AC Senkron Makine Senkronizasyonu

AC senkron jeneratörler, dünya çapındaki enerji santrallerinde elektrik üretiminin bel kemiğidir ve genellikle elektrik şebekesini stabilize etmek için kullanılır. Senkron jeneratörün faz sıralarını, gerilim büyüklüklerini ve frekanslarını ağdaki gücünkilerle eşleştirmek çok önemlidir. Jeneratör şebeke ile faz dışındaysa, jeneratör güç sağlayamaz. Büyük enerji santrallerinde otomatik senkronizatörler kullanılırken, burada basit bir manuel senkronizasyon yöntemi gösterilmektedir. Bu video, üç fazlı senkron jeneratörleri tanıtacak ve jeneratörün güç şebekesine manuel senkronizasyonu için voltaj ve frekans çıkışlarını ayarlamak için protokolleri gösterecektir.

AC senkron makineler, iç dönen çekirdek, rotor ve dış sabit halka, statordan oluşur. Rotor manyetik alanı, uygulanan bir DC voltajı tarafından indüklenen sabittir. Stator manyetik alanı, her faz kendi ayrı stator bobinleri setine bağlı üç fazlı alternatif akım kullanılarak uyarılır. Bu, besleme hattı akımındaki salınımlara karşılık gelen sabit büyüklükte dönen bir manyetik alanı ve dönme frekansını indükler. Stator ve rotor manyetik alanları birleştirilir ve rotorun statorun dönen manyetik alanıyla tam olarak aynı hızda dönmesine neden olur. AC senkron makinelerin özellikleri hakkında daha fazla bilgi için lütfen JOVE'un bilim eğitimi videosunu, AC Senkron Makine Karakterizasyonu'nu izleyin. Senkron makine bir güç jeneratörü olarak çalıştırıldığında, bir ana hareket ettirici rotora tork uygulayarak rotor ve stator manyetik alanları arasında esnek bir fark oluşmasına neden olur. Uygulanan tork rotor hareketine karşı çıkarsa, makine, makineyi tekrar senkronizasyona getirmek için sistemden reaktif gücü emer. Uygulanan tork bunun yerine dönüşü hızlandırır ve makineyi aşırı heyecanlandırırsa, jeneratör sisteme güç sağlar. Jeneratörün, elektrik şebekesi ile aynı voltaj büyüklüğünde, frekansta ve faz sırasında güç sağladığına dair görsel onay sağlamak için üç lambalı bir yöntem kullanılabilir. Senkron jeneratörler için frekans, ana taşıyıcı hızı değişimi ile kontrol edilir. Jeneratör ve sistem gücü faz dışındaysa, lambalar titrer. Voltaj eşleştiğinde, sıfır diferansiyel üç lambanın da aynı anda kapanıp açılmasına neden olur. Artık senkron jeneratörlerin temel prensipleri açıklandığına göre, bir AC senkron jeneratörün elektrik şebekesine manuel senkronizasyonu gösterilecektir.

Ana taşıyıcı olarak bir DC motoru veya dinamometreyi başlatarak başlayın. Üç fazlı bağlantı kesme, senkron motor ve DC motorun tümünün kapalı olduğunu kontrol edin. Variac %0'a ayarlandığında, üç fazlı prize bağlayın. Ardından, kurulumu gösterildiği gibi bağlayın. Ardından, senkron makinedeki üç fazlı anahtarı açın. Son olarak, S1 ve üç lambanın paralel bağlandığından emin olun. Ve dijital güç ölçer problarının kutuplarına dikkat edin. Ardından, başlatma çalıştırmasının başlangıç konumunda olup olmadığını kontrol edin. S1 kapalıyken, RF'yi maksimum direncine ayarlayın. Üç fazlı bağlantı kesme anahtarını açın ve ardından yüksek voltajlı DC güç kaynağını açın. Ardından, akımdaki çalışma voltajını görüntülemek için güç kaynağındaki VI ekran düğmesine basın ve voltajı 15 volta ayarlayın. Ardından DC besleme panelindeki BAŞLAT'a basın. Dinamometre, DC kaynağından çekilen büyük bir geçici akıma sahip olmalıdır. Ancak, aşırı akım limiti veya OCT ışığı yanarsa, aşırı akım limitini artırın. Şimdi senkron makinenin yavaşça döndüğünü gözlemleyin. Son olarak, DC besleme çıkış voltajını yaklaşık 160 volta yükseltin ve flaş ışığı tekniğini kullanarak şaft dönüş hızını ölçün. Ardından, 1.800 RPM dönüş hızı elde etmek için besleme voltajını ayarlayın. Ardından DC akımını ve voltajını kaydedin.

Şimdi üç lamba yöntemini kullanarak jeneratörü gösterildiği gibi tamamen monte edilmiş aparatla senkronize edin. Çalıştırmak için senkron makine tarafındaki başlat çalıştırma anahtarını değiştirin ve üç lambanın yandığını kontrol edin. Ardından, 120 voltluk bir jeneratör voltajı elde etmek için besleme voltajındaki RF'yi yinelemeli olarak ayarlayın. Dijital güç ölçerdeki VG'nin frekansını 60 Hz'e ayarlayın. +/- %2 içindeki değerler kabul edilebilir. Ardından Variac çıkışını hafifçe 120 volta yükseltin. Bu aşamada, şebeke ve jeneratör her ikisi de 60 Hz frekansında 120 volt sağlıyor. + veya - işaretleri dahil olmak üzere her iki güç ölçerde voltaj, akım ve güç okumalarını kaydedin. Son olarak, senkronizasyonu onaylamak veya ayarlamak için lambaların aydınlatma düzenini kullanın. Üç lamba yönteminde, istenen AC voltajı elde edildiğinde, lambalar aynı anda açılır ve kapanır. Şebekeden gelen A, B, C faz dizisi makineden gelen A, C, B dizisi ile karşılanırsa, lambalardaki voltajlar aynı anda üç fazda da asla sıfıra eşit olmadığından lambaların döngüsü gerçekleşir. Bunun yerine üç lamba dönüyor ve senkronize olmuyorsa, jeneratör ve şebeke, lamba seti boyunca farklı faz dizilerine sahip olur. Dizileri tanımlayın. Biri ABC, diğeri ACB olarak. Ardından sırayı ayarlamak için önce Variac'ı tekrar %0'a getirin ve güç kaynağı panelindeki STOP düğmesine basın. DC voltajını tekrar 15 volta düşürdükten sonra, son olarak jeneratör tarafında B ve C fazlarını değiştirin. Üç lambanın tümü aynı anda yanar ve kararırsa, jeneratör ve şebeke aynı faz sırasına sahiptir ve doğru şekilde senkronize edilir. Aksi takdirde, faz sırası değişikliğini tekrarlayın Tüm ışıklar söndüğü anda S1 anahtarını açın. S1 artık terminallerinde kısa devre görevi gördüğü için ışıkların tümü kapalı kalmalıdır. Jeneratör daha sonra şebeke ile senkronize edilir.

Senkron makineler, gücü stabilize etmek için endüstriyel uygulamalarda sıklıkla kullanılır. Makinenin güç faktörü, makinenin belirli koşullar altında reaktif güç sağlayıp sağlayamayacağını gösterir. Şebekeyi stabilize etmek için enerjiyi depolamak ve serbest bırakmak. Bu şekilde çalışırken, makine Senkron Kondenser olarak adlandırılır. Rüzgarın yenilenebilir bir enerji kaynağı olarak kullanılmasında, rüzgar enerjisi türbini, senkron jeneratörün ana hareket ettiricisidir. Jeneratörün yüksek yüklerde durmasını önlemek için, türbin rotor kanat açıları, değişken rüzgar hızlarında dönüş hızını optimize etmek için diferansiyel olarak kontrol edilir. Üretilen rüzgar enerjisini şebekeye iletmek için rüzgar türbinleri, gücü güvenli bir şekilde şebeke hatlarına iletmek için otomatik bir senkronizatör arayüzü kullanır.

JOVE'un AC senkron makine senkronizasyonuna girişini az önce izlediniz. Artık üç fazlı senkron jeneratörlerin voltaj ve frekans çıkışlarını nasıl ayarlayacağınızı anlamalısınız. Jeneratörü elektrik şebekesine manuel olarak senkronize edin ve alan akımı ve hız değişimlerinin jeneratör güç çıkışı üzerindeki etkilerini ölçün. İzlediğiniz için teşekkürler!