки можно понять, рассмотрев случай, когда две машины соединены параллельно. Если две машины имеют одинаковые номинальные характеристики и одинаковые характеристики падения нагрузки, распределение нагрузки показано на рис. 5.

Поскольку машины имеют одинаковые характеристики спада мощности, мощность распределяется поровну между двумя генераторами, т.е.е. Р _G1 = Р _G2 . При увеличении потребляемой мощности частота изменится, но мощность, потребляемая каждым генератором, останется прежней.

Разные машины с распределением нагрузки по падению нагрузки

Когда машины с разными характеристиками спада работают параллельно, пропорция, которую несет каждая машина, будет зависеть от общей нагрузки и характеристик спада каждой машины. Это показано на рис. 6.

Рис. 8: Изменение коэффициента распределения между генераторами.

Из рисунка 6 может показаться, что генератор 1 несет более высокую долю нагрузки, чем генератор 2. Изменение нагрузки изменяет частоту, как показано на рисунке 7, и пропорциональное распределение также изменилось из-за другого спада. тарифы. Распределение нагрузки будет зависеть от характеристик спада двух машин. Частота холостого хода машин в этом примере отличается, что необычно, так как большинство машин будут работать или настроены на одинаковую частоту холостого хода.

Чтобы компенсировать изменение частоты, уставки генератора можно отрегулировать для обеспечения постоянной частоты системы.Обратите внимание, что обе частоты холостого хода генератора должны быть отрегулированы, чтобы поддерживать баланс мощности между генераторами 1 и 2.

Изменение распределения нагрузки

Коэффициент распределения нагрузки может быть изменен путем изменения настроек генераторов. Регулировка одного генератора изменяет баланс нагрузки и частоту системы. Это проиллюстрировано на рис. 8, где частота холостого хода
Gen.1 была изменена, что привело к изменению как распределения нагрузки, так и частоты системы.

Рис. 9: Компенсация реактивного спада [7].

Активное распределение нагрузки

Активное распределение нагрузки используется для обеспечения постоянного напряжения и частоты на выходе из параллельно подключенных генераторных установок. Активное распределение нагрузки требует взаимосвязи блоков управления каждой машины. Блоки управления контролируют напряжение, ток, активную и реактивную нагрузки на каждой машине и регулируют параметры управления для обеспечения сбалансированной нагрузки, постоянного напряжения и частоты.

Изохронное распределение нагрузки кВт и квар

В изохронной системе распределения нагрузки частота системы поддерживается постоянной при изменении нагрузки.Системы управления с изохронным распределением нагрузки — это активные системы управления, которые вычисляют процент реальной и реактивной нагрузки на конкретную генераторную установку, сравнивают эти значения с процентом реальной и реактивной нагрузки в системе, а затем обеспечивают управление топливной системой и системой возбуждения. генератор, чтобы довести процент нагрузки на генератор до того же значения, что и процент нагрузки на систему. Распределение нагрузки имеет решающее значение для параллельной совместимости, поскольку обмен данными с распределением нагрузки является единственной точкой, в которой органы управления генератором взаимодействуют друг с другом при работе на изолированной шине [7].

Для этого существует несколько методов, среди которых распределение реактивной нагрузки и компенсация перекрестных токов.

Рис. 10: Компенсация перекрестных токов [7].

Распределение реактивной нагрузки

Эта система, также известная как компенсация реактивного спада, показана на рис. 9.

В этой системе регуляторы напряжения работают для равномерного распределения реактивной нагрузки.

Компенсация перекрестного тока

Перекрестный ток — это прохождение электрического тока между генераторными установками, вызванное разными уровнями возбуждения в этих установках.Компенсация перекрестного тока — это термин, описывающий работу параллельно включенных генераторных установок без преднамеренного падения напряжения. Это достигается за счет установки трансформатора тока (ТТ) на одну фазу выхода генератора и соединения ТТ вместе, чтобы обеспечить одинаковое смещение напряжения для каждого АРН в системе. Использование компенсации перекрестного тока не приводит к преднамеренному падению напряжения от холостого хода до полной нагрузки в системе, поэтому считается, что она превосходит систему компенсации реактивного падения с точки зрения производительности.На рис.10 показана схема компенсации перекрестного тока [7].

Рис. 11: Генераторы с разным шагом обмотки выдают разные формы сигналов напряжения [8].

Циркуляционные токи

Одна из наиболее распространенных проблем, связанных с параллельными генераторными установками, — это циркулирующие токи, при которых ток течет между генераторами. Циркуляционные токи могут быть вызваны двумя причинами:

• Разница в настройках напряжения
• Разница в характеристиках генератора

Разница в настройках напряжения или падение напряжения приведет к протеканию циркулирующего тока в линии или фазных проводниках генераторов переменного тока, и это можно исправить путем регулировки настроек напряжения вручную или автоматически.

Хотя использование генераторов с разными характеристиками является необычной ситуацией, она все же имеет место и имеет свой собственный набор проблем. Наиболее распространенной проблемой является разная форма сигналов напряжения от генераторов с разным шагом или схемой обмотки. Это также можно описать как различное содержание гармоник двух сигналов. Это проиллюстрировано на рис. 11. Хотя два сигнала имеют одинаковое пиковое напряжение и более или менее синусоидальные формы сигнала, существуют мгновенные различия в напряжении.Эта разница приводит к циркуляции нейтральных токов между двумя машинами. Эти циркулирующие токи могут вызвать перегрев обмоток генератора и ложное срабатывание оборудования максимальной токовой защиты, особенно схем обнаружения замыкания на землю [5].

Рис. 12: Различные формы сигналов напряжения приводят к возникновению циркулирующих токов в нейтрали [8].

Если ток нагрузки содержит гармоники, это также может внести дополнительные гармоники в форму волны напряжения генератора, поскольку машины с разным шагом обмотки имеют разное реактивное сопротивление к гармоникам [4].Поток гармонического тока в нейтрали можно уменьшить путем введения реактивного сопротивления в нейтральный проводник.

Список литературы

[1] Дизельное обслуживание: «Параллельная работа генераторных установок» www.dieselserviceandsupply.com/Parallel_Gensets.aspx
[2] Р Патрик: «Соображения при параллельном подключении генераторных установок», Cummins.
[3] Р. Скроггинс: «Произвольный доступ против параллельной работы по неработающей шине», Cummins.
[4] Рыцарь: «Электрические машины: параллельно работают генераторы», http: // people.ucalgary.ca/~aknigh/electrical_machines/synchronous/parallel/finite_bus.html
[5] A Hoevenaars: «Предотвращение нейтральных циркулирующих токов при параллельном подключении генераторов», Mirus International, 2011.
[6] MJ Thompson: «Основы и достижения» Системы синхронизации генераторов », SEL Journal of Reliable Power, март 2012 г.
[7] Д. Кристенсен:« Аварийный генератор — методы управления переключением мощности распределительного устройства с параллельным подключением для приложений низкого и среднего напряжения », http://people.ucalgary.ca/~aknigh/ электрические_машины / синхронный / параллельный / конечная_шина.html
[8] Г. Ольсен: «Распараллеливание разнородных генераторов: Часть 1 — Обзор», Cummins.

Отправляйте свои комментарии на адрес [email protected]

Статьи по теме

Консультации — Специалист по спецификациям | Параллельные системы генераторов

Автор: Лесли Фернандес, ЧП, LEED AP, инженеры-консультанты JBA, Лас-Вегас

9 декабря 2016 г.

Цели обучения

• Изучите передовой опыт параллельного подключения генераторов, касающийся надежности, экономии затрат, эффективности, синхронизации и других аспектов.
• Знайте требования к нагрузкам аварийного, резервного и резервного питания.
• Объясните преимущества параллельных систем выработки электроэнергии.

Примечание редактора: В связи с размахом этой темы данная статья разделена на три части:

• Часть 1 охватывает потребность в резервном питании, требования кодов, почему предпочтение отдается дизельному топливу, номинальные характеристики генераторов и преимущества параллельных систем генераторов.
• Часть 2 описывает распределительные устройства параллельного включения, их компоненты и общие режимы параллельного включения.
• Часть 3 охватывает вопросы установки, подключения к электросети и размеров генератора. Также будут представлены две существующие системы параллельных генераторов и выделены их параллельные элементы.

Опыт в проектировании мощности генератора для аварийных, требуемых по закону резервных и критически важных для бизнеса нагрузок — важный навык, которым должен овладеть инженер-электрик. При проектировании систем генераторов инженеры-электрики должны убедиться, что генераторы и электрические системы здания могут надежно и эффективно поддерживать критические нагрузки.Строительные нормы и правила будут диктовать предписывающие требования для этих систем (см. Таблицу). Для критически важных для бизнеса нагрузок необходимо проконсультироваться с владельцем или клиентом для определения неаварийных нагрузок, которым требуется резервное питание. Когда бизнес-потребности, обозначенные клиентом, требуют повышенной надежности, обычно используются параллельная дизель-генераторная система и электрическое параллельное распределительное устройство (PSG) (см. Рисунок 1).

В этой статье исследуются резервные системы, в которых генераторы служат в качестве резервных для основного источника энергоснабжения, например, те, которые обычно устанавливаются в аэропортах, центрах обработки данных, гостиничных комплексах, водоочистных сооружениях и в большинстве институциональных приложений, обеспечивающих безопасность жизни.

Потребность в резервном питании

Перебои в подаче электроэнергии, даже на короткое время, могут создать потенциальные ситуации, которые могут поставить под угрозу здоровье и безопасность населения. Стихийные бедствия, связанные с экстремальными погодными условиями, часто нарушают электроснабжение сотен или тысяч людей и предприятий, возможно, на несколько дней. Когда возникают такие ситуации, они обращают внимание на уязвимость национальной электросети и важность альтернатив. Больницам, аэропортам, центрам обработки данных, водоснабжению и канализации, заправочным станциям, коммуникационным и транспортным системам требуются альтернативные источники энергии, чтобы ограничить воздействие и, в конечном итоге, спасти жизни во время кризиса.Потеря электроэнергии из-за штормов, стихийных бедствий или проблем с высоким энергопотреблением становится все более распространенным явлением. Потеря бизнеса и связанные с этим экономические последствия перебоев в подаче электроэнергии значительны. Аварийные генераторы необходимы для обеспечения надежного питания, необходимого для поддержания работы во время отказов первичной системы электроснабжения.

Почему используются дизельные генераторы

Дизельные генераторы считаются одними из самых надежных способов обеспечения резервного питания.По сравнению с альтернативными видами топлива и технологиями дизельные генераторы обеспечивают стабильную подачу высококачественной энергии и превосходные характеристики при переходных или колеблющихся потребностях в мощности благодаря характеристикам дизельных двигателей с высоким крутящим моментом (см. Рисунок 2). Многие международные строительные нормы и стандарты фактически требуют, чтобы дизельные генераторы соответствовали нормам из-за необходимости быстрого реагирования, несущей способности, наличия и доступности топлива, а также надежности. Одной из наиболее важных и уникальных особенностей дизельных генераторов по сравнению с другими технологиями является быстрое время отклика и способность загружать блоки в течение нескольких секунд после нормального отказа источника питания.

NFPA 70: Национальный электротехнический кодекс (NEC), статья 517.30, а также Электротехнический кодекс Калифорнии требуют, чтобы больницы и учреждения интенсивной терапии имели системы резервного питания, которые запускаются автоматически и работают на полную мощность в течение 10 секунд после сбоя питания. Генераторы, работающие на природном газе, обычно неприемлемы в качестве источника энергии для генераторов из-за надежности источника топлива. Во время стихийных бедствий, таких как землетрясение, газовые линии немедленно отключаются, чтобы избежать риска возгорания и взрыва в случае разрыва.Наконец, доступны дизельные генераторы различных размеров для удовлетворения потребностей предприятия в электроэнергии.

Мощность генератора

При оценке генераторных установок для параллельной работы важны рейтинги, поскольку они напрямую влияют на эффективность и действенность выбранной генераторной установки в зависимости от области применения (см. Рисунок 3). Особенно важно понимать конкретное приложение, так как это поможет правильно выбрать рейтинг. В частности, следует учитывать следующие факторы:

• Средний коэффициент нагрузки
• Максимально необходимая нагрузка
• Типичное изменение нагрузки
• Годовая наработка на генераторную установку.

ISO 8528-5-2013: Генераторы переменного тока с поршневым двигателем внутреннего сгорания, Часть 5: Генераторные установки определяют номинальные характеристики генераторов. Эти рейтинговые определения были созданы для газовых и дизельных генераторных установок и разработаны для обеспечения единообразия между производителями. ISO 8528 следует рассматривать как минимальный стандарт для всех номинальных характеристик генераторных установок. Если производитель определяет, что продукт обладает более высокими характеристиками, чем указано в определении ISO, следует использовать рейтинг производителя.Определения, относящиеся к этому обсуждению, включают коэффициент мощности, номинальную мощность в режиме ожидания, номинальную мощность в режиме ожидания и номинальную длительную мощность.

• Коэффициент мощности: Стандартный коэффициент мощности для 3-фазного генератора обычно составляет 0,8.
• Номинальная мощность в режиме ожидания: Генераторная установка способна обеспечивать аварийное питание в то время, когда другой источник недоступен. ISO-8528-1 ограничивает 24-часовой средний коэффициент нагрузки до 70% от номинального значения аварийной паспортной таблички. Для резервных генераторов или генераторов, рассчитанных на постоянную мощность, перегрузочная способность отсутствует.Стандарт ISO не ограничивает время работы в случае отключения электроэнергии; однако производители имеют ограничения на время работы своих генераторов, как правило, в диапазоне от 200 до 500 часов в течение всего года. Резервные генераторы обычно работают около 50 часов в год с максимальным ожидаемым использованием 200 часов в год.
• Основная номинальная мощность: Генераторные установки, рассчитанные на основную мощность, предназначены для подачи электроэнергии вместо электроэнергии, приобретаемой на коммерческой основе у коммунального предприятия. К ним относятся такие приложения, как арендные генераторные установки, поставляющие электроэнергию для временного использования, а также приложения, которые обычно удалены от коммунальной сети, такие как заставы в дикой природе, удаленная добыча полезных ископаемых и операции по разведке нефти.ISO ограничивает 24-часовой средний коэффициент нагрузки до 70% от номинальной таблички. Основная номинальная мощность способна обеспечивать питание в течение неограниченного периода времени для переменной нагрузки. Перегрузка также допускается, но только на 10% от номинального значения, что допускается только один раз в 12 часов.
• Номинальная постоянная мощность: При постоянной номинальной мощности генератор снова может обеспечивать электропитание в течение неограниченного периода времени, но только для неизменной нагрузки. Но средняя выходная мощность составляет от 70% до 100% от номинальной выходной мощности.Нагрузка должна быть «относительно постоянной», что означает, что в ней не должно быть значительных колебаний; в противном случае лучшим вариантом для рассмотрения может быть максимальная номинальная мощность. Генератор постоянного тока обычно не имеет перегрузочной способности.

Использование генераторов низкого напряжения в системах среднего напряжения

Для генераторов мощностью 2000 кВт или менее обычно устанавливают трехфазные генераторы на 480 В и повышающие трансформаторы напряжения. Стоимость генераторов среднего напряжения значительно выше — примерно на 80 000–150 000 долларов за единицу.Кроме того, генераторы среднего напряжения обычно не имеют списка UL, необходимого для поддержки нагрузок аварийного питания.

Для резервных генерирующих систем среднего напряжения, которые выполняют операции переключения с замкнутым переходом, сторона среднего напряжения повышающих трансформаторов должна соответствовать напряжению в распределительной системе электросети.

Что такое параллелизм

Параллельное соединение — это операция, при которой несколько источников питания, обычно два или более генераторов, синхронизируются и затем подключаются к общей шине.Кроме того, при закрытом переходе обратно к электросети PSG будет параллельно генерировать и синхронизировать выход генератора с источником электросети на короткое время, прежде чем вернуться к электросети. При параллельном подключении генераторов или синхронизации с электросетью должны соблюдаться следующие критерии:

• Согласованная / правильная частота
• Согласованное / правильное чередование фаз
• Фазные напряжения в фазах и в пределах указанного диапазона напряжений.

Типичные параметры, определяющие синхронизацию, включают разницу напряжений менее 5% и разницу частот менее 0.2 Гц и максимальный фазовый угол 5 электрических градусов между источниками.

Закрытый переход используется, когда желательно переключать нагрузки с нулевым отключением питания, когда позволяют условия. Он используется, когда система генератора переключается обратно в сеть и при нагрузочном тестировании генераторов с нагрузками здания. Замкнутый переход может быть либо плавным переключением нагрузки, либо переключением включения перед разрывом. Плавное переключение нагрузки PSG синхронизирует и управляет генераторами параллельно с электросетью и переключает нагрузки между двумя источниками, тем самым минимизируя переходные процессы напряжения или частоты в генераторной установке и в распределительной системе электросети.

Типичное время перекрытия между плавной нагрузкой и передачей составляет около 2 секунд. Передача включения перед отключением будет параллельна генераторам и выполнит переключение нагрузки от генератора к электросети. Это может быть передача одной большой нагрузки блока или передача нескольких нагрузок блока с временными задержками между загрузками блока. Переключение с выдержкой времени можно запрограммировать либо через PSG, либо через автоматические переключатели (ATS) ниже по потоку. Типичное время перекрытия при переходе между включением и отключением ATS обычно составляет менее 100 миллисекунд.

Преимущества параллельных систем выработки электроэнергии

Распараллеливание нескольких источников обеспечивает повышенную надежность, гибкость в управлении нагрузкой и возможности обслуживания практически без перебоев. Несколько генераторов, подключенных параллельно к общей шине, могут лучше обслуживать аварийные и критически важные для бизнеса нагрузки, особенно в отношении времени отклика системы и динамической реакции на нагрузку при работе. Однако более сложные параллельные резервные системы генераторов имеют значительные преимущества в отношении надежности и резервирования.Эти преимущества включают в себя избыточность, эффективность, расширяемость и простоту обслуживания и ремонта.

Избыточность: Избыточность, присущая параллельной работе нескольких генераторов, обеспечивает большую надежность, чем одиночный генераторный блок для критических нагрузок. При выходе из строя одного блока резервные нагрузки перераспределяются между другими генераторами в системе на приоритетной основе. Во многих средах аварийные нагрузки, которым требуется наивысшая степень надежного резервного питания, обычно составляют лишь часть общей мощности, вырабатываемой системой.В параллельной системе это означает, что большинство аварийных элементов будут иметь резервирование, необходимое для поддержания питания, даже если одно из устройств отключится. Если принята конфигурация N + 1, один генератор может быть отключен для обслуживания при обслуживании требуемых нагрузок. Кроме того, при наличии работающего запаса конфигурация генератора N + 1 повысит надежность системы генератора с 98% до 99,96%.

Одной из основных целей резервирования является устранение единичных точек отказа.Цель состоит в том, чтобы устранить единичные точки отказа, и следует проявлять осторожность, чтобы они не были просто перенесены в другую часть системы. Элементы управления, обеспечивающие резервирование, также должны быть проанализированы, чтобы избежать режимов отказа, которые ставят под угрозу надежность. Например, параллельные генераторные установки, которые полагаются на один главный элемент управления для сигналов для запуска и закрытия параллельной шины, фактически заменяют одну точку отказа двумя, так как главный элемент управления и канал связи между мастером и генераторными установками представляют собой отдельные точки. неудачи.Хорошо спроектированная система параллельной работы будет иметь двойные системы управления с горячим резервированием, резервные каналы связи, резервные источники питания постоянного тока с оптимальным выбором батареи, несколько выключателей, несколько каналов питания и хорошо документированную процедуру восстановления системы при выходе из строя компонента (см. Рис. 4).

Эффективность: Более эффективная система обеспечивает большую стабильность и снижает затраты и потери. В большинстве установок нагрузки не остаются на постоянном уровне. Колебания в потребляемой мощности могут привести к тому, что один более крупный генератор будет работать с нагрузкой менее 30% от мощности, что может привести к мокрому штабелированию.Оптимальная рабочая точка для первичных двигателей составляет от 75% до 80% от номинального значения. В этот момент генератор будет работать с максимальной эффективностью. Также будут снижены расходы на топливо и техническое обслуживание. Система параллельного управления может быть оснащена устройством управления нагрузкой генератора, которое может добавлять и удалять генераторы в ответ на фактическую нагрузку / потребность системы. Эта функция обеспечивается временной задержкой отключения генератора, которая может инициировать снятие генераторов с шины в зависимости от допустимой процентной нагрузки генератора, выбранной оператором.Например, если нагрузка изменяется и потребность достигает 90% от рабочей мощности, можно запустить, синхронизировать и подключить дополнительный генератор параллельно к шине без временной задержки.

Расширяемость: При выборе размеров генераторов в соответствии с требованиями к нагрузке системы часто бывает трудно точно спрогнозировать увеличение нагрузки и адекватно спланировать непредвиденные дополнительные требования. Если прогнозы нагрузки агрессивны, первоначальные вложения в генератор могут быть больше, чем необходимо.С другой стороны, если прогнозы нагрузки неадекватны, надежное резервное питание может быть нарушено или могут потребоваться дорогостоящие обновления системы после установки. Параллельные системы предлагают уровень масштабируемости и модульности, который позволяет изменять нагрузку во времени и оптимизировать работу установленных устройств. Если планирование физического пространства выполнено надлежащим образом, при необходимости могут быть добавлены генераторы для дополнительного источника питания (см. Рисунок 5).

Простота обслуживания и удобства обслуживания: В системе параллельных генераторов N + 1, если генератор в системе выходит из строя или требует обслуживания, отдельные блоки можно демонтировать и отремонтировать без нарушения работы остальных блоков.Кроме того, избыточность, присущая параллельной системе, обеспечивает несколько уровней защиты и бесперебойную подачу питания для критических цепей.

Важно, чтобы все генераторы новой параллельной системы были одного производителя, номиналов и типа. При модификации существующей системы весьма предпочтительным является соответствие существующего производителя генератора, типа, шага и номинальных характеристик. Такое согласование позволит избежать проблем с распределением нагрузки между генераторами. Более того, стандартизация одного типа модели также улучшит обслуживание и упростит работу системы генератора.

— Лесли Фернандес — старший инженер проекта, электрик в JBA Consulting Engineers. Он имеет более 30 лет инженерного, конструкторского и практического опыта, включая системы распределения среднего напряжения для военных, горнодобывающих, проходческих, пищевых, энергетических, высотных и курортных комплексов.

Что такое параллельное подключение? Распараллеливание стало проще

Что такое параллельная работа?

С технической точки зрения, параллельная работа в терминах электрических генераторов — это комбинация или синхронизация двух электрических входов путем согласования формы волны выходного напряжения одной электрической системы с формой волны напряжения другой системы.Проще говоря, параллельные генераторы соединяют два генератора (часто требуются одинаковые марка, тип и размер) вместе, чтобы обеспечить удвоенную мощность.

Это соединение будет работать вместе, увеличивая мощность, потребляемую в оборудовании или здании, которое вы питаете. Параллельное подключение увеличивает подачу питания, что позволяет не только включать и использовать предметы первой необходимости во время аварийного отключения электроэнергии.

Каковы преимущества параллельного подключения генераторов?

Вместо того, чтобы полагаться на один генератор во время аварийных ситуаций с электроснабжением, все больше руководителей предприятий осознают преимущество параллельного подключения генераторов.Параллельное подключение нескольких генераторов увеличивает надежность, гибкость в управлении нагрузкой и возможности технического обслуживания практически без перебоев в подаче электроэнергии.

Одним из основных преимуществ параллельного подключения генераторов является устранение единичных точек отказа в резервной энергосистеме, что снижает риск потери мощности в случае отказа генератора. Несколько генераторов, подключенных параллельно, могут лучше обслуживать медицинские учреждения, обеспечивая постоянную неотложную помощь и критически важные для бизнеса резервные источники питания.

Новые правила параллельной работы генераторов

Панели параллельного подключения интеллектуальных генераторов

Согласовать блоки для параллельного подключения не так просто, как просто подключить два генератора. Большинство специалистов в области электротехники, знакомых с параллельным подключением генераторов, знают, что ключом к правильному параллельному подключению генераторов является обеспечение того, чтобы при покупке параллельного генератора он мог работать вместе с дополнительным блоком, а затем согласовывать их с правильным размером и типом. генератора. Некоторым генераторам даже требуется одна и та же марка для правильной параллельности.

При подборе генераторов для сопряжения часто бывает сложно согласовать требования к нагрузке для параллельных генераторов. Трудно точно предсказать неожиданное увеличение или уменьшение нагрузки при добавлении и удалении оборудования или инструментов. Найти идеальные совпадения для параллельных генераторов может быть сложно, но интеллектуальная панель параллельного подключения генераторов Power Temp Systems обеспечивает возможность параллельного подключения практически любого генератора.

Smart Generator Paralleling Panel позволяет безопасно, быстро и беспрепятственно выполнять параллельное выполнение нескольких типов, размеров и производителей генераторов — даже тех, которые не поддерживают параллельную работу.Интеллектуальная панель доступна в конфигурациях от 400 до 4000 ампер, и эти панели оснащены веб-системой мониторинга, которая предназначена для мониторинга и управления вашей панелью из любого места. Каждую часть оборудования можно контролировать индивидуально с помощью любого устройства с подключением к Интернету, такого как ПК, ноутбук или даже смартфон. Программа может включить мониторинг оборудования в любое время и в любом месте.

Кроме того, Smart Panel обеспечивает большую гибкость, позволяя добавлять любой генератор для дополнительного источника питания, когда это необходимо.Точно так же резервные генераторы могут быть отсоединены от блока, когда больше не нужно использовать отдельно на другом объекте. Свяжитесь со специалистами по распределению энергии в Power Temp Systems, чтобы узнать больше о панели параллельного подключения интеллектуальных генераторов и о том, как с ее помощью можно улучшить настройку резервного питания на вашем предприятии.

Параллельная работа генераторов постоянного тока

Те, кто достаточно безумны, чтобы думать, что могут изменить мир, — это те, кто это делают.

— Стив Джобс

Для обеспечения дополнительной нагрузки требуется параллельная работа генераторов постоянного тока.Всегда трудно удовлетворить потребность в дополнительной нагрузке с помощью одного генератора или невозможно обеспечить питание, когда один генератор вышел из строя.
Причина выбора параллельной работы генератора постоянного тока.

Надежность:

Генераторы, являющиеся источниками энергии, в первую очередь являются элементами безопасности и, следовательно, имеют параллельную работу для обеспечения надежности.

Эффективность:

Нагрузка неравномерная. Он минимален в часы пиковой нагрузки и минимален в часы непиковой нагрузки. Генераторы должны работать с максимальной эффективностью при полной нагрузке.При небольшой нагрузке предпочтительно использовать один генератор.

Непрерывность обслуживания:

Бесперебойное электроснабжение — это самое главное, чтобы удовлетворить клиентов. Если используется один генератор, становится невозможным обеспечить бесперебойное электроснабжение в часы его обслуживания или поломки.

Требования к параллельной работе генератора постоянного тока

Генератор

Paralleling FC требуется в основном для следующих двух типов ситуаций.

• Параллельное подключение шунтирующих генераторов одинакового или различных размеров.
• Параллельное подключение составных генераторов одинаковых и разных размеров.

Условия для параллельной работы генератора постоянного тока

• Напряжение на клеммах должно быть одинаковым.
• Полярность генератора должна быть одинаковой.
• Первичные двигатели, приводящие в движение якорь генераторов, должны иметь аналогичные и стабильные характеристики вращения.
• Изменение напряжения при изменении нагрузки должно быть одинакового характера.

, относящиеся к параллельной работе генераторов постоянного тока

Сообщите нам

Мы можем делать ошибки (орфография, программная ошибка, опечатка и т. Д.), Так что у нас есть этот контейнер для сбора ошибок.