Sincronizzazione significa la minimizzazione della differenza di tensione, frequenza e angolo di fase tra le fasi corrispondenti dell'uscita del generatore e della rete. Un generatore di corrente alternata deve essere sincronizzato con la rete prima del collegamento. Non può fornire potenza a meno che non funzioni alla stessa frequenza della rete. La sincronizzazione deve avvenire prima di collegare il generatore a una rete. La sincronizzazione può essere ottenuta manualmente o automaticamente. Lo scopo della sincronizzazione è monitorare, accedere, abilitare ed eseguire automaticamente l'azione di controllo per prevenire le anomalie di tensione e frequenza.
È necessario seguire le regole per la sincronizzazione:
Fluttuazione di tensione:
Quando un generatore è sincronizzato con una rete elettrica, normalmente c'è una fluttuazione di tensione sulla linea di distribuzione. Durante la sincronizzazione la fluttuazione di tensione non deve superare il 3% nel punto di accoppiamento comune.
Limiti di sincronizzazione:
I limiti che consentono la sincronizzazione sono
- Angolo di fase: +/- 20 gradi
- Differenza di tensione massima - 7%
- Frequenza di scorrimento massima - 0,44%
Relè:
Per il controllo della sincronizzazione è necessario utilizzare il 'relè di controllo sincronizzazione'. L'utilizzo di relè non può essere applicato ai generatori a induzione. L'uso del relè di controllo della sincronizzazione è da accettare come backup durante la sincronizzazione e per garantire che un generatore non si connetta a una linea di distribuzione inattiva.
Sincronizzazione dei generatori di induzione:
Per la sincronizzazione dei generatori a induzione, è sufficiente portarlo alla velocità di sincronizzazione e collegarlo. A tale scopo verranno utilizzati controllori motore standard. Per azionare meccanicamente i generatori fino alla velocità di sincronizzazione verrà utilizzata la potenza dell'albero della turbina. La velocità dei motori dipende dalla frequenza fornita e dal numero di poli sui generatori.
Sincronizzazione di macchine sincrone:
Per i generatori sincroni, la forma d'onda di uscita deve essere in fase con la forma d'onda della tensione di rete o entro limiti specificati. La velocità di variazione dell'angolo di fase tra la rete e la macchina (generatore) deve rientrare nei limiti specificati.
Alcune altre regole sono la disposizione dell'azionamento a velocità variabile per mantenere una frequenza di uscita costante, la protezione dell'interconnessione tra il generatore e il sistema di distribuzione.
Errore di sincronizzazione:
Il circuito di sincronizzazione potrebbe non riuscire a rispondere a un impulso di ingresso ricevuto quando l'impulso di ingresso ricevuto è in cortocircuito rispetto al periodo di campionamento del sincronizzatore. Quindi non avrà luogo alcuna rappresentazione sincronizzata. Quando la frequenza degli impulsi del segnale di ingresso è superiore alla velocità di sincronizzazione del sincronizzatore, anche questo potrebbe non rispondere. Alcune volte il sincronizzatore stesso potrebbe non riuscire ignorando gli eventi di input. Queste sono tutte circostanze che potrebbero creare problemi se non rilevate. Ci sono vari motivi per il fallimento di sincronizzazione della rete elettrica .
Errori di sincronizzazione e loro rilevamenti:
Ci sono alcune situazioni in cui i generatori e alcuni carichi locali sono stati scollegati dalle linee di distribuzione principali. A causa di questa riduzione della qualità della fornitura, e potrebbe impedire la riconnessione automatica dei dispositivi. Questo è chiamato isola. Per questo motivo l'isolamento deve essere rilevato immediatamente e la produzione di energia deve essere interrotta immediatamente.
A causa dell'isolamento possono verificarsi i seguenti pericoli
- Le linee generalmente distribuite sono messe a terra solo nella sottostazione. Quando le linee di distribuzione e i generatori sono scollegati, la linea non è collegata a terra. Per questo motivo le tensioni di linea possono essere eccessive.
- Il contributo del livello di guasto dalla rete alla sottostazione può essere perso. Ciò effettuerà l'operazione di protezione sulle linee distribuite. A causa di questa corrente sufficiente potrebbe non essere generata.
- A causa dell'Islanding, la sincronizzazione non può essere mantenuta. Quando l'impugnatura tenta di ricollegarsi con la linea di distribuzione, potrebbe non essere sincronizzata nel punto di riconnessione. A causa di ciò, improvvisamente grandi flussi di potenza possono causare danni a generatori, unità di distribuzione e prodotti di consumo.
Alcuni altri svantaggi dovuti all'isolamento sono i livelli di tensione che possono superare i normali limiti operativi e la qualità dell'alimentazione potrebbe essere ridotta.
Metodi di rilevamento dell'isola:
Il rilevamento dell'isolamento può essere effettuato tramite metodi attivi e passivi. I metodi passivi cercano eventi transitori sulla griglia e i metodi attivi sonderanno la griglia inviando segnali dal punto di distribuzione della griglia. La perdita di protezione dalla rete (LoM) sarà progettata per rilevare la disconnessione di generatori e carichi quando è stata creata un'isola. I metodi di rilevamento LoM più utilizzati potrebbero non riuscire a rilevare l'isolamento quando la produzione corrisponde strettamente al consumo nella zona dell'isola. Questa area cieca è chiamata Zona di non rilevamento (NDZ). La dimensione di NDZ può essere ridotta serrando i relè di impostazione LoM.
Metodi attivi:
La misurazione dell'impedenza, il rilevamento dell'impedenza a una frequenza specifica, lo spostamento della frequenza in modalità slip, la polarizzazione della frequenza e i metodi di rilevamento del salto di frequenza sono alcuni metodi passivi per il rilevamento dell'isola. Il vantaggio del metodo di misurazione dell'impedenza è un NDZ estremamente piccolo per un singolo inverter. Il metodo di spostamento della frequenza in modalità slip è relativamente facile da implementare. È molto efficace nella prevenzione delle isole rispetto ad altri metodi di rilevamento.
Metodi passivi:
Tutti gli inverter FV collegati alla rete devono disporre di metodi di protezione da sovra / sotto frequenza e metodi di protezione da sottotensione / sovratensione che causano l'interruzione della fornitura di energia alla rete se l'inverter si trova alla frequenza o alla tensione della rete nel punto di accoppiamento.
Protezione da sotto / sopra per tensione / frequenza
Fonte immagine - tesla.selinc
Questi metodi di protezione proteggono le apparecchiature del consumatore e anche la manutenzione come metodi anti-islanding. Il rilevamento del salto di fase della tensione e il rilevamento delle armoniche di tensione sono metodi più passivi per il rilevamento a isola. I metodi di protezione da sottotensione / sovratensione e metodi di sotto / sovrafrequenza sono necessari oltre a prevenire l'isolamento. Diversi metodi di prevenzione dell'isolamento producono una tensione e una frequenza anomale. I metodi di protezione da sottotensione / sovratensione e metodi di protezione da sovra / sottotensione sono metodi a basso costo per l'isolamento di rilevamento.
Applicazioni del rilevamento guasti alla rete elettrica:
L'illuminazione è una delle principali cause di guasti al sistema di alimentazione. L'intero sistema elettrico è costituito elettricamente da centrali elettriche, sottostazioni e linee di trasmissione, alimentatori di distribuzione e consumatori di energia. Rilevare il guasto di sincronizzazione tra i generatori e la rete elettrica è il vantaggio principale, come il risparmio energetico. Quindi possiamo evitare la perdita di consumo energetico scollegandoci dai dispositivi di consumo energetico.
Quando c'è una tensione sotto / sopra o sotto / sopra frequenza, il comparatore rileverà la differenza tra potenza effettiva e reattiva. Se non si verifica alcun guasto nella sincronizzazione della rete elettrica, i rilevatori forniranno i valori zero. In base ai valori di sottotensione / sovratensione e sotto / sovrafrequenza, gli alimentatori verranno scollegati se vengono osservati valori fuori limite.
Spero che abbiamo discus chiaramente sulla sincronizzazione della rete elettrica di rilevamento se ulteriori domande su questo argomento o sui progetti elettrici ed elettronici lasciano i commenti qui sotto.
