كيف يعمل: تزامن المولد

هل أصبت بالذعر من قبل بعد النظر إلى الساعة في سيارتك لترى أنك تأخرت ساعة كاملة عن العمل؟ وبعد أن تفكر في ما ستقوله لرئيسك في العمل ، تتذكر أنه كان توفيرًا لضوء النهار في نهاية هذا الأسبوع ولم تقم بتغيير الوقت على ساعة سيارتك بعد؟

كنا جميعًا هناك ، ونعتمد على المزامنة أكثر مما نعتقد.

ولكن بقدر ما نعتمد عليه في القيام بأشياء مثل تتبع الوقت ، فإننا نعتمد عليه أيضًا في عمليات مثل مزامنة المولد. في الواقع ، تزامن المولدات هو السبب في عدم انقطاع التيار الكهربائي في العمل في أي وقت يتم فيه إيقاف تشغيل المولد للإصلاح.

إذا كنت لا تعرف مزامنة المولد أو كيف تعمل ، فاستمر في القراءة للحصول على التفاصيل الكاملة لكل ما تحتاج لمعرفته حول هذه العملية الحيوية التي تحافظ على تشغيل طاقتنا.

تزامن المولد: كيف يعمل

ما هي مزامنة المولد؟ يجب أن تحدث مزامنة المولد لمطابقة عناصر مثل الجهد والتردد وزوايا الطور أو تسلسل الطور وشكل الموجة للمولد من أجل الحفاظ على تشغيل نظام الطاقة وظيفيًا.

عندما يقوم اثنان أو أكثر من المزامنين بتزويد الطاقة لمصدر طاقة ، فمن الضروري مزامنة المولدات. لا تكون الأحمال الكهربائية متسقة دائمًا ، مما يعني أن استخدام أكثر من مولد واحد غالبًا ما يكون مطلوبًا لتوفير أحمال طاقة أكبر.

تقوم المزامنة أو الموازية للمولدات بمطابقة معلمات مولد إلى آخر ، مما يسمح لهم بالعمل معًا.

لماذا هو مهم

نظرًا لأن المولد لا يمكنه جلب الطاقة إلى نظام الطاقة ما لم تتطابق جميع المعلمات الضرورية مع تلك الخاصة بالشبكة تمامًا ، فإن المولدات المتزامنة أمر بالغ الأهمية لأي نظام طاقة.

تفضل محطات الطاقة التجارية استخدام العديد من وحدات الإمداد بالطاقة الصغيرة بدلاً من وحدة كبيرة مفردة. عند استخدام وحدات أصغر ، يجب تركيب المزيد من الوحدات لتوليد طاقة كافية.

يتطلب هذا تزامن المولد ، ويجب أن يحدث في كل مرة يتم فيها إضافة وحدة جديدة أو تشغيلها. أثبت التشغيل المتوازي للمولدات الأصغر حجمًا أنه أكثر فائدة لخمسة أسباب رئيسية.

إنه أكثر موثوقية

يجب مراعاة احتمالية تعطل المولد ، خاصة عندما يتم الاعتماد على الكهرباء في العمل أو الحياة اليومية.

لهذا السبب ، فإن وجود العديد من المولدات بدلاً من وحدة واحدة كبيرة يعمل كحماية من الفشل لأي حوادث يمكن أن تسبب مشاكل كبيرة لعدد كبير من الناس.

تواصل الخدمة

إذا فشل المولد أو كان بحاجة إلى صيانة أخرى ، فإن وجود وحدات طاقة أخرى يسمح بمواصلة حمل الإمداد دون انقطاع حتى عند إيقاف تشغيل أو إزالة الوحدة التي تحتاج إلى إصلاح.

تتطلب متطلبات الأحمال المختلفة وحدات مختلفة

لا يكون استخدام الطاقة ثابتًا طوال الوقت ، وفي بعض الأحيان لا تكون هناك حاجة لوحدات الطاقة خلال فترات متطلبات الأحمال الصغيرة.

نظرًا لأنه لا يمكن إيقاف تشغيل المولد جزئيًا لمراعاة طلب الحمل الخفيف ، فمن الأكثر ذكاءً وكفاءة تشغيل مولد أو مولدين في وقت واحد. يسمح هذا أيضًا بمزامنة المزيد من الوحدات خلال فترات الحمل الثقيل.

يجعل الكفاءة أعلى بكثير

من أجل الحصول على أقصى استفادة من مولد واحد ، يجب استخدام مولدات متعددة في وقت واحد بسعة الإخراج الموصى بها ، بدلاً من زيادة سعة الإنتاج على وحدة واحدة فقط وإلحاق الضرر بها.

هذا يساعد في كفاءة المولدات ، خاصة مع المتطلبات المتغيرة في الإنتاج أثناء فترات الحمل الخفيف أو الثقيل.

المزيد من التوسع في السعة

يعني استخدام العديد من المولدات أن هناك مجالًا للتوسع حيث يزداد الطلب على الطاقة. يمكن للمولدات الجديدة ببساطة مزامنة المولد المتوازي بمجرد إضافتها إلى محطة الطاقة والسماح بمزيد من إنتاج الطاقة.

ماذا يحدث عند مزامنة المولدات؟

تعد مزامنة المولد ضرورية وحيوية لاستخدام الطاقة الحالي ، ولكن هناك متطلبات معينة يجب تلبيتها حتى تعمل. الجهد والتردد وزاوية الطور وتسلسل الطور هي المكونات الأربعة الرئيسية التي يجب مراعاتها عند مزامنة الوحدات.

حجم الجهد

يجب أن يكون جذر متوسط ​​المربع (RMS) للمولد الجديد هو نفسه شريط الناقل أو الشبكة الكهربائية التي يتم توصيلها بها.

الجهد الوارد أعلى من الجهد لشريط الناقل أو الشبكة الكهربائية ، ستتدفق طاقة تفاعلية عالية من المولد إلى الشبكة.

إذا كان الجهد الوارد أقل من جهد شريط الناقل (أو الشبكة الكهربائية) ، فإن المولد القادم سوف يمتص بالفعل الطاقة التفاعلية العالية من الشبكة.

من الأفضل أن تكون لديك القوة التفاعلية بحيث تعمل المصادر الموحدة معًا بدلاً من التغلب على بعضها البعض.

تكرر

يجب أن يكون للمولد الوارد وشريط الناقل أيضًا ترددات متطابقة. إذا لم تتم مزامنة الترددات ، فإن محاولة الموازاة ستؤدي إلى تسارع وتباطؤ عاليين في الحركة الأولية المسؤولة عن زيادة عزم الدوران.

سيؤدي التدفق غير المتسق الناجم عن الترددات غير المتطابقة إلى عدم عمل المولد بكفاءة ، إذا كان على الإطلاق.

زاوية الطور

تعد زاوية الطور مكونًا مهمًا في تزامن المولد الذي يوفر قدرًا مناسبًا من المعلومات حول مولد معين.

يجب ضبط زوايا الطور لجهد المولد الوارد وفولطية شريط الناقل على الصفر. يمكن ملاحظة زوايا الطور لكليهما من خلال مقارنة عبور وقمم أشكال موجة الجهد.

تسلسل المرحلة

في تسلسل ثلاثي الأطوار ، كما هو الحال في نظام المولد ، هناك ثلاثة أنواع من الفولتية تنتج نفس المقدار ، ولكن يتم تمييز تردد كل منها بزاوية 120 درجة.

يجب أن يتطابق تسلسل الطور للمراحل الثلاث للمولد الوارد مع تسلسل المرحلة الذي ينتمي إلى شريط الناقل الذي يتم توصيله به.

هذه واحدة من أكثر الخطوات تعقيدًا في عملية المزامنة وتظهر المشكلات غالبًا بعد التثبيت الأولي للمولد أو بعد الصيانة.

تقنيات تزامن المولد

هناك ثلاث تقنيات يدوية رئيسية لمزامنة المولد: طريقة المصباح المظلم ، طريقة المصباح المظلم ، طريقة المصباح الساطع ، طريقة المصباح الثلاثة الساطعة. تستخدم هذه الطرق خيوط مصباح فعلية لتوضيح ما إذا كانت معلمات معينة متزامنة أم لا.

طريقة المصباح الداكن

تستخدم طريقة المصابيح الثلاثة المظلمة شريط الناقل لمزامنة المولد الوارد. على الرغم من أن هذه الطريقة تبدو سهلة ، إلا أنها لا تستطيع توفير معلومات حول المولد أو تردد شريط الناقل ، مما يعني أنه يفتقد الكثير من المعلومات - أو يتركك في الظلام - لإجراء مزامنة مستنيرة.

غالبًا ما تكون طريقة المصباح المظلم أقل تكلفة. كما أنه من الأسهل تحديد التسلسل الصحيح.

ومع ذلك ، قد تكون هذه الطريقة غير موثوقة ، لأن هناك مجالًا كبيرًا للخطأ. على سبيل المثال ، سيصبح المصباح مظلمًا عند نصف معدل الجهد المعتاد ، مما يعني أنه يمكن بالفعل إيقاف تشغيل مفتاح المزامنة ، حتى في حالة وجود اختلاف في الطور.

نظرًا لأن هذه الطريقة تعتمد على ظهور المصابيح على أنها "مطفأة" أو مظلمة ، فإن خيوط المصباح المحترقة يمكن أن تشير بشكل خاطئ إلى التزامن.

لا يشير وميض المصابيح الثلاثة إلى التردد الأعلى ، مما يعني وجود عدم يقين في جانب تحديد التردد.

اثنان مشرق ، وطريقة واحدة مظلمة

يقيس Two Bright، One Dark Method تردد المولد وشريط الناقل ، لكن لا يمكنه التحقق من صحة تسلسل المرحلة. لذلك ، بينما يمكن مطابقة الترددات بثقة ، لا يمكن مطابقة المراحل المتعددة لتسلسل الطور وستحتاج على الأرجح إلى الإصلاح بعد التثبيت.

طريقة سنكروسكوب

تشير طريقة Synchroscope إلى ما إذا كان تردد المولد أعلى أو أقل من تردد الشبكة. تمثل هذه الطريقة إحدى المعلمات في تحديد التوازي ، ولكن ليس جميعها.

تتطلب هذه الطرق الثلاث التزامن اليدوي الذي يتم تحديده من خلال وجود المصابيح. تعمل الطرق الحديثة على أتمتة عملية المزامنة وبالتالي فهي أكثر موثوقية من الطرق الثلاث المذكورة أعلاه.

استخدام التزامن في العالم الحقيقي

ما لم تكن تعمل في محطة طاقة ، فربما لن تضطر إلى مزامنة أكثر من الساعة في سيارتك مع الساعة الموجودة على هاتفك.

لكن معرفة كيفية عمل مزامنة المولد في الواقع يمكن أن يمنحك فكرة أفضل عن كيفية عمل أنظمتنا الكهربائية.

والآن بعد أن عرفت كيف يعمل هذا ، اخرج وتذكر أن هناك شخصًا ما يقوم بمزامنة المولدات في جميع أنحاء العالم حتى نتمكن من الحصول على الطاقة دون التفكير كثيرًا في الأمر.

هل لديك أي أفكار حول هذا؟ أخبرنا أدناه في التعليقات أو انقل المناقشة إلى Twitter أو Facebook.

توصيات المحررين:

• PSA: إذا اشتريت أحد كابلات Lightning هذه من Target - trash em ، فسيتم استدعاؤها
• أخيرًا ، هناك مسدس خفيف على طراز الممرات يعمل مع شاشات LCD
• كيفية استخدام مصابيح LEGO لتحسين مظهر مجموعاتك
• يريد Elon Musk الخاص بك Tesla أن يضيء كجهاز robocab أثناء عدم استخدامه
• تقدم Lexi أول منصة إضاءة ذكية قابلة للتشغيل البيني