Синхронизация означает минимизацию разницы в напряжении, частоте и фазовом угле между соответствующими фазами на выходе генератора и питающей сети. Перед подключением генератор переменного тока необходимо синхронизировать с сетью. Он не может обеспечить питание, если он не работает на той же частоте, что и сеть. Перед подключением генератора к сети необходимо выполнить синхронизацию. Синхронизация может осуществляться вручную или автоматически. Целью синхронизации является мониторинг, доступ, включение и автоматическое выполнение управляющих действий для предотвращения отклонений напряжения и частоты.
Для синхронизации необходимо соблюдать правила:
Колебания напряжения:
Когда генератор синхронизируется с электросетью, обычно на распределительной линии возникают колебания напряжения. Во время синхронизации колебания напряжения не должны превышать 3% в точке общей связи.
Пределы синхронизации:
Пределы, разрешающие синхронизацию:
- Фазовый угол - +/- 20 градусов
- Максимальный перепад напряжения - 7%
- Максимальная частота скольжения - 0,44%
Реле:
Для проверки синхронизации необходимо использовать «реле проверки синхронизации». Использование реле не применимо к индукционным генераторам. Использование реле проверки синхронизации должно использоваться в качестве резервного во время синхронизации и гарантировать, что генератор не будет подключаться к обесточенной линии распределения.
Синхронизация индукционных генераторов:
Для синхронизации индукционных генераторов его просто нужно разогнать до скорости синхронизации и подключить. Для этого будут использоваться стандартные контроллеры двигателей. Для механического приведения генераторов в синхронизирующую скорость будет использоваться мощность вала турбины. Скорость двигателей зависит от частоты и числа полюсов генераторов.
Синхронизация синхронных машин:
Для синхронных генераторов форма выходного сигнала должна совпадать по фазе с формой сигнала напряжения сети или находиться в указанных пределах. Скорость изменения фазового угла между сетью и машиной (генератором) должна быть в указанных пределах.
Некоторые другие правила - это устройство привода с регулируемой скоростью для поддержания постоянной выходной частоты, защита соединения между генератором и системой распределения.
Сбой синхронизации:
Схема синхронизации может не отвечать на принятый входной импульс, если полученный входной импульс закорочен, чем период выборки синхронизатора. Тогда не будет синхронизированного представления. Когда частота импульсов входного сигнала выше, чем частота синхронизации синхронизатора, он также может не реагировать. Иногда сам синхронизатор может выйти из строя из-за игнорирования входных событий. Все это обстоятельства, которые могут создать проблемы, если не будут обнаружены. Причины выхода из строя синхронизация электросети .
Сбои синхронизации и их обнаружение:
Бывают ситуации, когда генераторы и некоторые местные нагрузки отключаются от главных распределительных линий. Из-за этого снижается качество подачи, и это может препятствовать автоматическому повторному подключению устройств. Это называется островком. По этой причине изолирование должно быть обнаружено немедленно, а выработка электроэнергии должна быть немедленно прекращена.
Из-за острова могут иметь место следующие опасности
- Обычно разнесенные линии заземляются только на подстанции. При отключении распределительных линий и генераторов линия не заземляется. По этой причине линейное напряжение может быть чрезмерным.
- Вклад уровня неисправности от сети к подстанции может быть потерян. Это повлияет на работу защиты на распределенных линиях. Из-за этого может не возникнуть достаточный ток.
- Из-за островного режима синхронизация не поддерживается. Когда ручка пытается повторно соединиться с линией распределения, это может быть рассинхронизировано в точке повторного соединения. Из-за этого внезапно могут возникнуть большие потоки электроэнергии, которые могут вызвать повреждение генераторов, распределительных устройств и потребительских товаров.
Некоторые другие недостатки, связанные с изолированием, заключаются в том, что уровни напряжения могут выходить за пределы нормальных рабочих пределов, а качество питания может снижаться.
Методы обнаружения Islanding:
Обнаружение островков может быть выполнено активными и пассивными методами. Пассивные методы ищут переходные события в сетке, а активные методы проверяют сетку, посылая сигналы из точки распределения сетки. Защита от потери сети (LoM) будет разработана для определения отключения генераторов и нагрузок при создании острова. Наиболее часто используемые методы обнаружения LoM могут не обнаруживать островков, когда производство близко соответствует потреблению в островной зоне. Эта слепая зона называется зоной без обнаружения (NDZ). Размер NDZ можно уменьшить, затянув реле настройки LoM.
Активные методы:
Измерение импеданса, определение импеданса на определенной частоте, сдвиг частоты в режиме скольжения, частотное смещение и методы обнаружения скачка частоты - вот некоторые из пассивных методов обнаружения разделения. Преимущество метода измерения импеданса - чрезвычайно маленький NDZ для одного инвертора. Метод сдвига частоты в режиме скольжения относительно прост в реализации. По сравнению с другими методами обнаружения он очень эффективен для предотвращения образования островков.
Пассивные методы:
Все фотоэлектрические инверторы, подключенные к сети, должны иметь методы защиты от повышения / понижения частоты и методы защиты от пониженного / повышенного напряжения, которые заставляют инвертор прекращать подачу электроэнергии в энергосистему, если частота или напряжение сети в точке соединения.
Защита от пониженного / повышенного напряжения по напряжению / частоте
Источник изображения - tesla.selinc
Эти методы защиты защищают оборудование потребителя, а также служат для защиты от островков. Обнаружение скачка фазы напряжения и обнаружение гармоник напряжения - это еще несколько пассивных методов обнаружения изолированного включения. Методы защиты от пониженного / повышенного напряжения и методы защиты от пониженного / повышенного напряжения необходимы, кроме предотвращения секционирования. Некоторые методы предотвращения изолирования вызывают аномальное напряжение и частоту. Методы защиты от пониженного / повышенного напряжения и методы защиты от пониженного / повышенного напряжения являются недорогими методами изолированного обнаружения.
Применения обнаружения отказа электросети:
Освещение - одна из основных причин неисправностей энергосистемы. Вся энергосистема электрически состоит из электростанций, подстанций и линий электропередач, распределительных фидеров и потребителей энергии. Обнаружение сбоя синхронизации между генераторами и электросетью является основным преимуществом, таким как экономия энергии. Тогда мы сможем избежать потери потребляемой мощности, отключив устройства потребления энергии.
Когда есть пониженное / повышенное напряжение или пониженная / повышенная частота, компаратор обнаружит разницу между фактической мощностью и реактивной мощностью. Если нет сбоя в синхронизации электросети, то датчики выдадут нулевые значения. На основании значений пониженного / повышенного напряжения и пониженного / повышенного напряжения источники питания будут отключены, если будут обнаружены какие-либо значения, выходящие за пределы ограничений.
Я надеюсь, что мы четко обсудили обнаружение синхронизации энергосистемы, если какие-либо дополнительные вопросы по этой теме или по электрическим и электронным проектам оставляют комментарии ниже.
