Pregătirea unui generator pentru funcţionare în paralel necesită atenţie specială. Înainte de a încerca plasarea în paralel a unităţilor pentru prima dată, verificaţi toate unităţile pentru următoarele trei condiţii.
- acelaşi sens de rotaţie a fazelor
- Aceeaşi frecvenţă a curentului alternativ
- acelaşi reglaj de tensiune
- Verificaţi sensul de rotaţie a fazelor.
Sensul de rotaţie a fazelor la unităţile în paralel trebuie să fie acelaşi. Există două metode care sunt folosite pentru a determina dacă sensul de rotaţie a fazei unităţii care se ataşează este acelaşi cu sensul de rotaţie a fazei unităţilor deja în linie. Aceste metode sunt listate mai jos.
- Utilizând un indicator de sens de rotaţie a fazelor
- Utilizând un set de trei becuri
Mai jos se descrie cum se determină sensul adecvat de rotaţie a fazelor folosind trei becuri.
- Conectaţi becurile de tensiune nominală între cablurile alternatorului pe de o parte, faza corespunzătoare a reţelei pe de altă parte. De exemplu, conectaţi borna 1 la linia 1 în paralel, cu disjunctorul deschis.
- Porniţi unităţile care vor fi legate în paralel. Aduceţi unităţile în regim. Pe măsură ce unităţile ating aceeaşi turaţie, becurile vor începe să clipească.
- Dacă becurile clipesc consecutiv, una dintre unităţi este conectată invers. Pentru a corecta problema, opriţi unităţile. Scoateţi firele 1 şi 3 ale generatorului la nivelul disjunctorului. Schimbaţi aceste fire între ele. Aceasta inversează sensul de rotaţie a fazelor. Borna 2 trebuie să fie întotdeauna conectată la linia 2. Treceţi la etapa 5 .
- Dacă becurile clipesc la unison, sensul de rotaţie a fazelor de la ambele generatoare este acelaşi. Prima condiţie a paragrafului 1 a fost îndeplinită.
Show/hide table
Ilustraţie 1 g00695380 Show/hide table
Când se execută operaţii de service sau reparaţii la echipamentul de producere a energiei electrice:
Asiguraţi-vă că unitatea este off-line (adică deconectată de la utilitare şi/sau alte generatoare), blocată, sau etichetată cu "NU PUNEŢI ÎN FUNCŢIUNE". Scoateţi toate siguranţele.
- Reglaţi frecvenţa.
Turaţia unităţilor care vor fi plasate în paralel trebuie să fie aceeaşi. Turaţia este proporţională cu frecvenţa curentului alternativ.
- Permiteţi ca fiecare grup să funcţioneze sub sarcină timp de 30 minute.
- Reglaţi comanda governorului pentru a furniza frecvenţa nominală la sarcină maximă.
- Scoateţi sarcina şi verificaţi turaţia superioară de mers în gol. Turaţia superioară de mers în gol trebuie să fie cu aproximativ 2 până la 5 % peste turaţia în sarcină maximă pentru regulatoarele cu statism. Dacă aceste turaţii nu se pot realiza, contactaţi dealerul Caterpillar.
- Pentru rezultate mai consistente, repetaţi 2b şi 2c până când este îndeplinită cea de-a doua condiţie a 1.
- Reglaţi tensiunea.
Există două metode fundamental diferite pentru egalizarea puterii reactive.
- compensarea statismului reactiv (cunoscută de asemenea drept compensare individuală)
- compensare în curent încrucişat
În metoda prin compensarea statismului reactiv regulatorul de tensiune produce o modificare a tensiunii de ieşire din generatorcare este proporţională cu curentul reactiv. Curentul reactiv este măsurat cu un transformator de curent (CT). Curentul reactiv poate fi întârziat sau avansat. Pe măsură ce curentul reactiv întârziat creşte, regulatorul de tensiune va produce reducerea proporţională (statismul) tensiunii de ieşire a generatorului. Pe măsură ce curentul reactiv avansat creşte, regulatorul de tensiune va produce creşterea proporţională a tensiunii de ieşire a generatorului. Această metodă va tinde să reducă curentul reactiv pentru o mai bună repartiţie a sarcinii reactive cu alte unităţi. Compensarea statismului reactiv este o metodă standard pe grupurile electrogene Caterpillar. Următoarea procedură de reglare a tensiunii este pentru compensarea statismului reactiv.
La compensarea în curent încrucişat, regulatorul de tensiune este influenţat de diferenţa dintre curenţii reactivi la ieşire, pentru generatoarele în paralel. Compensarea curentului transversal este similară cuCompensarea statismului reactiv. Diferenţa constă în aceea că circuitele secundare ale transformatoarelor sunt interconectate în serie. Când unul din generatoare transportă mai mult curent reactiv decât alte generatoarele sau când curentul transportat de generator este fie întârziat, fie avansat, un semnal de diferenţă netă de tensiune va compensa tensiunea produsă. Aceasta va reduce de asemenea curentul reactiv. Faceţi referire la Engine Data Sheet (Fişa Tehnică a motoarelor), LEKX8142, "Caterpillar Zero Droop Voltage for Parallel Operation (Statism zero pentru funcţionarea în paralel)" pentru procedura de reglaj.
Notă Reglajul nivelului de tensiune şi reglajul statismului determină cantitatea de curenţi vagabonzi între generatoare. Curenţii vagabonzi între generatoare vor fi reduşi când reglajele de tensiune sunt realizate cu grijă. Folosiţi acelaşi voltmetru pentru a executa reglajele la fiecare unitate care va fi montată în paralel..
Notă Statismul este expresia procentajului modificării tensiunii de la sarcină nulă la sarcină maximă. Încărcări de factor de putere 0,8 (motoarele primare) necesită un statism al generatorului de circa 5 procente. Un reglaj al statismului tensiunii care produce o cădere de 3-8% a tensiunii este de obicei necesar pentru repartizarea satisfăcătoare a încărcării de amperi.
- Reglaţi tensiunea. Faceţi referire la "Pornirea iniţială" din Capitolul Exploatare , "Funcţionare ca unitate autonomă" .
- În timp ce motorul este în funcţiune la turaţia nominală, rotiţi potenţiometrul de statism în sens orar circa 1/2 din domeniul complet
- Dacă sarcina condusă are un factor de putere unitar, setaţi potenţiometrul de statism al tensiunii pe toate generatoarele la jumătatea cursei. Treceţi la 3g.
- Dacă sarcina condusă este normală (factorul de putere de aproximativ 0,8), treceţi la 3c.
- Reglaţi din nou reostatul nivelului de tensiune până când tensiunea este cu aproximativ 5 procente deasupra tensiunii dorite.
- Aplicaţi sarcina maximă.
- Reajustaţi reostatul pentru statism pentru a obţine tensiunea dorită cu sarcină maximă la un factor de putere de 0,8 .. Statismul tensiunii fiecărui generator trebuie să fie acelaşi pentru a se distribui în mod satisfăcător sarcina reactivă.
- Repetaţi 3c, 3d şi 3e pentru fiecare generator până când sunt întrunite următoarele două condiţii.
- tensiunea compusă este la nivelul dorit în sarcină maximă
- tensiunea în absenţa sarcinii este cu aproximativ 5 procente deasupra tensiunii nominale
- Plasaţi în paralel generatoarele şi aplicaţi sarcina condusă. Verificaţi curentul de ieşire din generator. Dacă suma amperilor individuali din fiecare generator depăşeşte totalul amperilor care merg la sarcină cu 10% în regim de sarcină completă, reglaţi reostatele pentru statism de tensiune. Aceasta va da ocazia unei repartiţii proporţionale a curentului între generatoare. Se permit câţiva curenţi vagabonzi la sarcină redusă. Vă puteţi aştepta la câţiva curenţi vagabonzi când generatoarele sunt reci.
Show/hide table
NOTIFICARE Este posibilă deteriorarea generatorului. Nu depăşiţi curentul nominal pe un singur generator.
- Faceţi reglajele finale după ce generatoarele legate în paralel au funcţionat în sarcină maximă timp de o oră sau mai mult. Strângeţi contrapiuliţele de pe toate comenzile. Instalaţi capacul de acces. Ultima condiţie a paragrafului 1 a fost îndeplinită.
Unităţile multiple sunt pornite în acelaşi mod ca şi cele autonome. Faceţi referire la Capitolul Exploatare, "Funcţionare ca unitate autonomă".
Legarea în paralel a unităţilor multiple
Unităţile pot fi legate în paralel în absenţa sarcinii sau sub sarcină. După ce au fost satisfăcute condiţiile iniţiale de demaraj, verificaţi următoarele cerinţe.
- Unul dintre regulatoare poate fi un regulator sincron. Regulatoarele electronice cu distribuire de sarcină sunt.
- Generatoarele trebuie să aibă compensarea statismului tensiunii sau compensarea curentului transversal.
- Porniţi unitatea care va fi legată în paralel. Faceţi referire la manualul corespunzător de service la motor pentru procedura de pornire.
- Aprindeţi luminile de indicare a sincronizării.
- După ce motorul a funcţionat câteva minute, aduceţi motorul la turaţia de sincronizare. Aceasta înseamnă că frecvenţa unităţii care se ataşează va fi egală cu cea a unităţii existente pe linie. Luminile de sincronizare vor începe să clipească.
Notă Frecvenţa unităţii nou legate trebuie să fie puţin mai mare decât frecvenţa unităţii existente pe linie. Aceasta va permite ca unitatea care se ataşează să preia o parte a sarcinii, mai degrabă decât să suplimenteze sarcina sistemului.
- Utilizând comanda governorului (regulatorului), reglaţi turaţia motorului până când luminile clipesc foarte încet.
- Luminile se opresc când tensiunile celor două unităţi sunt în fază. În acest punct, închideţi rapid disjunctorul în timp ce luminile sunt stinse.
- Folosiţi comenzile regulatorului pentru a distribui o sarcină kW între motoare.
- Temperatura generatorului se va stabiliza în circa o oră. După temperatura generatorului s-a stabilizat, reglaţi reostatul pentru statismul tensiunii al fiecărui generator pentru a distribui sarcina reactivă şi pentru a limita curenţii vagabonzi. Mai puţin statism creşte curentul reactiv care este transportat de către generator. Reglajul reostatului pentru statismul tensiunii în sens antiorar (CCW) va reduce statismul. Reglajul reostatului pentru statismul tensiunii în sens orar (CW) va creşte statismul.
Repartizarea sarcinii - Statism de regim (Dacă există)
După ce cele două unităţi au fost legate în paralel, repartizarea sarcinii kW este determinată de setarea comenzii governorului. Dacă două unităţi de aceeaşi capacitate au aceleaşi caracteristici ale governorului, repartiţia sarcinii între cele două unităţi se va face în mod egal. Încărcarea totală nu trebuie să depăşească capacitatea motorului unităţii.
Pentru a transfera sarcina de la un motor la altul, aplicaţi următoarea procedură.
- Creşteţi reglajul comenzii de regim a regulatorului uneia dintre unităţi pentru a mări sarcina.
- Reduceţi reglajul comenzii de regim a regulatorului celeilalte unităţi pentru a micşora sarcina pe acea unitate.
- Ridicaţi sau reduceţi reglajul comenzii de regim a regulatorului ambelor unităţi pentru a modifica frecvenţa sistemului.
Funcţionarea în paralel a regulatoarelor
Diferitele regulatoare care pot fi utilizate pe grupurile electrogene 3500 sunt prezentate mai jos.
| |
| Ilustraţie 2 | g00637393 |
|
Comanda de regim 2301A - Exemplu tipic | |
Sistemul de comandă al turaţiei 2301A constă din comandă de regim 2301A , mecanism de acţionare şi senzorul de turaţie a motorului. Sistemul de comandă al turaţiei 2301A asigură un control precis al turaţiei motorului. Mai multe informaţii sunt disponibile în Manualul de Service , SENR4676, "Comanda de regim 2301A".
| |
| Ilustraţie 3 | g00637396 |
|
Regulator electric de repartiţie a sarcinii şi de comandă de regim 2301A - Exemplu tipic | |
Regulatorul electric de repartiţie a sarcinii şi de comandă de regim 2301A este utilizat pentru comanda exactă a turaţiei motorului şi repartiţia sarcinii în kilowaţi. Sistemul măsoară constant turaţia motorului şi face corecţiile necesare la setarea injecţiei motorului printr-un mecanism de acţionare care este conectat la sistemul de combustibil. Sistemul asigură de asemenea repartiţia sincronă a sarcinii pentru grupurile electrogene montate în paralel. Pentru informaţii mai detailate, faceţi referire la Manualul de Service, SENR3585, "2301A Electric Load Sharing and Speed Control (Repartiţia sarcinii electrice şi Comanda turaţiei la 2301A)" .
| |
| Ilustraţie 4 | g00630841 |
|
Modulul de repartiţie a sarcinii - Exemplu tipic | |
Modulul de repartiţie a sarcinii al grupului electrogen asigură fie repartiţia statică a sarcinii, fie repartiţia sincronă a sarcinii pentru aplicaţiile cu generatoarele legate în paralel. Modulul de repartiţia sarcinii are o intrare de modul paralel de sincronizare (SPM-A). Modulul asigură repartiţia proporţională a sarcinii. Mai multe informaţii sunt disponibile în Operarea sistemului, Testare şi reglaj, SENR6565, "Senzorul de sarcină al grupului electrogen şi modulul de repartiţia sarcinii al generatorului" .
Funcţionarea regulatorului motorului
Această secţiune descrie funcţia regulatorului de turaţie al motorului în raport cu repartizarea sarcinii între grupurile electrogene cu legare paralelă. Pentru informaţii detailate asupra comenzilor şi reglajelor governorului (regulatorului de turaţie) a se vedea Manualul de exploatare & Întreţinere şi Manualul de Service pentru motoarele corespunzătoare.
Este important de înţeles două informaţii de bază privind repartizarea sarcinii între grupuri electrogene care funcţionează în paralel.
- Puterea care este furnizată generatorului, şi, astfel, sarcinii, este o funcţie a motorului. Setările şi poziţiile comenzilor governorului motorului determină cantitatea de putere care este livrată de către motor. Prin urmare, setările şi poziţiile comenzilor governorului motorului determină cantitatea de sarcină electrică în kW care este transportată de generator. Dacă setarea comenzii governorului este avansată, motorul şi generatorul îşi vor asuma o sarcină electrică în kW mai mare. Reducerea comenzii governorului va duce la o reducere de sarcină pe unitate. Toate celelalte unităţi de pe linie fie vor reduce sarcina sau vor acumula sarcină simultan. Aceste alte unităţi vor presupune că nu a avut loc nici vreo schimbare în sarcina totală nici în setările governorului altor unităţi.
- Divizia de putere nu este determinată de către excitarea generatorului sau tensiunea terminalului. Factorul de putere la care funcţionează un generator când este legat în paralel cu alte generatoare este determinat de excitare.
Regulatoarele de turaţie (governoare) care sunt folosite cu grupurile electrogene Caterpillar pot fi de două tipuri: governor cu reducere fixă de turaţie de regim sau governor cu reducere de turaţie reglabilă. Valorile reducerii de regim sunt utilizate în mod obişnuit sunt 3 % şi 0 %. Governoarele cu reducere de regim pot fi reglate astfel încât caracteristicile lor să se potrivească destul de bine cu caracteristicile governoarelor cu reducere fixă de regim. Dacă governorul este reglat pentru funcţionare cu 0 % reducere de regim de turaţie (sincron), atunci poate fi obţinută aceeaşi turaţie de la funcţionarea în absenţa sarcinii la funcţionarea cu sarcină maximă.
Sumarul exploatării regulatorului de turaţie a motorului (governorului)
Discuţia precedentă privind exploatarea governorului poate fi sumarizată mai jos.
- Combinaţia cea mai simplă a governorului pentru grupurile electrogene legate în paralel este să aibă caracteristici de aproximativ 3 % reducere de regim de turaţie pentru fiecare governor. Dacă este necesară o frecvenţă constantă de la funcţionarea în absenţa sarcinii la funcţionarea cu sarcină maximă, un governor poate fi reglat pentru funcţionare sincronă. Această unitate sincronă va fi denumită "unitatea de conducere".
- Pentru ca toate unităţile legate în paralel să accepte cota lor de sarcină, se impun următoarele reglaje ale governorului. Governoarele trebuie să aibă aceeaşi turaţie la sarcină maximă. Governoarele trebuie să aibă aceeaşi turaţie în absenţa sarcinii în cazul celor reglate pentru funcţionare în regim redus de turaţie. Comenzile governorului trebuie să fie setate la turaţie în absenţa sarcinii astfel încât să fie disponibil tot domeniul governorului.
- Exploatarea unui governor sincron în paralel cu governoare cu reducere de regim de turaţie necesită tehnici speciale.
- Pot fi exploatate în paralel oricâte grupuri electrogene. Totuşi numai un singur governor al grupului poate fi reglat pentru funcţionare sincronă. Excepţie vor face unele cazuri specifice de regulatoare electronice cu repartiţia automată a sarcinii.
Pentru a scoate un generator din montaj, procedaţi în felul următor.
- Verificaţi sarcina. Sarcina trebuie să fie mică decât capacitatea nominală a unităţilor rămase.
- Asiguraţi-vă că neutrul uneia dintre unităţile rămase este împământat.
- Scoateţi sarcina de la unitatea care este scoasă. A se vedea Funcţionarea în paralel , "Repartizarea sarcinii - Reducerea de regim de turaţie". Amperajul ar putea să nu mai ajungă niciodată până la zero datorită curenţilor vagabonzi.
- Deschideţi întrerupătorul circuitului.
- Lăsaţi motorulul să se răcească timp de cinci minute.
- Opriţi motorul.
Înţelegerea curenţilor vagabonzi devine importantă când legaţi unităţile în paralel. Curenţii vagabonzi se deplasează între generatoarele legate în paralel. Curenţi vagabonzi sunt cauzaţi de diferenţele de tensiune între generatoare şi nu execută lucru util. Cantitatea de curent vagabond poate fi determinată scăzând amperajul care merge la sarcină din amperajul total al generatorului.
Curenţii vagabonzi pot ajunge la 25% din amperajul nominal la grupurile electrogene reci. Astfel de curenţi pot chiar să nu fie consideraţi dăunători. Curentul total al generatorului nu trebuie să depăşească amperajul nominal.
Pe măsură ce generatoarele se încălzesc, curenţii vagabonzi se reduc. Citirile pe ammetru trebuie să se reducă puţin, dar valorile tensiunii ar trebui să rămână constantee.