Příprava generátoru na paralelní provoz vyžaduje zvláštní pozornost. Než se poprvé pokusíte o paralelní zapojení jednotek, zkontrolujte všechny jednotky, zda jsou splněny následující tři podmínky.
- Stejný sled fází
- Stejná frekvence střídavého proudu
- Stejné seřízení napětí
- Zkontrolujte sled fází.
Jednotky, které pracují paralelně, musí mít stejný sled fází. Existují dva způsoby, které lze použít ke stanovení, zda vstupní jednotka a on-line jednotka mají stejný sled fází. Tyto metody jsou uvedeny níže:
- Použití měřiče sledu fází
- Použití sady tří kontrolek
Ke stanovení sledu fází pomocí tří kontrolek použijte postup popsaný dále.
- Kontrolky připojte se jmenovitým napětím mezi vodiče generátoru a odpovídající fázi linky. Spojte například svorku 1 s vedením 1 přes otevřený jistič obvodu.
- Spusťte jednotky, které budou pracovat paralelně. Jednotky uveďte na odpovídající otáčky. Až se jednotky začnou blížit stejné rychlosti, kontrolky začnou blikat.
- Jestliže světla blikají postupně, je jedna z jednotek připojena obráceně. Jednotky zastavte a odstraňte problém. Odpojte vodiče generátoru 1 a 3 u elektrického jističe. Zaměňte tyto vodiče generátoru. Tím se změní směr otáčení fází na opačný. Svorka 2 by měla být vždy připojena k vedení 2. Jděte na 5.
- Oba generátory mají stejný smysl otáčení, jestliže všechny kontrolky blikají současně. Byla splněna první podmínka "Počáteční spuštění".
Show/hide table
Ilustrace 1 g00695380 Show/hide table
Pokud provádíte servis nebo opravujete zařízení produkující elektrický proud:
Ujistěte se, zda je jednotka odpojena (od užitkových nebo dalších napájecích generátorů) a zda je uzamknuta a označena tabulkou NEUVÁDĚT DO PROVOZU. Vyjměte všechny pojistky.
- Upravte frekvenci.
Jednotky, které budou pracovat paralelně, musí běžet stejnou rychlostí. Otáčky jsou úměrné frekvenci střídavého proudu.
- Jednotlivé elektrické moduly nechte běžet pod zátěží po dobu přibližně 30 minut.
- Upravte řízení regulátoru tak, aby při plné zátěži bylo dosaženo jmenovité frekvence.
- Odpojte zátěž a zkontrolujte vysoký počet volnoběžných otáček. Vysoký počet volnoběžných otáček by měl být přibližně o 2 až 5 procent vyšší, než plná rychlost se zátěží u regulátorů s proporcionální odchylkou. Pokud těchto otáček nelze dosáhnout, obraťte se na prodejce společnosti Caterpillar.
- Pro nejkonzistentnější výsledky opakujte 2.b a 2.c, dokud není splněna druhá podmínka "Počáteční spuštění".
- Upravte napětí. Potenciometry by měly být na počátečním nastavení. Viz Příručka pro provoz a údržbu, "Regulátory napětí".
- Přednastavte jednotku pro paralelní provoz připojením proudového transformátoru na S1 a S2 konektoru J2. Nastavte potenciometr P1 na snížení fázového rozdílu do střední polohy. Připojte jmenovitou zátěž. Napětí by mělo klesnout o 2 % až 3 %. Jestliže napětí vzroste, přepněte polohy dvou přívodních sekundárních vodičů proudového transformátoru.
- Napětí bez zátěže by mělo být shodné pro všechny generátory, které pracují paralelně. Generátory zapojte paralelně. Nastavením rychlosti generátoru se pokuste dosáhnout výměny elektrické energie 0 kW. Pokuste se minimalizovat vyrovnávací proudy mezi generátory změnou nastavení napětí pomocí potenciometru P2 nebo Rhe na jednom z generátorů.
Poznámka Po tomto kroku již neměňte nastavení napětí.
- Připojte dostupnou zátěž. Nastavení je správně pouze v případě, že je k dispozici reakční zátěž. Vyrovnejte kilowatty nebo vydělte jmenovitý výkon jednotek proporcionálně změnou rychlosti. Změňte nastavení potenciometru snížení fázového rozdílu (P1) a vyrovnejte nebo rozdělte proudy.
Poznámka Než provedete úpravy generátoru, zkontrolujte, zda je pokles rychlosti u všech motorů stejný.
Ke spuštění více jednotek použijte správný postup ke spuštění jednotlivých jednotek. Viz část o provozu stroje, "Provoz jedné jednotky".
Zapojení více jednotek paralelně
Jednotky lze zapojovat paralelně bez zátěže. Jednotky lze rovněž zapojovat paralelně s jednotkami se zátěží. Po splnění počátečních podmínek spuštění si ověřte splnění následujících požadavků:
- Jeden z regulátorů může být izochronní. Regulátory, které sdílejí elektronickou zátěž, jsou výjimkou.
- Generátory musí mít kompenzaci poklesu napětí nebo kompenzaci jalového proudu.
- Spusťte jednotku, která má být připojena paralelně.
- Zapněte kontrolky synchronizace.
- Poté, co motor několik minut běží, uveďte motor na synchronní rychlost. To znamená, že frekvence připojované jednotky musí odpovídat frekvenci jednotky zapojené online. Synchronizační kontrolky začnou blikat.
Poznámka Frekvence připojované jednotky by měla být trochu vyšší než frekvence linky. To umožní připojované jednotce, aby převzala část zátěže namísto toho, aby sama působila v systému jako zátěž.
- Pomocí řízení regulátoru upravte rychlost motoru tak, až kontrolky budou blikat velmi pomalu.
- Kontrolky zhasnou v okamžiku, kdy napětí obou jednotek jsou ve stejné fázi. V tomto okamžiku, když jsou kontrolky zhasnuté, velmi rychle přepněte jistič.
- Řízení regulátoru použijte k rozdělení zátěže v kW mezi motory.
- Teplota generátoru se stabilizuje přibližně za hodinu. Po stabilizaci teploty generátoru nastavte reostat poklesu napětí všech generátorů. Tím se reaktivní zátěž rozdělí a omezí se vyrovnávací proudy. Menší pokles zvyšuje reaktivní proud, který prochází generátorem. Úprava reostatu poklesu napětí proti směru hodinových ručiček snižuje pokles. Úprava reostatu poklesu napětí po směru hodinových ručiček zvyšuje pokles.
Rozdělení zátěže a pokles rychlosti (je-li ve výbavě)
Jakmile byly dvě jednotky zapojeny paralelně, podíl zátěže v kW je určován nastavením řízení regulátorů. Jestliže mají dvě jednotky o stejné kapacitě a stejné charakteristice regulátorů také stejné nastavení řízení regulátorů, jednotky sdílejí zátěž stejnou měrou. Celková zátěž nesmí přesáhnout kapacitu motoru.
Chcete-li přenést zátěž z jednoho motoru na druhý, použijte následující postup:
- Zvyšte nastavení ovladače rychlosti jedné jednotky, tím se zvýší její zátěž.
- Snižte nastavení ovladače rychlosti druhé jednotky, tím se sníží její zátěž.
- Zvyšte nastavení ovladače rychlosti nebo snižte nastavení rychlosti obou jednotek současně, aby se změnila frekvence systému.
| |
| Ilustrace 2 | g00630841 |
|
Modul sdílení zátěže (typický příklad) | |
Modul sdílení zátěže generátorů umožňuje v paralelních aplikacích sdílení poklesu při zátěži nebo izochronní sdílení. Modul sdílení zátěže má synchronizující vstup paralelního modulu SPM-A. Modul umožňuje proporcionální sdílení zátěže. Další informace viz Provoz, testování a seřizování systému, SENR6565, "Snímač zátěže generátoru a modul sdílení zátěže generátoru".
Tato část popisuje funkci regulátoru motoru ve vztahu k rozdělení zátěže mezi paralelní elektrická soustrojí.
Je velmi důležité pochopit dva základní fakty o rozdělení zátěže mezi generátory zapojené za provozu paralelně.
- Výkon, který se dodává generátoru a zátěži, je funkcí motoru. Nastavení regulátoru motoru a polohy řízení regulátoru motoru určuje množství výkonu, který stroj dodává. Nastavení regulátoru a poloha řízení regulátoru proto určují zátěž v kW, kterou nese generátor. Změna ve výkonu motoru kterékoliv jednotky má za následek stejnou změnu výkonu motoru jednotlivých jednotek zapojených v provozu paralelně. Jinými slovy jednotky, které jsou v provozu paralelně, zůstanou v paralelním provozu.
- Rozdělení výkonu není určováno buzením generátoru ani napětím svorek. Pokud generátor pracuje paralelně s jinými generátory, buzení generátoru určuje účiník generátoru.
Regulátory, které se používají v poháněných elektrických soustrojích Caterpillar mohou být dvou typů:
- Regulátory s pevným poklesem rychlosti při zátěži
- Regulátory s nastavitelným poklesem rychlosti při zátěži
Hodnoty poklesu rychlosti při zátěži, které se obvykle používají, dosahují 3 procent a 0 procent. Regulátory s nastavitelným poklesem rychlosti při zátěži lze nastavit tak, aby se charakteristika značně blížila charakteristice s pevným poklesem rychlosti při zátěži. Jestliže je regulátor nastaven na pokles rychlosti při zátěži 0 procent nebo na izochronní provoz, lze získat stejnou rychlost počínaje žádnou zátěží až po plnou zátěž.
Předchozí výklad k činnosti regulátoru lze shrnout takto:
- Každý regulátor by měl mít pokles rychlosti při zátěži na úrovni tří procent, aby bylo možné zajistit nejjednodušší kombinaci regulátorů paralelně zapojených elektrických soustrojí. Jestliže je třeba konstantní frekvence počínaje žádnou zátěží až po plnou zátěž, jeden regulátor lze seřídit pro izochronní provoz. Tato izochronní jednotka bude nazývána "řídicí jednotkou".
- Aby všechny paralelně zapojené jednotky mohly převzít plný podíl zátěže, je potřeba provést následující nastavení regulátorů. Regulátory by měly mít stejné otáčky při plné zátěži. Regulátory by měly mít stejné volnoběžné otáčky v případě, že jsou seřízeny na pokles rychlosti při zátěži. Řízení regulátorů by měla být nastavena na vysoké volnoběžné otáčky tak, aby byl k dispozici plný provozní rozsah regulátoru.
- Provozování izochronního regulátoru paralelně s regulátory s poklesem rychlosti při zátěži vyžaduje speciální techniky.
- Paralelně lze provozovat jakýkoliv počet elektrických soustrojí. Pouze jeden regulátor ze skupiny lze nastavit na izochronní provoz. Výjimkou jsou některé speciální případy elektronických regulátorů s automatickým sdílením zátěže.
Chcete-li odpojit generátor od linky, použijte následující postup.
- Zkontrolujte zátěž. Zátěž musí být nižší než jmenovitý výkon zbývajících jednotek.
- Zkontrolujte, zda neutrální vodič některé ze zbývajících jednotek je uzemněný.
- Odpojte zátěž od odpojované jednotky. Viz Paralelní provoz, "Rozdělení zátěže – pokles rychlosti". Vzhledem k vyrovnávacím proudům proud nikdy neklesne k nule.
- Rozpojte elektrický jistič.
- Nechte motor běžet asi pět minut, aby se zchladil.
- Vypněte motor.
Porozumění vyrovnávacím proudům je při paralelním zapojení jednotek velmi důležité. Vyrovnávací proudy protékají mezi generátory v paralelním provozu. Vyrovnávací proudy jsou vyvolány rozdíly napětí mezi generátory. Vyrovnávací proudy nevykonávají užitečnou práci. Velikost vyrovnávacích proudů lze stanovit odečtením proudu, který prochází zátěží, od celkového proudu procházejícího generátorem.
Protékající proud může dosahovat až 25 % jmenovitého proudu u studených soustrojí generátoru. Takový proud nemusí být považován za nebezpečný. Celkový proud generátoru nesmí překročit jeho jmenovitý proud.
Jak se generátor ohřívá, vyrovnávací proudy začnou klesat. Hodnota zobrazená na ampérmetru by měla mírně klesnout, ale voltmetr by měl ukazovat stálou hodnotu.