Параллельное соединение генераторов: Условия создания сети параллельно работающих генераторов

Условия создания сети параллельно работающих генераторов

ООО «ЭК Прометей» предупреждает: Параллельная работа генераторов – не такое лёгкое решение, каким может показаться непросвещённым пользователям.

Казалось бы: мощности старого генератора недостаёт, подключи параллельно второй – и всё, проблема решена! Но не все так просто.

Грубо запараллелив два генератора, пользователь столкнется с тем, что напряжение в сети упадёт!

Никакой мистики: происходит это из-за несовпадения фаз переменного тока от двух миниэлектростанций. Вместо того, чтоб помогать друг другу, они взаимно будут мешать друг другу, если их правильно не синхронизировать.

Однако, параллельная работа генераторов — верное решение задачи повышения эффективности энергоснабжения.

Давайте разберем проблему пошагово

• Дизель-генератор есть, но энергопотребление растет и его мощности уже недостает. Требуется увеличить мощность.
• Есть несколько, к примеру, дизельных микроэлектростанций, и вы хотите объединить их мощность для питания одного энергоёмкого объекта.
• Вы хотите решительно устранить внезапные сбои в электроснабжении, когда, к примеру, ваш единственный дизель-генератор вдруг заглохнет в самый неподходящий момент.

Конечно, чтобы просто увеличить мощность, можно купить более мощный генератор, и дело с концом. Но это не решит проблему форс-мажора при внезапном выходе из строя единственного безальтернативного источника питания.

Для решения проблем в комплексе может быть только один выход: синхронизировать синусоиды токов двух-трех генераторов так, чтобы они идеально совпадали.

Проще всего, когда все два-три генератора расположены на одном валу, но этот вариант придётся сразу отбросить: мы исходим из жизненных реалий, когда у нас есть 2-3 отдельных, самостоятельных, независимых генератора, причем разных: один бензиновый, другой дизельный, третий от ветряка – и т.д. Причем все разной мощности. Вот это задачка не для средних умов.

Получается, наша задача – создать энергокомплекс из нескольких генераторов, работающих синхронно на общую нагрузку.

ООО «ЭК Прометей» занимается продажей дизельных генераторов и оказанием сопутствующих услуг. Оформите заказ онлайн или по телефону:

+7(812) 748-27-22

Порядок работы

• Самый мощный генератор договариваемся считать основным, его запускаем в первую очередь. Когда он стабилизируется по оборотам и напряжению, подключаем его к главной силовой шине.
• Вторую станцию тоже запускаем, синхронизируем с основной и тоже подключаем к общей шине. О том, как именно производим синхронизацию – разговор отдельно ниже.

В зависимости от потребностей, второй генератор можно остановить (когда нагрузка уменьшается) или вновь запустить (при ее росте).

Идеально, если контроль за синхронизацией дополнительного генератора ведет АСУ — автоматическая система управления. Она и корректирует параметры в зависимости от потребляемого тока.

Преимущества комплексов с АСУ

Лучше всего работают АСУ на базе импортных контроллеров AGC от Deif, контакторов ABB и Sсhneider Electric. Они отслеживают рабочие характеристики, распределяют нагрузку, задают синхронизацию.

Почему энергокомплекс лучше, чем единичная электростанция?

• Компактность

  Электроагрегаты небольшой мощности не требуют грузоподъемного оборудования при перевозке и монтаже.

• Гибкость

  Энергокомплекс в любой момент можно развернуть, подключив еще дизель-генераторов.

• Универсальность

  Синхронизированную группу генераторов можно разделять. Тогда каждый из генераторов будет работать самостоятельно, на разных объектах.

• Надежность

  Работа энергосистемы не прекратится при отказе одной из станций.

  Можно отремонтировать вышедший из стоя один генератор, не прекращая работу всего комплекса — остальные станции будут продолжать вырабатывать ток.

• Экономичность

  Несколько небольших установок будут стоить дешевле, чем одна электростанция большой мощности. Цена получится ниже на всех этапах: от покупки, монтажа до эксплуатации, сервиса.

  Ресурс каждого из генераторов увеличится, благодаря равномерному распределению нагрузки между станциями.

Параллельная работа дизельных генераторов: как настроить синхронизацию

Порядок параллельного (синхронного) подключения и функционирования дизельно-генераторных установок требуется при существенной изменчивости среднего количества используемой мощности. Такой вариант повышает безопасность электроснабжения и экономичность использования ДЭС, снижает отклонения по частоте и напряжению при пульсациях нагрузки. Допускает перераспределение подключенной нагрузки без блокировки потребителей от внезапной остановки.

Какие задачи решает параллельная работа ДГУ?

Синхронизацию применяют в многоагрегатных ДЭС для существенного повышения рабочих показателей. Это способствует:

• 
  оптимизации нагрузки для отдельного генератора;

• 
  росту резерва единичной мощности;

• 
  увеличению долговечности сходных по типу генераторов;

• 
  улучшению эффективности циклов сброса-набора нагрузки.

Такая синхронизация ДГУ снижает наработку моторесурса каждого агрегата, тем самым уменьшая расходы на ТО. При этом уменьшается потребление масла, топлива и других материалов. При резервировании мощностей происходит повышение суммарного ресурса установок, увеличивается надежность и отдача вложений в энергоснабжение.

Параллельное соединение дизельных генераторов создает универсальную систему, работающую как в комплексе, так и самостоятельно. При этом запитанные в систему агрегаты могут находиться на удалении друг от друга. Синхронизация дизель генераторов повышает надежность работы агрегатов за счет равномерного распределения нагрузки. И даже поломка одной из ДГУ позволяет полноценно работать остальным.

Какие условия нужно соблюдать при синхронизации ДГУ

Параллельное соединение дизельных генераторов диктует выполнение условий, требуемых для безотказного подключения генераторов на синхронные действия, и уверенной работы при эксплуатации. Для этого используют либо ручное, либо электроавтоматическое регулирование. Синхронизация ДГУ требует соответствия по:

• 
  входным частотам;

• 
  выходных напряжениям;

• 
  совпадению режимов ротации фаз.

При эксплуатации систем, которые состоят из некоторого количества ДГУ, применяют программаторы-контроллеры, созданные для синхронизации, контролирующие процесс при включении и отключении в привязке от загрузки. Чтобы получить близкие показатели по току, напряжению и частоте регулируют ток возбуждения и обороты ротора. Специальным прибором — фазоуказателем, упорядочивают совпадение фаз.

Виды синхронизации

Синхронная работа ДГУ осуществляется несколькими путями. Каждому из них присущи свои преимущества и слабые места, которые учитываются при выборе оптимального варианта.

Точная синхронизация

Этот процесс не занимает много времени и не оказывает негативного воздействия на оборудование, потому что не превышаются необходимые показания токов. Для этого соблюдают критерии:

• 
  угол векторов напряжения и тока не превосходит 10 градусов;

• 
  фазовая разность частот — не более 0,1%;

• 
  разница по напряжению между сетью и ДГУ — не превышает 1 -5% от способа регулирования.

Соблюсти условия можно настройкой токов возбуждения машины и за счет преобразования момента вращения вала. Преимущество этого способа в том, что при отсутствии ошибок промежуточные процедуры параллельного соединения ДГУ скоротечны. Недостатками такой синхронизации могут быть:

• 
  сложность настройки и согласования параметров;

• 
  большой промежуток времени в десятки минут при необходимости быстрого включения в случае аварии;

• 
  возможность неполадок при наличии большого угла напряжения;

• 
  допустимость применения лишь на мощных электроагрегатах.

Самосинхронизация

Такой вариант не является сложным, дает возможность без проблем автоматизировать процесс. Существует достаточное количество схем и устройств, в которых реализован этот метод. Он позволяет уменьшить время подготовительных операций и обладает одним условием для подключения: различие скоростей вращения валов генераторов не должно превышать 2-3 Гц. Строгой настройки иных параметров в этом случае не производится.

Схема параллельной работы дизель-генераторов выглядит следующим образом:

Применение контроллеров гарантирует:

• ручное, автоматическое и дистанционное управление ДЭС, работающей в параллели с другими, либо в одиночном режиме;
• автоматическую синхронизацию и разделение нагрузки;
• полный контроль параметров и защиту систем дизель электростанции.

Недостатками самосинхронизации являются: пониженное напряжение на шинах электростанции и рывки тока в цепях. Снижение может достигать 40 %, а срывы по току в 2-4 раза перекрывать номинальный.

Синхронизация через индуктивное сопротивление

Такой способ еще именуют грубой синхронизацией. Он достаточно простой, удобный и быстрый, с большой вероятностью безопасного подключения. При запуске ДГУ возникает возбуждение и последующее подключение на шину во время выхода на околосинхронные величины напряжения и частоты. Конечная самосинхронизация произойдет благодаря сопротивлению по прошествии образования электросвязи с сетью.

К недостаткам этого способа относят сильные вибрации. Его применяют на установках, у которых мощность проигрывает станциям централизованного энергоснабжения.

Параллельная работа генераторов постоянного тока

Дата публикации: 25 февраля 2013.
Категория: Машины постоянного тока.

Общие положения

В ряде случаев целесообразно питать определенную группу потребителей от двух или нескольких генераторов постоянного тока, которые при этом работают совместно на общую сеть. В этом случае в периоды малых нагрузок можно часть генераторов отключить, чем достигается экономия на эксплуатационных расходах. Если должно быть обеспечено бесперебойное питание потребителей при всех условиях, то нужно иметь резервный генератор. Необходимая мощность резервного генератора при совместной работе нескольких генераторов будет меньше. Возможно также выведение генераторов в плановый или аварийный ремонт без какого-либо или без серьезного нарушения бесперебойного обеспечения потребителей электроэнергией.

Для совместной работы используются генераторы независимого, параллельного или смешанного возбуждения. При этом они подключаются к сети параллельно. Последовательное включение генераторов применяется в редких случаях.

При параллельной работе генераторов необходимо соблюсти следующие условия: 1) при включении генератора на параллельную работу с другими не должно возникать значительных толчков тока, способных вызвать нарушения в работе генераторов и потребителей; 2) генераторы должны нагружаться по возможности равномерно, пропорционально их номинальной мощности.

При нарушении последнего условия полное использование мощности всех генераторов невозможно: когда один генератор нагружается полностью, другие недогружены, а дальнейшее увеличение общей нагрузки невозможно, так как отдельные генераторы будут перегружаться. Кроме того, при неравномерной нагрузке генераторов суммарные потери всех генераторов могут быть больше, а общий коэффициент полезного действия (к. п. д.) – меньше, чем при равномерной нагрузке.

В параллельной работе генераторов независимого и параллельного возбуждения нет никаких существенных различий. Поэтому ниже сначала рассмотрим параллельную работу генераторов параллельного возбуждения, а затем укажем на особенности параллельной работы генераторов смешанного возбуждения.

Включение на параллельную работу

Схема параллельной работы двух генераторов параллельного возбуждения показана на рисунке 1. Пусть генератор 1 уже работает на сборные шины и необходимо подключить к этим шинам генератор 2.

Тогда надо соблюсти следующие условия: 1) полярность генератора 2 должна быть такой же, как и генератора 1 или шин Ш, т. е. положительный (+) и отрицательный (–) зажимы генератора 2 должны с помощью рубильника или другого выключателя Р2 соединиться с одноименными зажимами сборных шин; 2) электродвижущая сила (э. д. с.) генератора 2 должна равняться напряжению на шинах. При соблюдении этих условий при подключении генератора 2 к шинам с помощью рубильника не возникает никакого толчка тока и этот генератор после его включения будет работать без нагрузки, на холостом ходу.

Рисунок 1. Схема параллельной работы генераторов параллельного возбуждения

Для выполнения и проверки этих условий включения поступают следующим образом. Генератор 2 приводят во вращение с номинальной скоростью и возбуждают до нужного напряжения. Его напряжение измеряют с помощью вольтметра V1 и вольтметрового переключателя П, для чего последний ставят в положение 2 – 2. Напряжение шин измеряют тем же вольтметром в положении переключателя Ш – Ш. Чтобы одновременно проверить соответствие полярностей, вольтметр V1 должен быть магнитоэлектрического типа. Тогда при включении вольтметра по схеме, изображенной на рисунке 1, отклонения его стрелки при правильной полярности генератора 2 и шин будут происходить в одну и ту же сторону. Если полярность генератора 2 неправильна, то необходимо переключить два конца от его якоря. Нужное значение напряжения генератора достигается путем регулирования его тока возбуждения i_в2 с помощью реостата.

Возможен также другой способ контроля правильности условий включения – с помощью вольтметра V2, подключенного к зажимам одного полюса рубильника Р2. Если другой полюс (нож) рубильника включить, то при равенстве напряжений и правильной полярности генераторов показание вольтметра V2 будет равно нулю.

При включении генератора 2 с неправильной полярностью в замкнутой цепи, образованной якорями обоих генераторов (рисунок 1) и шинами, э. д. с. обоих генераторов будут складываться. Так как сопротивление этой цепи мало, то возникают условия, эквивалентные короткому замыканию, что приводит к аварии. При правильной полярности, но неравных напряжениях генераторов в указанной цепи возникает уравнительный ток

значение которого также может оказаться большим.

При включении нагрузки уравнительный ток вызывает увеличение тока одного генератора и уменьшение тока другого, в результате чего генераторы нагружаются неодинаково.

Параллельная работа генераторов параллельного возбуждения

При параллельной работе двух или более генераторов их напряжения U всегда равны, так как генераторы включены на общие шины. Поэтому для случая работы двух генераторов их уравнения можно записать в следующем виде:

где

E_а1 = c_e1 × Ф_δ1 × n₁;       E_а2 = c_e2 × Ф_δ2 × n₂.

После включения генератора 2 (рисунок 1) на шины его можно нагрузить током. Для этого нужно увеличить э. д. с. генератора E_а2, которая станет больше U, в результате чего в якоре генератора 2 возникнет ток I_а2 [смотрите уравнение (1)]. Тогда при неизменном токе нагрузки ток I_а1 уменьшается. Если э. д. с. E_а1 останется постоянной, то разность E_а1 – I_а1 × R_а1 не будет уже равна прежнему значению напряжения на шинах и U увеличится. Поэтому для поддержания U = const одновременно с увеличением E_а2 нужно уменьшать E_а1. Изменение E_а1 и E_а2 возможно двояким путем: изменением тока возбуждения i_в или скорости вращения n. В обоих случаях генератор и его первичный двигатель изменят свою мощность. В эксплуатационных условиях обычно изменяют ток возбуждения. В этом случае первичный двигатель работает на своей естественной характеристике n = f(P). При изменении нагрузки двигателя его скорость также изменится и его регулятор в случае использования теплового или гидравлического двигателя изменит подачу топлива, пара или воды в двигатель.

Таким образом, если желательно, например, генератор 1 разгрузить и передать его нагрузку на генератор 2, то поступают следующим образом: уменьшают i_в1 (или n₁) и одновременно увеличивают i_в2 (или n₂) до тех пор, пока не будет I₁ = 0. После этого генератор 1 можно отключить от сети. Если бы ток i_в1 был уменьшен слишком сильно, то возникло бы положение, при котором E_а1 < U. При этом I_а1 и I₁ изменили бы свой знак [смотрите уравнение (1)], т. е. свое направление. При этом генератор 1 стал бы работать в режиме двигателя, потребляя энергию от генератора 2. Для теплового или гидравлического первичного двигателя такой режим недопустим, так как может вызвать аварию двигателя.

Необходимо иметь ввиду, что вследствие малости R_а1 и R_а2 даже малые изменения токов i_в1 и i_в2 способны вызвать большие изменения токов генераторов, так как, согласно уравнению (1), изменения E_а1 и E_а2 при U = const должны компенсироваться изменениями I_а1 × R_а1 и I_а2 × R_а2. Поэтому регулирование токов возбуждения генераторов должно производиться осторожно и достаточно плавно. В условиях эксплуатации напряжение U часто регулируется автоматически регуляторами токов возбуждения генераторов. При этом характеристики регуляторов подбираются таким образом, чтобы обеспечить правильное распределение нагрузок между генераторами.

Рисунок 2. Параллельная работа генераторов в режиме внешних характеристик

Если генераторы работают параллельно без регулирования токов возбуждения, то распределение нагрузок между ними зависит от вида их внешних характеристик. Пусть, например, внешние характеристики двух генераторов одинаковой мощности 1 и 2 изображаются кривыми 1 и 2 на рисунке 2. Если генераторы включены на параллельную работу при холостом ходе, то эти характеристики исходят из одной точки U₀ на оси ординат. Если затем подключить к генераторам некоторую нагрузку, то напряжение упадет до некоторого значения U, общего для обоих генераторов. При этом генератор 1, имеющий более «мягкую» внешнюю характеристику, будет нагружаться меньшим током (I₁), чем генератор 2 (I₂), имеющий более «жесткую» характеристику. Зависимость U от общего тока нагрузки I = I₁ + I₂ изобразится на рисунке 2 в виде кривой 3.

Если мощности генераторов 1 и 2 различны, то более правильно о распределении нагрузки между ними можно судить, если начертить характеристики 1 и 2 на рисунке 2 в функции относительных токов:

При совпадении таких характеристик обоих генераторов распределение нагрузок между ними происходит пропорционально их номинальным мощностям, что является наиболее выгодным.

При трех и более параллельно работающих генераторах также имеют место описанные выше явления, и анализ их работы можно произвести аналогичным образом.

Параллельная работа генераторов смешанного возбуждения

Упрощенная схема параллельной работы двух генераторов смешанного возбуждения с согласным включением последовательных обмоток изображена на рисунке 3.

Рисунок 3. Схема параллельной работы генераторов смешанного возбуждения с согласным включением последовательных обмоток

Если показанный на рисунке 3 уравнительный провод аб отсутствует, то устойчивая параллельная работа невозможна. Действительно, пусть при отсутствии этого провода ток I₁ первого генератора по какой-либо случайной причине (например, вследствие увеличения скорости вращения генератора) несколько увеличился. Тогда действие последовательной обмотки возбуждения этого генератора усилится, его э. д. с. E_а1 возрастет, что вызовет дальнейшее увеличение I₁, и т. д. Одновременно ток I₂ и э. д. с. E_а2 второго генератора будут беспрерывно уменьшатся. В результате возможна значительная перегрузка генератора 1, а генератор 2 разгрузится и даже может перейти в двигательный режим.

При наличии уравнительного провода аб параллельная работа будет протекать нормально, так как случайное приращение тока якоря одного генератора распределится между последовательными обмотками возбуждения обоих генераторов и вызовет увеличение э. д. с. обоих генераторов.

Можно также перекрестить последовательные обмотки возбуждения обоих генераторов: обмотку генератора 1 включить последовательно в цепь якоря генератора 2 и наоборот.

Параллельная работа генераторов смешанного возбуждения со встречным включением последовательных обмоток происходит без подобных затруднений.

Источник: Вольдек А. И., «Электрические машины. Учебник для технических учебных заведений» – 3-е издание, переработанное – Ленинград: Энергия, 1978 – 832с.

Соединение генераторов — Варианты соединения генераторов

В наше время, когда в городской сети постоянно прыгает напряжение, и почти каждый день отключают электричество, обойтись без электростанции практически невозможно. Чтобы правильно установить и пользоваться одним или несколькими приборами, следует хорошо разбираться в устройстве агрегата. 

Соединение генераторов — достаточно важный момент эксплуатации.

Особенно это касается тех случаев, когда в домашних условиях необходимо подсоединить несколько устройств. Обычно, соединение оборудования может быть последовательным или параллельным. В чем их отличия, какие они имеют преимущества и недостатки мы попробует рассмотреть ниже.

Параллельное соединение агрегатов

Такой вид подключения двух и больше образцов используется в случае, когда одно устройство просто неспособно потянуть все электрические приборы, которые есть в доме и их мощность превышает возможности самого прибора. Кроме этого, часто такое подключение возможно, когда один из приборов будет использоваться в качестве резервного источника питания.

Чтобы правильно подключить в параллель два инверторных агрегата, необходимо проверить:

1. Последовательность размещения фаз. Это достаточно важный момент, ведь порядок их чередования должен соответствовать друг другу. В трехфазных моделях существуют три разноцветных выходы: красный, голубой и желтый.




2. Правильно ли совпадают фазы оборудования. Проще сказать, что каждая фаза первого оборудования должна соответствовать этой же фазе последующего. Только тогда оборудование будет правильно подключено. Чтобы проверить совпадение фаз, можно воспользоваться тремя лампочками. Две лампочки стоит подключить к двум устройствам, а третью подсоединяют параллельно цепи выключателя. Если лампочки поочередно загораются и гаснут, то соединение моделей неправильное. В норме две лампочки, которые объединили электромашины, должны загореться и продолжать ярко светить. Параллельная лампа в это время должна быть погасшей.




3. Ровное напряжение. Его можно отрегулировать с помощью специального регулятора, который присутствует в некоторых моделях.




4. Проследить следует и за равенством частоты выходного тока, она не должна отличаться в двух разных приборах. Неправильное соединение генераторов может привести к неравномерному распределению напряжения межу устройствами и перегрузке одного из них.

Последовательное соединение устройств

Этот вид подключения нескольких приборов на сегодняшний день используется достаточно редко. Это связано с тем, что в этой схеме есть свои отрицательные стороны. Главным недостатком является нарушение работы всей конструкции, если ломается или неправильно начинает работать одно из подсоединенных устройств. 

Часто такой вид используется в установках с высокими мощностями. Благодаря последовательному соединению на выходе можно получить стабильное и высокое напряжение. В этом виде подключения два или больше аппарата питаются от оного выпрямителя. Это обеспечивает стабильную работу конструкции. 

Если есть необходимость получить мощность устройства больше 20 кВт, то лучше применять последовательную схему соединения. 

Параллельная работа генераторов с сетью и синхронизация с сетью

Продолжительная работа одиночного генератора на минимальной нагрузке (менее 25% номинальной мощности) вызывает нестабильность рабочего режима и сложность регулировки, быстрый износ, снижение моторесурса, неоправданное увеличение расхода топлива.

В таких ситуациях целесообразно применять многоагрегатные системы, суммарной генерируемой мощностью сопоставимой максимальной установленной мощности потребителя. При подключении на общую с сетью шину, группы предварительно синхронизированных генераторов, в режиме регулируемого импорта/экспорта электроэнергии, суммарная пиковая мощность системы может быть увеличена. Такой режим даст возможность компенсировать недостаточную пиковую мощность группы генераторов, за счет перетока недостающей мощности от основной электросети.

Управление многоагрегатными системами осуществляется с помощью интеллектуальных специализированных контроллеров, предусматривающих перевод системы в многочисленные режимы работы — АВР, изолированный одиночный, изолированный параллельный, параллельный с сетью одного или нескольких агрегатов, ограничение пиковых нагрузок, распределение вырабатываемых энергомощностей с реализацией режимов совместной или распределенной генерации.

Приведем несколько стандартных примеров применения многоагрегатных систем:

1. Группа генераторных установок, работающая в параллельном режиме с электрической сетью:

• Полностью автоматизированная система снижает расходы на электроэнергию путем незначительного потребления (≈ 20кВт) электрической мощности из сети в режиме «нулевого перетока«.
• Система обеспечивает гарантированное питание потребителей первой категории при отказе сети.
• Автоматический запуск и остановка генераторов производится с учетом нагрузки, приоритета генераторных установок и наработки каждой установки и осуществляется отдельным сетевым контроллером.
• Решение обеспечивает самую быструю реакцию системы работающих параллельно с сетью генераторов к приему нагрузки.
• Мастер-контроллер (сетевой) электростанции, обеспечивает автоматическое уравнивание моточасов для 30 ГПУ, для равномерной выработки ресурса и оптимизации графика технического обслуживания.
• Для удаленного контроля ГПУ из диспетчерской используется локальная вычислительная сеть предприятия или сеть Internet.
• Централизованный контроль группы генераторов и их вспомогательного оборудования с полным мониторингом, с помощью специализированного ПО.
• Широкий набор функций защиты двигателя и генератора, включая защиту по Смещению вектора и ROCOF.
• Встроенное управление вспомогательным оборудованием: циркуляционными насосами оборотной воды, вентиляторами, драйкулерами, клапанами и т. д. с помощью предопределенных функций или с помощью встроенного программируемого логического контроллера (ПЛК).
• Автоматическая прямая и обратная синхронизация с сетью с плавной передачей нагрузки и безразрывным переключением.
• Импорт/экспорт активной и реактивной мощности в сеть, распределение активной и реактивной нагрузки между ГПУ.
• Автоматическая оптимизация числа работающих ГПУ в зависимости от нагрузки.
• Функция ограничения пиковой нагрузки (peak shaving), активируемая автоматически по расписанию, в часы повышенного потребления электроэнергии.
• Файл истории с полным журналом событий и измерений сохраняется в контроллере для легкого поиска неисправностей.
• Служебные сообщения с помощью SMS или электронной почты.
• Прозрачная для пользователя коммуникация с электронным блоком управления двигателе:, все важные параметры и сигналы отображаются на экране контроллера генераторной установки и сохраняются в общем журнале в удобочитаемом виде.

 
2. Группа генераторов, работающих параллельно в системе с несколькими сетевыми вводами:

• В нормальном режиме нагрузка питается по двум фидерам для обеспечения максимальной надежности электроснабжения. Секционный выключатель (Bus-tie breaker, BTB) разомкнут.
• Внешний ПЛК с алгоритмом переключения определяет, какие выключатели замкнуты, а какие разомкнуты, независимо от состояния сетевых вводов и генераторов.
• Обратная синхронизация по обоим вводам и на обоих секционных выключателях выполняется сетевыми контроллерами, управляемыми внешним ПЛК.
• Распределение активной и реактивной нагрузки осуществляется в двух режимах:

      — Распределение нагрузки между всеми генераторами — если секционный выключатель замкнут;
      — Распределение нагрузки по двум независимым группам — если секционный выключатель разомкнут.

• Пуск/останов ГПУ в зависимости от нагрузки работает также в двух режимах:

      — По всем генераторам — если секционный выключатель замкнут;
      — По двум независимым группам — если секционный выключатель разомкнут.

• Все контроллеры постоянно соединены между собой сигнальной шиной CAN, независимо от положения секционного выключателя.
• Система удаленно управляется и контролируется из диспетчерской по локальной сети предприятия с помощью коммуникационного модуля.

Параллельная работа дизель генераторов в составе электростанций

Дизельные электростанции широко используются для обеспечения резервными мощностями крупных и средних потребителей.

Также они находят применение в электроснабжении предприятий, находящихся в удалении от централизованных сетей. Такие установки комплектуются как минимум двумя агрегатами. Следовательно, должна быть обеспечена безаварийная параллельная работа этих дизель генераторов.

Производители предлагают к продаже большой ассортимент различных электромашин. Возникает вопрос, почему нельзя выбрать один агрегат и ограничиться этим? Дело в том, что набор требуемой мощности с помощью нескольких ДГУ имеет существенные преимущества:

• Несколько небольших дизель-генераторов дешевле, чем одна крупная установка равной мощности.
• Нагрузка предприятий очень редко является постоянной величиной. Чаще всего, ее значение меняется в два-три раза, в зависимости от того, ночь это или день. Поэтому, нерационально вырабатывать ресурс крупного (и дорогого) дизель-генератора, используя его то на треть от номинальной нагрузки, то загружая его на полную мощность.
• Схема с несколькими агрегатами значительно надежнее, чем применение одного генератора. В случае выхода из строя одной из машин электростанции, потребители не останутся полностью без электроснабжения, чего нельзя сказать про одиночную ДГУ.
• Если в составе нагрузки есть один или несколько больших двигателей со значительными пусковыми токами, без нескольких генераторов тоже не обойтись. При пуске обычно работают они все, а затем ненужная мощность отключается.

Одним словом, дизель-генераторная электростанция — это дешевле, надежнее и удобнее, чем одиночный агрегат.

Распространенные схемы работы

Разумеется, каждая электростанция на основе ДГУ разрабатывается и комплектуется исходя из конкретных параметров нагрузки, которую нужно обеспечивать питанием:

1. Максимальная мощность потребителей.
2. Средняя мощность.
3. Постоянная нагрузка или работа в резерве.
4. Колебания нагрузки в течение суток.
5. Величина пусковых токов оборудования.

Несмотря на это, существуют наиболее распространенные схемы построения станций, которые, в зависимости от типа требуемого электропитания делятся на следующие группы:

• ДГУ автоматического ввода резерва (АВР). Вводится в строй в случае, если пропадает напряжение в централизованной сети электроснабжения.
• Основной источник электроэнергии — мобильная установка или подстанция в удаленной местности.
• Станция с периодическим наращиванием мощности — агрегаты включаются в случае недостачи электроэнергии или для обеспечения пусков больших двигателей.

Обеспечение синхронизации дизель генераторов

В теории, для того, чтобы несколько агрегатов работали одновременно (параллельно) на одну и ту же нагрузку, нужно обеспечить следующие условия:

1. Одинаковая частота.
2. Равные напряжения.
3. Совпадает порядок чередования фаз.

Таким образом, нужно на выходных клеммах каждого генератора получить идеально совпадающие параметры напряжения, и только после этого запускать их параллельную работу.

Задача выглядит достаточно сложной, особенно учитывая тот факт, что необходимость включать агрегат в общую сеть может возникать до десятка раз в день, в зависимости от нужд потребителей.

Синхронизация может быть осуществлена двумя способами:

• самосинхронизация;
• точная синхронизация.

Рассмотрим оба способа, так как они практически одинаково часто применяются в обеспечении работы электростанций.

Самосинхронизация

«Холодный» генератор раскручивается двигателем до достижения номинальной частоты вращения. После этого агрегат подключается к сети и на обмотку возбуждения подается напряжение. Сеть сама «втягивает» агрегат в синхронную работу. Бросок тока в статоре, конечно, возникнет, но он будет небольшим, так как до включения в сеть в магнитной системе существует лишь остаточный магнетизм, который нарастает относительно медленно.

Этот способ достаточно несложен и позволяет без проблем автоматизировать процесс синхронизации. Разработано большое количество схем и устройств, в которых реализован именно этот метод.

Таким способом можно включать в сеть даже генераторы, мощность которых больше, чем мощность всех уже работающих агрегатов. Провал напряжения в сети невелик и не влияет на снабжение потребителей.

Точная синхронизация

Этот способ максимально приближен к теоретическому «идеальному» : генератор синхронизируется без малейших провалов напряжения в сети и бросков тока в обмотках агрегата. Подключиться таким образом к сети вручную — сложный технологический процесс, требующих точного измерительного оборудования. Последовательность действий должна быть следующей:

1. Фазировка. Обычно выполняется в процессе монтажа генератора с помощью фазоуказателя.
2. Обеспечение нужной частоты вращения. Проверяется с помощью частотомера.
3. Достижение агрегатом действующего значения напряжения, совпадающего с напряжением сети. Контролируется вольтметром.
4. Обеспечение полного совпадения векторов фазных напряжений агрегата с сетью с помощью синхроноскопа
5. Включение генератора в сеть.

На современной дизель-генераторной электростанции синхронизировать агрегат вручную, конечно, нерационально. Поэтому применяют специальные контроллеры, которые после достижения генератором параметров, точно совпадающих с параметрами сети, подают сигнал на включение.

Параллельная работа в составе электростанции и распределение нагрузки дизель генераторов

После того, как генератор включен в общую сеть, он принимает на себя часть общей нагрузки. В случае, если электростанция состоит из нескольких одинаковых агрегатов, нагрузка делится между ними равномерно.

Пример работы двух резервных дизель-генераторов:

Если в параллельном режиме работают разные генераторы, необходимо, чтобы мощность, отдаваемая ими в сеть распределялась пропорционально их номинальным мощностям, иначе синхронизация дизель генераторов может быть нарушена. Увеличение или уменьшение части нагрузки, воспринимаемой конкретным агрегатом регулируется увеличением или уменьшением подачи топлива на соответствующий дизельный двигатель.

Устойчивость синхронной работы ДГУ

Самое главное требование к работе дизель-генераторной электростанции — параллельная работа агрегатов должна быть устойчивой. Общая устойчивость складывается из двух составляющих:

• Статическая устойчивость. При небольших возмущениях в сети факторы, которые стремятся не допустить изменения синхронного режима, действуют сильнее, чем факторы, приводящие к возмущениям.
• Динамическая устойчивость. При значительных отклонениях параметров сети от синхронных (вызванных внешним влиянием) система стремится к прежнему, синхронному состоянию, после окончания действия внешних факторов.

Оба составляющих устойчивой работы очень важны для стабильной работы электростанции. Современные системы синхронизации обычно автоматически отслеживают случаи выпадения из синхронизма агрегатов, производят восстановление режима работы, а если, по каким-то причинам это невозможно, аварийный генератор отключается.

Параллельная работа генераторов, преимущества и рекомендации

Параллельная работа генераторов используется не только при проведении технического обслуживания электростанции, которая является основным источником энергии. Она может быть осуществлена и по ряду других причин. К ним относятся: обеспечение повышенной надежности питания ответственных потребителей, компенсация увеличения потребляемой мощности, а также многие другие.

Параллельная работа генераторов переменного тока подразумевает под собой совместную работу электрогенераторов при общей нагрузке. Необходимость в параллельной работе возникает, когда нагрузка питания колеблется в широких пределах, а также для повышения надежности системы электроснабжения.

Схема параллельного соединения генераторов

Когда необходимо параллельное подключение?

Если оборудование было выбрано исходя из максимально возможной нагрузки, то в случае ее снижения оно будет работать не на полную мощность. Кроме того, КПД генератора при небольших нагрузках намного ниже номинального, поэтому можно говорить о том, что работа при небольшой нагрузке является неэкономичной: снижается моторесурс, наблюдается повышенный износ оборудования, увеличенный расход топлива. В этом случае целесообразно использовать несколько генераторов и в зависимости от нагрузки включать необходимое количество для параллельной работы.

Установка одного прибора имеет и другой недостаток. При выходе его из строя полностью прекращается питание установки. Этот недостаток можно компенсировать параллельным включением нескольких приборов. Иногда параллельную работу используют, когда мощность нагрузки превышает допустимую мощность электрооборудования.

Нужно отметить, что в случае использования генератора для резервного электроснабжения параллельная работа НЕВОЗМОЖНА. Дело в том, что резервное электроснабжение уже изначально направлено на питание нагрузки от одного генератора переменного тока. Именно поэтому параллельная работа возможна лишь в случае постоянного электроснабжения.

Варианты параллельного подключения

Параллельная работа с другим электрогенератором используется для повышения надежности системы электроснабжения и для компенсации роста мощности в пиковые часы. Параллельная работа с сетью используется редко в случаях, если нужно обеспечить бесперебойность питания на период проведения технического обслуживания основного источника питания. В этом случае генератор работает с сетью кратковременно, только в период перевода нагрузки на на данную генераторную установку и обратно.

Основные достоинства

• Параллельная работа позволяет расширить рабочие мощностные диапазоны оборудования
• При помощи подключения дополнительного оборудования и распределения нагрузки между ними можно обеспечить эффективную работу.
• Всегда можно дополнить установку генераторами для увеличения суммарной мощности в случае роста энергопотребления.
• Повышается надежность системы и предотвращаются перебои с электроэнергией , что невозможно сделать при использовании одного мощного электрогенератора.

▷ Распараллеливание генераторов и синхронизация

Всем привет, наш коллега-электрик А.Н. еще раз балует нас красивой статьей. Ознакомьтесь с его материалами ниже:

Параллельное подключение генераторов увеличивает мощность, позволяет контролировать нагрузку, упрощает обслуживание и увеличивает резервирование. Процесс включает в себя физическое соединение двух или более электрических генераторов и синхронизацию их выходов.

Синхронизация соответствует форме волны выходного напряжения одного генератора с формой волны напряжения другого (-ых) генератора (-ов).

Факторы, учитываемые при параллельном подключении генераторов

Мощность : простая синхронизация системы в зависимости от нагрузки; включение питания при увеличении нагрузки и выключение при снижении нагрузки.

Redundancy : обеспечение плавной передачи мощности, когда исходящий генератор выключен, а входящий включен. При проектировании следует избегать ситуаций, когда нагрузка не запитана или не может работать на ИБП.

Соответствие электрическим стандартам с точки зрения безопасности, защиты и эксплуатации.

Рисунок 1: Базовое подключение параллельно подключенных генераторов | image: people.ucalgary.ca

Требования к параллельному подключению генераторов

В идеале, любой тип генератора может быть соединен параллельно с генератором другого типа, если их частота и напряжение в точке соединения одинаковы. Однако есть некоторые практические ограничения, такие как несовместимость между старыми и новыми моделями или когда затраты на их совместимость неоправданы.

Среди вещей, которые следует учитывать:

• Регулировка скорости: Генераторы могут иметь одинаковую или разную частоту вращения двигателя, но должны быть зафиксированы на конечной скорости системы.
• Балансировка нагрузки: вся нагрузка должна распределяться между всеми генераторами в соответствии с мощностью отдельных блоков.
• Синхронизация: Синхронизация требуется для обеспечения того, чтобы выходной сигнал был синфазным, имел одинаковую частоту и напряжение, следовательно, совместим с нагрузкой.
• Регулировка напряжения

Совместимые генераторы

Самый простой подход — использовать аналогичные генераторы или, по крайней мере, наборы с одинаковым шагом генератора, выходным напряжением и частотой.Говорят, что генераторы совместимы, если они обладают некоторыми свойствами, такими как совместимые генераторы переменного тока, двигатели, скорости, элементы управления распределением нагрузки, интерфейсы с другими системами управления и мониторинга и т. Д.

Несовместимые генераторы

Параллельное подключение генераторов с различными характеристиками является немного сложным. Помимо проблем с совместимостью, существуют и другие проблемы системного уровня, связанные с размерами.

Если размеры совпадают, система способна поддерживать нагрузку с более высоким приоритетом в случае аварии.Однако, если размеры (в киловаттах) различны, максимальная приоритетная нагрузка ограничивается наименьшим генератором; в противном случае более высокая нагрузка приведет к перегрузке генератора, если не предотвратить его подъем. В таких ситуациях управление довольно сложным и может включать изменение последовательности операций. Кроме того, становится трудным ручное управление, а также устранение неисправностей.

Конструкция должна обеспечивать отключение большей нагрузки в первую очередь в случае выхода из строя более крупного генератора; это гарантирует, что меньший генератор останется с нагрузкой, которую он может поддерживать.

Синхронизация параллельно подключенных генераторов

Это процесс, в котором напряжение и частота генераторов согласовываются для получения стандартной формы выходного переменного тока.

Для правильного включения и синхронизации генераторов, каждый из наборов должен иметь следующие характеристики

• Частота: частоты должны быть одинаковыми
• Напряжение: Генераторы должны выдавать или настраиваться на одинаковое напряжение
• Номер фазы: две системы должны иметь одинаковое количество фаз, трех или однофазных.
• Чередование фаз: Для трехфазных систем каждая из трех фаз должна быть согласована. Это предотвращает чрезмерные механические и электрические нагрузки, а также избегает скачков напряжения.
• Фазовый угол напряжения: Формы сигналов должны быть согласованы так, чтобы они поднимались и падали вместе. Не должно быть разницы углов и разность потенциалов между фазами должна быть равна нулю.

Рисунок 2: Согласование фазового угла | image: cpower.com

Преимущества систем параллельных генераторов

Повышенная надежность и резервирование : Повышение надежности и резервирования как для критических, так и для некритических нагрузок.Система обеспечивает постоянное питание критических нагрузок, и если один из генераторов выходит из строя, нагрузка питается от другого, одного или нескольких параллельных блоков.
Низкая стоимость выработки электроэнергии : Стоимость производства увеличивается с размером генератора и больше для номинальных мощностей выше 600 кВт. Это связано с тем, что рынок для двигателей меньшего размера выше, следовательно, больше производителей, что приводит к снижению стоимости. Использование нескольких генераторов меньшего размера становится более экономичным, чем использование одного большого генератора.
Снижение легкой нагрузки первичного двигателя генератора : В большинстве установок нагрузка меняется время от времени, и обычно генератор работает на 30% своей мощности при низкой нагрузке. Это может вызвать влажную укладку. КПД первичного двигателя обычно выше, когда нагрузка составляет от 75% до 100%, а небольшая нагрузка означает, что работа генератора неэффективна. Использование генератора меньшего размера увеличивает эффективность, следовательно, снижает затраты.
Больше контроля и экономии затрат на производство : Общее количество энергии, подаваемой от нескольких небольших генераторов, равно мощности, подаваемой одним большим агрегатом.Однако в меньших генераторах больше контроля и балансировки. Можно сбалансировать нагрузку по различным цепям и решить, какую мощность генерировать в любое конкретное время в зависимости от нагрузки.

• Параллельная система может обеспечить огромную экономию, когда все генераторы работают с нагрузкой более 75% от их номинальной. Это момент, когда генераторы используют минимум топлива.

Расширяемость и гибкость : Использование нескольких генераторов позволяет обеспечивать переменную нагрузку без накопления дорогостоящих единиц или слишком больших затрат на большой генератор, полная мощность которого используется редко.Генераторы можно добавлять постепенно по мере увеличения спроса.

Заключение

Настройка параллельных генераторов — сложная процедура, требующая квалифицированного специалиста-электрика.

Хорошо спроектированная система обеспечивает резервное питание и регулируемую мощность. Использование правильного распределительного устройства для параллельного включения помогает потребителю достичь максимальной выходной мощности, когда потребность в мощности находится на пике, и обеспечить минимальную выходную мощность, когда требования к нагрузке низкие.

Спасибо за внимание,
А.N.
И все! Эта статья помогла? Что еще вы можете добавить по этой теме?

.

СИНХРОННЫЕ ГЕНЕРАТОРЫ: ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ГЕНЕРАТОРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

ПАРАЛЛЕЛЬНАЯ РАБОТА ГЕНЕРАТОРОВ ПЕРЕМЕННОГО ТОКА

В большинстве генераторов используется несколько генераторов, работающих параллельно для подачи питания на различные нагрузки. Сеть Северной Америки является ярким примером ситуации, когда тысячи генераторов разделяют нагрузку на систему.

Основные преимущества параллельной работы синхронных генераторов следующие:

1. Надежность энергосистемы увеличивается, когда несколько генераторов работают параллельно, потому что отказ любого из них не приводит к полной потере мощности нагрузки.

2. Когда несколько генераторов работают параллельно, один или несколько из них могут быть отключены при сбоях на электростанциях или для профилактического обслуживания.

3. Если используется один генератор, он не может работать с почти полной нагрузкой (поскольку нагрузки меняются), то он будет неэффективным.Когда несколько машин работают параллельно, можно работать только с частью из них. Те, что работают, будут более эффективными, потому что они почти полностью загружены.

Условия, необходимые для параллельной работы

На рисунке 12.19 показан синхронный генератор G1, подающий питание на нагрузку с другим генератором G2, который должен быть включен параллельно с G1 путем замыкания переключателя. S 1. Если переключатель замкнут в какой-то произвольный момент, генераторы могут серьезно пострадать. поврежден, и нагрузка может потерять мощность.Если напряжения в соединяемых проводниках разные, при замкнутом переключателе будет очень большого тока.

Этой проблемы можно избежать, убедившись, что каждая из трех фаз имеет одинаковую величину напряжения и фазовый угол , что и провод, к которому она подключена. Для обеспечения этого соответствия должны быть выполнены следующие условия параллельного подключения :

1. Два генератора должны иметь одинаковое среднеквадратичное линейное напряжение.

2. Чередование фаз должно быть одинаковым в двух генераторах.

3. Две фазы и должны иметь одинаковые углы фаз.

4. Частота встречного генератора должна быть немного выше частоты работающей системы.

Если последовательность, в которой пики фазных напряжений в двух генераторах разная (рис. 12.20 a ), то две пары напряжений смещены по фазе на 120 °, и только одна пара напряжений (фазы и ) находится в фазе.Если генераторы подключены таким образом, большие токи будут течь в фазах b, и c, , что приведет к повреждению обеих машин.

Проблема с чередованием фаз может быть устранена путем перестановки соединений на любых двух из трех фаз на одном из генераторов.

Если частоты мощности, подаваемой двумя генераторами, не являются почти равными, когда они соединены вместе, будут возникать большие переходные процессы мощности, пока генераторы не стабилизируются на общей частоте.Частоты двух генераторов должны отличаться на небольшую величину, чтобы фазовые углы встречного генератора изменялись медленно относительно фазовых углов работающей системы. Можно наблюдать углы между напряжениями, и переключатель S1 может быть замкнут, когда системы точно совпадают по фазе.

Общая процедура включения генераторов в параллель

Если генератор G2 должен быть подключен к работающей системе (рис. 12.20), необходимо предпринять следующие шаги для выполнения параллельной работы:

1.Напряжение на клеммах встречного генератора следует регулировать, изменяя ток возбуждения до тех пор, пока он не станет равным линейному напряжению работающей системы.

2. Чередование фаз встречного генератора и работающей системы должно быть одинаковым. Последовательность фаз можно проверить следующими способами:

а. Небольшой асинхронный двигатель можно поочередно подключать к клеммам каждого из двух генераторов. Если двигатель каждый раз вращается в одном и том же направлении, то последовательность фаз обоих генераторов одинакова.Если чередование фаз отличается, двигатели будут вращаться в противоположных направлениях. В этом случае необходимо поменять местами два проводника на входящем генераторе.

б. Рисунок 12.20. b показывает три лампочки, подключенные к клеммам переключателя, соединяющего генератор с системой. Когда фаза между двумя системами меняется, лампочки становятся яркими, когда разность фаз большая, и тусклыми, когда разность фаз мала. Когда системы имеют одинаковую последовательность фаз, все три лампы становятся яркими и тусклыми одновременно. Если в системах используется обратная последовательность фаз, последовательно загораются лампочки.

Частота встречного генератора должна быть немного выше частоты работающей системы. Частотомер используется до тех пор, пока частоты не станут близкими; затем наблюдаются изменения фазы между генератором и системой.

Частота встречного генератора настроена на немного более высокую частоту, чтобы гарантировать, что когда он подключен, он будет подключаться к сети, поставляя энергию в качестве генератора, а не потребляя ее в качестве двигателя.

Когда частоты почти равны, напряжения в двух системах очень медленно изменяют фазу относительно друг друга. Это изменение фазы наблюдается, и переключатель, соединяющий две системы вместе, замыкается, когда фазовые углы равны (рис. 12.21). Подтверждение того, что две системы находятся в фазе, можно получить, наблюдая за тремя лампочками. Системы находятся в фазе, когда все три лампочки гаснут (потому что разность напряжений на них равна нулю).

Эта простая схема полезна, но не очень точна.Синхроскоп более точен. Это измеритель, который измеряет разность фазового угла между фазами и двух систем (рис. 12.22). Разность фаз между двумя фазами и отображается на циферблате. Когда системы находятся в фазе (разность фаз 0 °), шкала находится вверху. Когда они сдвинуты по фазе на 180 °, циферблат находится внизу.

Фазовый угол на измерителе изменяется медленно, потому что частоты двух систем немного отличаются.Поскольку частота встречного генератора немного выше, чем частота системы, стрелка синхроскопа вращается по часовой стрелке, потому что фазовый угол увеличивается. Если частота встречного генератора ниже, чем частота системы,

( c ) Напряжение машины теперь равно системному. Волны напряжения не совпадают по фазе, но частота увеличивается за счет увеличения скорости первичного двигателя. ( d ) Напряжение машины теперь равно системному, синфазно и с одинаковой частотой.Синхроскоп показывает 12 часов. Теперь переключатель можно замкнуть.

Игла

вращается против часовой стрелки. Когда стрелка синхроскопа останавливается в вертикальном положении, напряжения совпадают по фазе, и переключатель может быть замкнут для подключения систем.

Однако синхроскоп обеспечивает соотношение только для одной фазы. Он не предоставляет информацию о последовательности фаз.

Весь процесс параллельного подключения больших генераторов к линии выполняется компьютером. Для небольших генераторов оператор выполняет параллельные шаги.

Частотно-силовые и напряженно-реактивные характеристики синхронного генератора

Механический источник энергии для генератора первичный двигатель , такой как дизельные двигатели или паровые, газовые, водяные и ветряные турбины. Все первичные двигатели ведут себя одинаково. По мере увеличения потребляемой ими мощности скорость вращения уменьшается. В общем, это уменьшение скорости нелинейно. Однако регулятор делает это уменьшение скорости линейным с увеличением потребности в мощности.

Таким образом, система управления имеет небольшое падение скорости при увеличении нагрузки. Падение скорости (SD) первичного двигателя определяется следующим образом: где n nl — это скорость холостого хода первичного двигателя, а n fl — скорость первичного двигателя при полной нагрузке. Падение скорости большинства генераторов обычно составляет от 2 до 4 процентов. Кроме того, большинство регуляторов имеют регулировку уставки, позволяющую изменять скорость холостого хода турбины. Типичная кривая скорости-мощности показана на рис.12.23.

Так как электрическая частота связана со скоростью вращения вала и количеством полюсов на

Реактивная мощность Q имеет аналогичное соотношение с напряжением на клеммах В T . Как описано выше, напряжение на клеммах падает, когда к синхронному генератору добавляется отстающая нагрузка. Напряжение на клеммах увеличивается при добавлении ведущей нагрузки к синхронному генератору. На рисунке 12.24 показан график зависимости напряжения на клеммах от реактивной мощности.

Этот график имеет характеристику спада, которая обычно не является линейной, но большинство регуляторов напряжения генератора имеют особенность, которая делает эту характеристику линейной.

При изменении уставки напряжения на клеммах без нагрузки на регуляторе напряжения кривая может перемещаться вверх и вниз.

Характеристики частоты-мощности и напряжения-реактивной мощности на клеммах играют важную роль при параллельной работе синхронных генераторов. Когда один генератор работает в одиночку, активная мощность P и реактивная мощность Q равны величинам, требуемым нагрузкой.

Органы управления генератора не могут контролировать подаваемую активную и реактивную мощность. Следовательно, для заданной активной мощности рабочая частота генератора , , , регулируется заданными значениями регулятора, а для заданной реактивной мощности напряжение на клеммах генератора В, , T регулируется током возбуждения.

Входящие поисковые запросы:

admin

Ахмед Фарахат, инженер EECS Обладая 18-летним опытом работы в этой области, он работал в различных технологических дисциплинах и имел
Почетный диплом о высшем образовании в области компьютерных наук и инженерии

Похожие сообщения:

.

Генераторы, работающие параллельно, генераторы работают параллельно

Большинство тех, кто исследует параллельные генераторы, потому что им может потребоваться на больше мощности в жилом доме или прицепе для путешествий, чем обеспечивает один генератор. Хотя портативные газовые генераторы являются наиболее экономичными и универсальными доступными источниками энергии, большинство из них не может производить достаточно энергии для запуска и работы кондиционера на 15 000 БТЕ. Однако обычно этого можно добиться с помощью параллельных генераторов. См. Наш параллельный видео-тест, встроенный ниже.

Перейти к совместимому> Параллельные генераторы

Сравнение генераторов с параллельной совместимостью

Посмотреть наше сравнение

Еще видео⇒

Что такое параллельные генераторы

Параллельно работающие генераторы или работающие параллельно генераторы, проще говоря: соединение двух генераторов (часто одной марки и размера) вместе, чтобы обеспечить удвоенную мощность.Это соединение будет работать вместе, увеличивая количество ватт, которое уходит в ваш дом или дом на колесах. Это увеличивает мощность источника питания, позволяя запускать не только предметы первой необходимости. Опять же, наиболее распространенным аксессуаром, требующим дополнительной мощности, является кондиционер или другие мощные электроприборы. Ключевой вывод — при покупке генератора убедиться, что он может работать вместе с дополнительным агрегатом. Отличный вариант для этого — Honda 658130 .Он обеспечивает мощность 2000 Вт в портативном генераторе и легко подключается к другому генератору, если вы используете ту же модель. Это один из самых популярных генераторов с возможностью параллельной обработки.

Зачем использовать параллельные генераторы?

В большинстве случаев базового генератора будет достаточно, чтобы обеспечить питание предметов первой необходимости в течение короткого периода времени. Тем не менее, мы живем в мире, который становится все более и более зависимым от растущих потребностей в электроэнергии.Инверторные генераторы могут не хватать желаемого источника питания, и это особенно верно, когда речь идет о питании блока переменного тока в туристическом прицепе или жилом доме. Именно здесь наличие генераторов с возможностью параллельной работы становится решением повышенных требований к мощности.

Почему бы просто не купить генератор побольше?

Есть несколько причин, по которым кто-то может не захотеть просто «покупать генератор большего размера». Наиболее частая причина — это когда кто-то уже владеет определенным инверторным генератором, а позже обнаруживает, что ему нужно немного больше энергии.В этом случае имеет смысл приобрести дополнительный генератор для удовлетворения дополнительных потребностей в мощности, а не отказываться от текущей настройки. Кроме того, инверторные генераторы более экономичны и значительно тише , чем генератор с открытой рамой сопоставимого размера. Это связано с тем, что большая открытая рама мощностью 4000-5000 Вт (неинверторные генераторы) работает с постоянным дросселем до тех пор, пока не будет отрегулирована вручную. Инверторные генераторы (даже при параллельной работе) часто имеют «эко-режим» и технологию изменения дроссельной заслонки в зависимости от потребности в мощности.Таким образом, они гораздо более эффективны и портативны. Наконец, есть несколько генераторов с возможностью параллельного подключения, которые можно купить примерно по той же цене, что и аналогичный блок с открытой рамой. Наличие двух генераторов обеспечивает большую гибкость, основанную на потребностях в электроэнергии, и потенциальную резервную копию, если один из них выйдет из строя при отключении от сети. Конечно, одно устройство само по себе не будет управлять блоком переменного тока, но, по крайней мере, будет работать с основами.

Смотрите 50-амперную параллельную настройку, и все в одно и то же время

Еще видео⇒

Возвышение среднечастотного генератора

По мере увеличения потребности в энергии растут и технологии.В настоящее время разрабатываются более крупные инверторные генераторы (первоначально мощностью 2 кВт), которые могут запускать и запускать блоки переменного тока мощностью 15 000 БТЕ. Хорошим примером этого является двухтопливный инверторный генератор Champion 3400 . Только этот генератор способен запускать и запускать большинство генераторов для туристических прицепов и жилых автофургонов. Кроме того, Champion 3400 поддерживает параллельную работу, если требуется дополнительная мощность. Все больше и больше производителей будут продолжать производить генераторы такого типа, поскольку они представляют собой идеальную смесь портативного инверторного генератора и более крупного генератора с открытой рамой.

Приводит ли параллельное подключение к повреждению генераторов?

Запуск параллельных генераторов не проблема, если это два генератора, которые предназначены для работы таким образом. Кроме того, для работы большинства генераторов требуется специальный параллельный кабель. Причина этого в том, что у каждого генератора есть собственный компьютер внутри. Они не предназначены для совместной работы разных производителей. Эта синхронизация часто возможна только в том случае, если производители одинаковы.

Верхние параллельные генераторы и аксессуары

Champion 3400 Dual Fuel

Мы должны включить этот генератор в список параллельно совместимых генераторов из-за действительно уникальной особенности . Не только Champion 3 400 может работать параллельно с другими генераторами Champion, но и только [один] генератор может запускать и запускать кондиционер на 15 000 БТЕ. Это важно, потому что, как мы уже обсуждали, большинство людей, желающих параллельно установить генератор, заинтересованы в этом из-за блока переменного тока.Если вам понадобится еще больше мощности, этот генератор может подключить его с помощью параллельного комплекта. 3 400 может подключаться к другому инверторному генератору Champion 2800 (или более). И последнее, что делает этот генератор уникальным, — это возможность работы на двух видах топлива. Газ или пропан, он может работать с обоими видами топлива. Что касается , лучше всего окупается , если вас больше всего беспокоит включение переменного тока в жилой автофургон или туристический трейлер, Champion — лучший выбор.

_______________________________________

Параллельный комплект Champion для более 2800 инверторных генераторов

Очень важно тщательно выбрать правильный параллельный комплект.У каждого производителя разные требования и возможности. Поставляемые комплекты инверторов могут быть специально предназначены для генераторов мощностью 2000 Вт, или некоторые комплекты могут предусматривать 30 или 50 ампер. Этот конкретный комплект предназначен для инверторных генераторов Champion мощностью 2800 Вт (или более). Это комплект зажимов, не требующий специальных инструментов для установки. Как минимум (работает два 2800 генераторов) сложенная установка будет обеспечивать достаточно мощности для работы ДВУХ кондиционеров по 15 000 БТЕ! Нужен меньший комплект? Проверьте комплект 2,000 здесь .

_______________________________________

Дополнительный комплект инвертора Honda 2000

Если вы относитесь к тому типу людей, которые сразу переходят к делу, потому что вы уже знаете, что хотите установить параллельный генератор, этот комплект для вас. Honda объединила в одном комплекте все необходимое оборудование, включая ДВА генератора. С ним идут EU2000i и EU2000iC. В совокупности этот комплект будет производить 4000 Вт мощности, но при этом остается тихим, как и почти все генераторы Honda.Эти два агрегата, даже когда они подключены, остаются экономичными. Это, вероятно, самая популярная установка среди автодомов и туристов.

_______________________________________

Honda EU3000is

Наряду с 2000 ватт это один из самых популярных генераторов, который предназначен для работы параллельно с другим. Каждый генератор обеспечивает мощность 3000 Вт. EU3000is работает на газе и очень тихий даже при работе под нагрузкой.Обычно этот генератор работает на уровне децибел от 48 до середины 50. Как и многие генераторы Honda, они очень портативны и могут работать до 24 часов на одном баке топлива, в зависимости от нагрузки. Самым большим преимуществом из 3000 вместо 2000 (помимо дополнительной мощности) является тот факт, что он может работать дольше и предлагает готовую розетку для автофургонов. Это предлагает бензобак почти в 3,5 раза больше, чем у EU2000.

_______________________________________

Honda Параллельные кабели

В отличие от аксессуаров для генераторов, доступных в Интернете, это оригинальная запчасть Honda.Этот набор кабелей может соединить два одинаковых генератора мощности вместе с минимальными усилиями с вашей стороны. Параллельные кабели предназначены для генераторов Handi EU1000 / EU2000 / EU3000. Кабели поставляются с инструкциями, помогающими при первоначальной установке. Многие добились успеха при подключении двух (одинаковых генераторов Honda), питающих кондиционеры от 10 000 до 15 000 БТЕ. Это также один из самых дешевых параллельных наборов среди всех других брендов.

_______________________________________

Yamaha EF2400iS или два комплекта инвертора Yamaha EF2000iS

Yamaha EF 2000 — один из самых популярных портативных генераторов.Фактически, это один из наших лучших вариантов для кемпинговых генераторов, потому что он очень тихий. Вы можете прочитать этот полный обзор здесь. К этому комплекту можно подключить два инверторных генератора Yamaha EF2400iS или два инверторных генератора Yamaha EF2000iS. При подключении к выходу прилагается стандартный шнур RV на 30 ампер. В Интернете есть несколько других параллельных шнуров, но это, безусловно, самая популярная конфигурация.

_______________________________________

Параллельный комплект Briggs & Stratton

Как и генераторы Champion и Westinghouse, Briggs & Stratton является популярным выбором среди генераторов из-за своей цены.2200 Briggs значительно дешевле Yamaha или Honda. Это, в сочетании с тем фактом, что эти генераторы могут работать параллельно, делает их еще более привлекательными. Фактически, покупка ДВА Briggs & Stratton P2,2000 (читайте наш полный обзор Briggs & Stratton здесь ) и параллельного комплекта стоит лишь немногим больше, чем одна Yamaha или Honda. Для тех, кто ищет экономичный выбор, это может быть идеальный выбор.

_______________________________________

Комплект для параллельного подключения генераторов

Generac предлагает один из самых передовых комплектов параллельного подключения для своих генераторов.Вместо того, чтобы выполнять подключения через параллельные разъемы на задней или боковой стороне генератора, как того требуют многие другие производители, Generac просто подключается к существующим розеткам. Когда дело доходит до параллельного подключения двух устройств, нет ничего проще, чем этот комплект. Этот комплект предназначен для инверторного генератора IQ2000 . В центре внимания — одна розетка на 30 ампер.

Совместимость с параллельным генератором:

.

Параллельная работа генераторных установок

Утилиты и резервное питание

По мере того, как мир становится все более зависимым от электроэнергии для функционирования и роста, системы резервного питания, такие как генераторы, играют все более важную роль в обеспечении бесперебойной подачи электроэнергии. Ваш выбор генератора зависит в первую очередь от объема резервного питания, необходимого для вашего конкретного приложения.

Часто вам может потребоваться лишь минимальный запас резервного питания для обеспечения бесперебойной работы основных устройств или критически важного оборудования.Или вам может потребоваться поддерживать вашу полную нагрузку, а затем и некоторую, что часто бывает в средах с высокой доступностью.

В любом случае не всегда можно найти генератор, точно соответствующий вашим требованиям. Иногда выходная мощность стандартных генераторных агрегатов, имеющихся на рынке, может значительно превышать минимальные или не соответствовать максимальным требованиям. Это одна из областей, где могут блеснуть параллельные генераторы.

Параллельная работа генераторов

Самый простой способ настроить параллельную систему — использовать генераторы, которые абсолютно одинаковы или, по крайней мере, имеют одинаковые выходные характеристики и шаг генератора.Еще один гибкий подход к резервированию ваших требований к питанию — наличие двух или более генераторов переменной мощности. В любом сценарии они могут быть подключены параллельно с параллельным распределительным устройством для достижения максимальной выходной мощности во время пиковых нагрузок или желаемой минимальной выходной мощности в другое время. Преимущества параллельных систем выработки электроэнергии.

Параллельные резервные энергосистемы всегда были значительно выгоднее одиночных больших генераторных установок. Однако реализация таких систем исторически ограничивалась крупными проектами или критически важными приложениями из-за ограничений, связанных с более высокой стоимостью, пространством и высоким уровнем сложности, необходимого для установки и обслуживания.До недавнего времени многие предприятия, как крупные, так и мелкие, воздерживались от параллельной работы генераторных установок. С внедрением сложных интегрированных технологий цифрового управления стало намного проще управлять системами параллельно и извлекать выгоду из дополнительных преимуществ, которые эти системы могут предоставить. Пожалуйста, прочтите Советы по покупке бывших в употреблении генераторов для получения дополнительной информации о бывших в употреблении генераторах, которые вы можете рассматривать для параллельной работы:

1. Надежность — избыточность, присущая параллельной работе нескольких генераторов, обеспечивает большую надежность, чем та, которую обеспечивает одиночный генераторный агрегат для критических нагрузок.В случае отказа одного блока критические нагрузки перераспределяются между другими блоками в системе в приоритетном порядке. Во многих средах критические нагрузки, которым требуется наивысшая степень надежного резервного питания, обычно составляют лишь часть общей мощности, генерируемой системой. В параллельной системе это означает, что наиболее важные элементы будут иметь избыточность, необходимую для поддержания питания, даже если один из блоков отключится.
2. Расширяемость — при выборе размеров генераторов в соответствии с требованиями к нагрузке часто бывает трудно точно спрогнозировать увеличение нагрузки и адекватно спланировать ожидаемые дополнительные требования.Если прогнозы нагрузки агрессивны, ваши первоначальные вложения в генератор могут быть выше, чем необходимо. С другой стороны, если прогнозы нагрузки неадекватны, вы можете остаться без надежного резервного источника питания или, возможно, придется прибегнуть к дорогостоящей модернизации генератора или даже к покупке другого блока в целом
   При параллельном использовании операционных систем легче учитывать вариации нагрузки, не превышая ваш бюджет и не накапливая дорогостоящие устройства, которые редко используются. Если у вас достаточно физического пространства, при необходимости можно добавить генераторы для дополнительного источника питания.Аналогичным образом резервные генераторы можно отсоединить от блока и использовать отдельно на других объектах.
3. Гибкость — параллельное использование нескольких блоков обеспечивает большую гибкость, чем использование одного крупногабаритного генератора высокой мощности. Несколько генераторов меньшего размера, работающих параллельно, не нужно группировать вместе и могут быть расположены распределенным образом, уменьшая потребность в одной очень большой площади для одного генератора большего размера. Установка на крыше или установка малогабаритных генераторов в ограниченном пространстве — это всего лишь несколько способов, с помощью которых вы можете творчески найти способы подобрать их.Поскольку агрегаты не требуют большого коллективного пространства, которое должно располагаться бок о бок, их часто можно установить в небольших помещениях или в тех случаях, когда пространство является ограничивающим фактором
4. Простота обслуживания и удобство 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.
5. Рентабельность и качество исполнения — Отдельные блоки, работающие параллельно, обычно имеют меньшую мощность. Двигатели, используемые в этих генераторах, обычно являются промышленными, дорожными или крупнотоннажными двигателями, разработанными с использованием передовых производственных технологий, которые обеспечивают им высокую степень надежности и низкую стоимость выработки на единицу мощности.

Основные аспекты настройки параллельных систем

В большинстве случаев каждый отдельный генератор в параллельной системе состоит из четырех-шести микроконтроллеров, соединенных между собой жестко.Сложность установки возрастает, если отдельные генераторы были произведены разными поставщиками, а контроллеры основаны на сочетании аналоговых и цифровых технологий.

Обычно требуется около 3-4 недель для параллельной настройки генератора большой мощности и его готовности к подаче резервного питания. Однако в небольших приложениях, таких как частные дома и малый бизнес, это может занять меньше времени. В обоих случаях процесс установки включает шесть основных функций и представляет собой сложный процесс, требующий помощи опытного электрика.Чтобы получить представление о некоторых из задействованных вещей, ниже рассматриваются эти ключевые особенности:

Контроль скорости

Каждый отдельный генератор работает со своими заданными оборотами и частотой двигателя. Когда отдельные генераторы соединены вместе, их обороты двигателя привязаны к общей скорости всей системы.
Баланс нагрузки: нагрузка, разделяемая каждым генератором, определяет скорость его двигателя. В параллельной системе вся нагрузка распределяется между всеми генераторами.

Синхронизация

Конечно, важно синхронизировать фазу каждого генератора с фазой всей системы. Оборудование автоматической синхронизации также можно использовать во многих ситуациях.
Регулировка напряжения: как и в случае частоты вращения двигателя отдельных генераторов, напряжение каждого блока привязано к напряжению других блоков в системе. Когда любой блок имеет немного более высокое заданное значение напряжения, чем другие генераторы в системе, он в конечном итоге будет нести всю нагрузку по напряжению системы.Регуляторы напряжения отдельных генераторов соединены между собой в систему реактивного перекрестного тока, которая регулирует уставки напряжения отдельных генераторов, собирая входные сигналы от всех трансформаторов, управляющих отдельными напряжениями.

Контроллер генераторной установки

Устанавливается контроллер для проверки параметров двигателя и генераторов каждого агрегата в системе. Управление нагрузкой и включение / выключение генераторов по расписанию также можно выполнить с помощью некоторых из новых доступных цифровых контроллеров.Проактивное реле: проактивный контроллер реле проверяет правильность синхронизации, баланса нагрузки и напряжения и функций обратной мощности. Все эти особенности обычно регулируются установкой микроконтроллеров в генераторы. В традиционных параллельных операционных системах каждый из генераторов имеет свои собственные контроллеры в дополнение к главному контроллеру, который управляет объединенной системой. Это нецелесообразно в небольших установках, а иногда и в более крупных, из-за огромной сложности и стоимости установки.

Каждый из контроллеров должен быть установлен таким образом, чтобы они управляли работой отдельного генератора и синхронизировались с работой параллельной системы, управляемой главным контроллером. В традиционных старых параллельных системах также возникает много электрических помех из-за одновременной работы нескольких контроллеров. Это вызывает множество нарушений, и эти системы часто предрасположены к временному коллапсу. Следовательно, требуется постоянный контроль за стабильным питанием во время сбоев питания, что является дополнительными расходами и препятствием, которое необходимо преодолеть.

Некоторые проблемы, встречающиеся в традиционных параллельных системах, решаются за счет интеграции систем с цифровым управлением. При интегрированном параллельном подключении каждый генератор имеет только один цифровой контроллер, который используется для мониторинга и управления всеми вышеперечисленными ключевыми функциями. Это значительно снижает шум и увеличивает производительность параллельного блока питания. Кроме того, эти контроллеры являются устройствами plug and play. В случае выхода из строя достаточно просто отключить его от сети и заменить запасным. После того, как все настроено обученными профессионалами, необходимость обращения за квалифицированной технической помощью также значительно снижается.Также посетите Как работают генераторы, чтобы получить более подробную информацию о функциях генераторных установок и о том, как они производят электричество.

Компаниям, выбирающим интегрированные генераторы, также не приходится сталкиваться с дополнительными хлопотами, связанными с постоянной проводкой, поскольку количество контроллеров сокращено до минимума, а вся связь осуществляется в цифровом формате. Работу основных функций можно контролировать на компьютере, подключив к нему главный контроллер, что позволяет легко устранять неполадки. Современное распределительное устройство параллельной работы может быть подключено к компьютеру и Интернету для удаленного мониторинга.

Как видите, параллельная работа генераторов имеет ряд явных преимуществ и должна быть рассмотрена любой компанией, стремящейся получить резервное питание высокого уровня с резервированием. Однако необходимо учитывать затраты и другие соображения, а из-за сложности, технические знания абсолютно необходимы для разработки и установки правильно настроенной параллельной системы.

>> Вернуться к статьям и информации <<
.