Elektrik Jeneratörlerinde Senkronizasyon Nedir? Nasıl Yapılır?

0
2642

Senkronizasyon temel anlamda eş zamanlı olarak çalışmaktır. Bu şekilde birden fazla jeneratör eş zamanlı çalışarak yükü paylaşmakta aynı zamanda herhangi biri arızaya girdiğinde enerjide kesinti yaşanmamaktadır. Jeneratörlerin Şebekeye veya Birbirine Senkron Olma Koşulları:

  1. Faz Sırası
  2. Voltaj Değeri
  3. Frekans
  4. Faz Açısı

Şekil 1 :  Bir jeneratörü şebekeyle senkronize etmek

Yukarıda sıralanan koşulları yakından inceleyelim. Unutmayalımki bu koşullar aynı barada çalışacak tüm jeneratörler için geçerlidir.

1. Faz Sırası

Bir jeneratörün 3 fazının faz sırası ( veya faz dönüşü ), şebekenin 3 fazının faz sırasıyla aynı olmalıdır. ac faz sırası ile ilgili görsel sonucu Faz sırasının yanlış olabileceği iki durum vardır,  ilk kurulum ve jeneratörün arıza sonucu bakıma girmesidir. Bunlar  iki olası sorun kaynağıdır . Jeneratör veya transformatör güç kabloları bakım sırasında değiştirilebilir.Buda faz sırasının değişmesine yol açabilir. faz sırası ölçüm ile ilgili görsel sonucu

Basit bir faz sırası tespit cihazı

2. Voltaj Değeri

Jeneratör tarafından üretilen sinüzoidal voltajın büyüklüğü, şebekenin ürettiği sinüzoidal voltajının büyüklüğüne eşit olmalıdır. Diğer tüm koşullar yerine getirilmiş ancak iki voltaj aynı değilse , yani voltaj farkı varsa, AC jeneratör çıkış şalterinin kapatılması potansiyel olarak büyük MVAR(reaktif) akışına neden olacaktır .

Bir jeneratörün şebekeye senkronize edilmesinden önce,bir elektrik akımı yoktur, endüvi reaksiyonu yoktur ve bu nedenle jeneratörün dahili gerilimi jeneratörün terminal voltajıyla aynı olması gerektiğini hatırlayın.

Jeneratör voltajı şebeke voltajından yüksekse , bu, jeneratörün dahili voltajının şebeke voltajından daha yüksek olduğu anlamına gelir. Şebekeye bağlandığında jeneratör fazla uyarılacak ve MVAR üretecektir. Jeneratör voltajı şebeke voltajından düşükse , bu, jeneratörün dahili voltajının şebeke voltajından daha düşük olduğu anlamına gelir. Şebekeye bağlandığında jeneratör az uyarıldığından  MVAR çekecektir.

3. Frekans

Jeneratör tarafından üretilen sinüzoidal voltajın frekansı, şebekenin  ürettiği sinüzoidal voltajın frekansına  eşit olmalıdır.

Şekil 2 – Jeneratör Şebekeden Daha Yavaş

Şekil 2’de jeneratör şebekeden daha yavaştır(düşük frekans). Senkronoskop saatin ters yönünde hızla dönecektir. Jeneratör şalteri yanlışlıkla kapatılacak olursa, jeneratör elektrik sistemi dışında kalır. Motor gibi davranır ve şebeke onu hızlandırmaya çalışacaktır. Bunu yaparken rotor ve stator kutupları kayabilir ve daha önce anlatıldığı gibi jeneratörde hasar oluşabilir(muhtemelen yok edebilir ). Jeneratör şebekeden daha hızlı olsaydı da aynı sorun ortaya çıkar. Şebeke jeneratörü yavaşlatmaya çalışacak ve kutupların kaymasına neden olacaktı.

Şekil 3 – Jeneratör, şebeke ile Aynı frekansta, ancak Fazda Değil

Şekil 3 , jeneratörün ve şebekenin frekansının uyuştuğu durumu göstermektedir . Sinüzoidal voltajların tepe noktaları ve sıfır geçişi aynı frekansta gerçekleşir. Bununla birlikte, şekil 3′ e bakarsanız şebekeyle jeneratör arasında  faz açısı bulunur. Bu, dönmeyen bir senkronoskop ( hem jeneratör hem de şebeke aynı frekansta ),ve  işaretçinin saat 9:00 civarında durması ( jeneratör şebekeden geride ) olarak görünür . jeneratör şalterinin bu durumda kapatılması durumunda, şebeke  jeneratörü kademeli olarak çekecektir. Bununla birlikte, jeneratörün şebekeden hem ileride hemde geride olma durumu rotor statora zarar verecek derecede yüksek mekanik ve elektrik etkilere sebebiyet vermektedir. Bu nedenle kesinlikle aynı faz açısında ve frekansta(hız) olmalıdır.

4. Faz Açısı

Daha önce belirtildiği gibi, jeneratör tarafından üretilen gerilim ile şebeke tarafından üretilen gerilim arasındaki faz açısı sıfır olmalıdır . Faz açısı (0 ila 360 °), sinusoidal dalga formlarının tepe noktalarının veya sıfır geçişlerinin eş zamanlı oluşumunun karşılaştırılmasıyla kolaylıkla gözlemlenebilir.

Jeneratör şalteri tam olarak eşleştiklerinde kapatılırsa, senkronizasyon pürüzsüz ve sorunsuz olacaktır

Bu durumda ( aşağıda Şekil 4 ), senkronoskop üzerindeki işaretçi saat 12.00’yi gösterecektir. En kötü durum , jeneratör tamamen faz dışıysa, 180 ° ‘lik bir faz açısı ve senkronometre saat 6:00’ yı işaret ediyorsa meydana gelir.

Şekil 4 – jeneratör şebekeyle aynı fazda

Cevap Yaz