Синхронизацията означава минимизиране на разликата в напрежението, честотата и фазовия ъгъл между съответните фази на изхода на генератора и захранването на мрежата. Генераторът на променлив ток трябва да бъде синхронизиран с мрежата преди свързване. Той не може да достави захранването, освен ако не работи на същата честота като мрежата. Синхронизацията трябва да се осъществи преди свързване на генератора към мрежа. Синхронизацията може да се постигне ръчно или автоматично. Целта на синхронизацията е да наблюдава, осъществява достъп, активира и автоматично да предприема контролни действия, за да предотврати аномалиите на напрежението и честотата.
Трябва да се спазват правила за синхронизация:
Колебания на напрежението:
Когато генераторът е синхронизиран с електрическа мрежа, обикновено има колебания на напрежението на разпределителната линия. По време на синхронизацията колебанията на напрежението не трябва да надвишават 3% в точката на общото свързване.
Ограничения за синхронизация:
Границите, позволяващи синхронизация, са
- Фазов ъгъл- +/- 20 градуса
- Максимална разлика в напрежението - 7%
- Максимална честота на приплъзване - 0,44%
Релета:
За проверка на синхронизацията трябва да се използва „синхронизиращо реле за проверка“. Използването на релета не може да се прилага за индукционни генератори. Използването на синхронизиращото реле за проверка е да се приеме като резервно копие по време на синхронизацията и да се гарантира, че генераторът няма да се свърже с мъртва разпределителна линия.
Синхронизация на индукционни генератори:
За синхронизацията на индукционните генератори просто трябва да се задейства до скоростта на синхронизация и да се свърже. За тази цел ще се използват стандартни контролери на двигателя. За механично задвижване на генераторите до скорост на синхронизация ще се използва мощност на вала на турбината. Скоростта на двигателите зависи от доставената честота и броя на полюсите на генераторите.
Синхронизация на синхронни машини:
За синхронни генератори изходната форма на вълната трябва да е във фаза с формата на вълната на напрежението на мрежата или с в определени граници. Скоростта на промяна на фазовия ъгъл между мрежата и машината (генератора) трябва да бъде в посочените граници.
Някои други правила са устройство с променлива скорост за поддържане на постоянна изходна честота, защита на връзката между генератора и разпределителната система.
Неуспех на синхронизацията:
Схемата за синхронизация може да не успее да отговори на получен входен импулс, когато полученият входен импулс е късо от периода на дискретизация на синхронизатора. Тогава няма да се извърши синхронизирано представяне. Когато честотата на импулсите на входния сигнал е по-висока от скоростта на синхронизация на синхронизатора, тогава той може да не реагира. Понякога самият синхронизатор може да се провали, като игнорира входните събития. Всичко това са обстоятелствата, които могат да създадат проблеми, ако не бъдат открити. Има различни причини за неуспех на синхронизация на електрическата мрежа .
Неизправности при синхронизация и тяхното откриване:
Има някои ситуации, при които генераторите и някои локални товари са изключени от основните разпределителни линии. Поради това намаляване на качеството на доставката и може да предотврати автоматичното повторно свързване на устройствата. Това се нарича остров. Поради тази причина островът трябва да бъде открит незабавно и производството на енергия трябва да бъде спряно незабавно.
Поради острови може да възникнат следните опасности
- Обикновено разпределените линии се заземяват само в подстанцията. Когато разпределителните линии и генераторите са изключени, линията не е заземена. Поради тази причина напрежението в линията може да е прекомерно.
- Приносът за ниво на повреда от мрежата към подстанцията може да бъде загубен. Това ще окаже влияние върху защитата на разпределени линии. Поради това може да не се генерира достатъчен ток.
- Поради Islanding синхронизацията не може да се поддържа. Когато захватът се опитва да се свърже отново с разпределителната линия, може да не е синхронизиран в точката за повторно свързване. Поради това изведнъж може да изтече голяма мощност, която да причини щети на генераторите, разпределителните блокове и потребителските продукти.
Някои други недостатъци, дължащи се на остров, са, че нивата на напрежение могат да излязат извън нормалните работни граници и качеството на захранването може да бъде намалено.
Методи за откриване на остров:
Откриването на остров може да се извърши чрез активни и пасивни методи. Пасивните методи търсят преходни събития в мрежата, а активните методи ще изследват мрежата чрез изпращане на сигнали от точката на разпространение на мрежата. Защитата срещу загуба на мрежа (LoM) ще бъде проектирана така, че да усети изключването на генераторите и натоварванията, когато е създаден остров. Най-използваните методи за откриване на LoM може да не успеят да открият остров, когато продукцията съвпада с потреблението в островната зона. Тази сляпа зона се нарича зона за неоткриване (NDZ). Размерът на NDZ може да бъде намален чрез затягане на релетата за настройка на LoM.
Активни методи:
Измерване на импеданс, откриване на импеданс при определена честота, изместване на честотата в режим на приплъзване, отклонение на честотата и методи за откриване на скок на честотата са някои пасивни методи за откриване на остров. Предимството на метода за измерване на импеданса е изключително малък NDZ за единичен инвертор. Методът за смяна на честотата на приплъзване е относително лесен за изпълнение. Той е много ефективен при предотвратяване на острови в сравнение с други методи за откриване.
Пасивни методи:
Всички PV мрежови инвертори, свързани към мрежата, трябва да имат методи за защита над / под честота и методи за защита от напрежение под / над, които карат инвертора да спре да подава захранване към електрическата мрежа, ако честотата или напрежението на мрежата в точката на свързване.
Под / свръх защита за напрежение / честота
Източник на изображението - tesla.selinc
Тези методи за защита защитават потребителското оборудване, а също и обслужването като анти-островни методи. Откриване на фаза на напрежение и откриване на хармоници на напрежението са някои по-пасивни методи за откриване на остров. Необходими са методите за защита от пренапрежение / свръхнапрежение и под / над честотата, различни от предотвратяването на остров. Няколко метода за предотвратяване на острови произвеждат необичайно напрежение и честота. Методите за защита от под / свръхнапрежение и под / над честотата са евтини методи за откриване на остров.
Приложения за откриване на повреда в електрическата мрежа:
Осветлението е една от основните причини за неизправности в електроенергийната система. Цялата енергийна система се състои електрически от електроцентрали, подстанции и преносни линии, разпределителни захранващи устройства и консуматори на енергия. Откриването на грешка при синхронизацията между генераторите и електропреносната мрежа е основното предимство като спестяване на енергия. Тогава можем да избегнем загубата на консумация на енергия, като изключим устройствата за консумация на енергия.
Когато има под / над напрежение или под / над честота, тогава компараторът ще открие разликата в действителната мощност и реактивната мощност. Ако няма повреда в синхронизацията на електропреносната мрежа, тогава детекторите ще дадат нулевите стойности. Въз основа на стойностите за под / над напрежение и под / над честотата, доставчиците на енергия ще бъдат изключени, ако се наблюдават някакви стойности извън ограниченията.
Надявам се, че ясно сме обсъдили откриването на синхронизацията на електропреносната мрежа, ако допълнителни въпроси по тази тема или по електрическите и електронните проекти оставят коментарите по-долу.
