Cómo funciona: sincronización del generador

¿Alguna vez has entrado en pánico después de mirar el reloj de tu auto y ver que llegaste una hora tarde al trabajo? Y después de pensar en lo que le vas a decir a tu jefe, ¿recuerdas que era horario de verano este fin de semana y aún no has cambiado la hora en el reloj de tu auto?

Todos hemos estado allí y confiamos en la sincronización mucho más de lo que pensamos.

Pero por mucho que confiemos en él para hacer cosas como controlar el tiempo, también confiamos en él para procesos como la sincronización del generador. De hecho, la sincronización de los generadores es la razón por la que no tenemos un corte de energía en el trabajo cada vez que se apaga un generador para repararlo.

Si no sabe acerca de la sincronización del generador o cómo funciona, siga leyendo para obtener el desglose completo de todo lo que necesitará saber sobre este proceso vital que mantiene nuestra energía en funcionamiento.

Sincronización del generador: cómo funciona

¿Qué es la sincronización del generador? La sincronización del generador debe ocurrir para hacer coincidir elementos como el voltaje, la frecuencia, los ángulos de fase o las secuencias de fase, y la forma de onda del generador para mantener el funcionamiento funcional del sistema de energía.

Cuando dos o más sincronizadores están suministrando energía a una fuente de energía, es necesario sincronizar los generadores. Las cargas eléctricas no siempre son consistentes, lo que significa que a menudo se necesita el uso de más de un generador para suministrar cargas de energía más grandes.

Los generadores sincronizados o en paralelo hacen coincidir los parámetros de un generador con los de otro, lo que les permite trabajar juntos.

Por qué es importante

Dado que un generador no puede llevar energía a un sistema de energía a menos que todos los parámetros necesarios coincidan exactamente con los de la red, sincronizar los generadores es absolutamente crucial para cualquier sistema de energía.

Las centrales eléctricas comerciales prefieren usar varias unidades de suministro de energía más pequeñas en lugar de una única unidad grande. Cuando se utilizan unidades más pequeñas, se deben instalar más unidades para generar suficiente energía.

Esto requiere la sincronización del generador y debe ocurrir cada vez que se agrega o enciende una nueva unidad. La operación en paralelo de generadores de menor tamaño demuestra ser mucho más beneficiosa por cinco razones principales.

es mas confiable

Se debe tener en cuenta la probabilidad de que un generador falle, especialmente cuando se depende de la electricidad para el trabajo o la vida cotidiana.

Debido a esto, tener varios generadores en lugar de una sola unidad grande actúa como una protección contra fallas para cualquier percance que de otro modo podría causar grandes problemas para una gran cantidad de personas.

Continúa Servicio

Si un generador falla o necesita otro mantenimiento, la presencia de otras unidades de energía permite que la carga de suministro continúe sin interrupción, incluso cuando la unidad que necesita reparación se apaga o se retira.

Diferentes requisitos de carga requieren diferentes unidades

El uso de energía no es constante todo el tiempo y, a veces, las unidades de energía no son necesarias durante los períodos de demanda de carga pequeña.

Dado que un generador no se puede apagar parcialmente para tener en cuenta la demanda de carga ligera, es mucho más inteligente y eficiente tener uno o dos generadores funcionando a la vez. Esto también permite sincronizar más unidades durante períodos de carga pesada.

Hace que la eficiencia sea mucho mayor

Para aprovechar al máximo un solo generador, se deben usar múltiples generadores a la vez a su capacidad de salida recomendada, en lugar de aumentar la capacidad de salida en una sola unidad y dañarla potencialmente.

Esto ayuda con la eficiencia de los generadores, especialmente con las demandas cambiantes en la salida durante los períodos de carga ligera o pesada.

Más expansión de capacidad

El uso de muchos generadores significa que hay espacio para la expansión a medida que crece la demanda de energía. Los nuevos generadores pueden simplemente sincronizar el generador en paralelo una vez que se agregan a la planta de energía y permiten una mayor producción de energía.

¿Qué sucede cuando los generadores están sincronizados?

La sincronización del generador es necesaria y vital para el uso de energía existente, pero hay ciertos requisitos que se deben cumplir para que funcione. El voltaje, la frecuencia, el ángulo de fase y la secuencia de fase son los cuatro componentes principales que deben tenerse en cuenta al sincronizar unidades.

Magnitud de voltaje

La raíz cuadrada media (RMS) del nuevo generador debe ser la misma que la barra colectora o la red eléctrica a la que se conecta.

El voltaje de entrada es más alto que el de la barra colectora o la red eléctrica, fluirá una alta potencia reactiva desde el generador hacia la red.

Si el voltaje de entrada es más bajo que el voltaje de la barra colectora (o de la red eléctrica), el generador de entrada realmente absorberá la alta potencia reactiva de la red.

Es mejor que la potencia reactiva sea uniforme para que las fuentes de unión trabajen juntas en lugar de dominarse entre sí.

Frecuencia

El generador entrante y la barra colectora también deben tener frecuencias coincidentes. Si las frecuencias no están sincronizadas, el intento de conexión en paralelo dará como resultado una alta aceleración y desaceleración en el movimiento principal que es responsable de aumentar su par.

El flujo inconsistente causado por frecuencias inigualables hará que el generador no funcione tan eficientemente, si es que lo hace.

Ángulo de fase

El ángulo de fase es un componente crucial en la sincronización del generador que proporciona una cantidad decente de información sobre un generador dado.

Los ángulos de fase del voltaje entrante del generador y el voltaje de la barra colectora deben establecerse en cero. Los ángulos de fase de ambos se pueden observar comparando los cruces y los picos de las formas de onda de voltaje.

Secuencia de fase

En una secuencia trifásica, como en un sistema generador, existen tres tipos de voltajes que producen la misma magnitud, pero la frecuencia de cada uno está diferenciada por un ángulo de 120 grados.

La secuencia de fase de las tres fases del generador entrante debe coincidir con la secuencia de fase que pertenece a la barra colectora a la que se conecta.

Este es uno de los pasos más complicados del proceso de sincronización y los problemas aparecen principalmente después de la instalación inicial del generador o después del mantenimiento.

Técnicas para la Sincronización del Generador

Existen tres técnicas manuales principales para la sincronización del generador: el método de la lámpara oscura, el método de las dos lámparas brillantes y una oscura y el método de las tres lámparas brillantes. Estos métodos utilizan filamentos de lámpara reales para mostrar si ciertos parámetros se han sincronizado o no.

Método de lámpara oscura

El método de las tres lámparas oscuras utiliza la barra colectora para sincronizar el generador entrante. Si bien este método parece fácil, no puede proporcionar información sobre la frecuencia del generador o de la barra colectora, lo que significa que falta mucha información, o lo deja en la oscuridad, para una sincronización informada.

El método de la lámpara oscura suele ser menos costoso de realizar. También es más fácil determinar la secuencia correcta.

Sin embargo, este método puede ser poco fiable, porque hay mucho margen de error. Por ejemplo, la lámpara se oscurecerá a la mitad de la tasa de voltaje habitual, lo que significa que el interruptor de sincronización podría apagarse, incluso cuando haya una diferencia de fase.

Dado que este método se basa en que las lámparas parecen estar "apagadas" u oscuras, un filamento de lámpara quemado podría indicar falsamente una sincronización.

El parpadeo de las tres lámparas no indica qué frecuencia es mayor, lo que significa que hay incertidumbre en el aspecto de determinar la frecuencia.

Método dos brillantes, uno oscuro

El método Two Bright, One Dark mide la frecuencia del generador y la barra colectora, pero no puede verificar la exactitud de la secuencia de fase. Entonces, si bien las frecuencias se pueden combinar con confianza, las múltiples fases de las secuencias de fase no se pueden combinar y es probable que necesiten reparación después de la instalación.

Método sincroscópico

El Método Sincroscópico indica si la frecuencia del generador es mayor o menor que la frecuencia de la red. Este método tiene en cuenta uno de los parámetros para determinar un paralelo, pero no todos.

Estos tres métodos requieren una sincronización manual que está determinada por la presencia de lámparas. Los métodos modernos automatizan el proceso de sincronización y, por lo tanto, son mucho más confiables que los tres métodos enumerados anteriormente.

Uso de sincronización en el mundo real

A menos que trabaje en una planta de energía, probablemente no tendrá que sincronizar más que el reloj de su automóvil con el de su teléfono.

Pero saber cómo funciona realmente la sincronización del generador puede darle una mejor idea de cómo funcionan nuestros sistemas eléctricos.

Entonces, ahora que sabe cómo funciona esto, salga y recuerde que hay alguien sincronizando generadores en todo el mundo para que podamos tener energía sin pensar demasiado en ello.

¿Tiene alguna idea sobre esto? Háganos saber a continuación en los comentarios o lleve la discusión a nuestro Twitter o Facebook.

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