工作原理：发电机同步

已发表: 2019-06-14

你有没有在看着车上的时钟发现你上班迟到了整整一个小时后惊慌失措？在你想好要对老板说的话之后，你还记得这个周末是夏令时，你还没有改变汽车时钟上的时间吗？

我们都去过那里，我们对同步的依赖比我们想象的要多得多。

但是，尽管我们依赖它来做诸如跟踪时间之类的事情，但我们也依赖它来处理诸如生成器同步之类的过程。事实上，发电机的同步是我们在任何时候发电机停机维修时都不会停电的原因。

如果您不了解发电机同步或它是如何工作的，请继续阅读以了解您需要了解的关于保持我们电力运行的重要过程的所有内容的完整分解。

发电机同步：它是如何工作的

什么是发电机同步？必须进行发电机同步以匹配电压、频率、相角或相序等元素以及发电机的波形，以保持电力系统正常运行。

当两个或多个同步器为电源提供能量时，需要同步发电机。电力负载并不总是一致的，这意味着通常需要使用多台发电机来提供更大的电力负载。

同步或并行生成器将一个生成器的参数与另一个生成器相匹配，从而允许它们一起工作。

为什么它很重要

由于除非所有必要的参数都与网络的参数完全匹配，否则发电机无法为电力系统带来能量，因此同步发电机对于任何电力系统都绝对至关重要。

商业发电厂更喜欢使用几个较小的电源单元而不是单个大单元。当使用较小的单元时，必须安装更多单元以产生足够的电力。

这需要发电机同步，并且必须在每次添加或打开新单元时发生。由于五个主要原因，尺寸较小的发电机的并行运行被证明是更有益的。

它更可靠

应考虑发电机故障的可能性，尤其是在工作或日常生活依赖电力时。

正因为如此，拥有多台发电机而不是只有一台大型机组可以作为故障保险，以防止任何可能给大量人员带来大问题的事故。

它继续服务

如果发电机确实发生故障或需要其他维护，则其他动力单元的存在允许供电负载继续而不会中断，即使需要维修的一个单元被关闭或移除。

不同的负载要求需要不同的单元

能源使用并非始终保持一致，有时在小负载需求期间不需要动力装置。

由于发电机不能部分关闭以解决轻载需求，因此一次运行一或两台发电机会更加智能和高效。这也允许在重载期间同步更多单元。

它使效率更高

为了充分利用单台发电机，应以推荐的输出容量同时使用多台发电机，而不是仅增加一台发电机的输出容量并可能损坏它。

这有助于提高发电机的效率，尤其是在轻载或重载期间不断变化的输出需求。

发电机同步时会发生什么？

发电机同步对于现有电力使用是必要且至关重要的，但它必须满足某些要求才能工作。电压、频率、相角和相序是机组同步时必须考虑的四个主要组成部分。

电压幅度

新发电机的均方根 (RMS) 应与其连接的母线或电网相同。

输入电压高于母线或电网的电压，高无功功率将从发电机流入电网。

如果输入电压低于母线（或电网）电压，输入发电机实际上将吸收来自电网的高无功功率。

最好使无功功率均匀，以便联合电源一起工作而不是相互压倒。

频率

输入的发电机和母线也必须具有匹配的频率。如果频率不同步，则尝试的并联将导致原动机的高加速度和减速度，从而增加其扭矩。

由不匹配的频率引起的流量不一致将导致发电机无法有效工作，如果有的话。

相位角

相角是发电机同步中的一个关键组成部分，它提供了关于给定发电机的大量信息。

输入发电机电压和母线电压的相位角必须设置为零。两者的相位角可以通过比较电压波形的交叉点和峰值来观察。

相序

在三相序列中，就像在发电机系统中一样，有三种类型的电压产生相同的幅度，但每种电压的频率相差 120 度角。

输入发电机三相的相序必须与它所连接的母线的相序相匹配。

这是同步过程中较为复杂的步骤之一，问题大多出现在发电机初始安装或维护之后。

发电机同步技术

发电机同步有三种主要的手动技术：暗灯法、两亮一暗法和三亮灯法。这些方法使用实际的灯丝来显示某些参数是否已同步。

暗灯法

三暗灯法使用母线同步输入发电机。虽然这种方法看起来很简单，但它无法提供有关发电机或母线频率的信息，这意味着它会丢失很多信息 - 或者让您一无所知 - 以便进行知情同步。

暗灯法的实施成本通常较低。也更容易确定正确的顺序。

但是，这种方法可能不可靠，因为有很大的出错空间。例如，灯将以正常电压速率的一半变暗，这意味着同步开关实际上可以关闭，即使存在相位差也是如此。

由于这种方法依赖于看起来“关闭”或变暗的灯，因此烧坏的灯丝可能会错误地指示同步。

三盏灯的闪烁并不表示哪个频率更高，这意味着在确定频率方面存在不确定性。

二明一暗法

二明一暗法测量发电机和母线的频率，但不能检查相序的正确性。因此，虽然可以放心地匹配频率，但相序的多个相位无法匹配，并且可能需要在安装后进行维修。

同步法

同步器方法指示发电机频率是高于还是低于电网频率。该方法考虑了确定并行的参数之一，但不是全部。

这三种方法需要手动同步，这取决于灯的存在。现代方法使同步过程自动化，因此比上面列出的三种方法更可靠。

现实世界中的同步使用

除非您在发电厂工作，否则您可能只需将汽车时钟与手机时钟同步即可。

但是了解发电机同步的实际工作原理可以让您更好地了解我们的电气系统是如何运行的。

因此，既然您知道这是如何工作的，请记住世界各地都有人在同步发电机，这样我们就可以拥有电力而无需过多考虑。

对此有什么想法吗？ 在下面的评论中让我们知道，或者将讨论带到我们的 Twitter 或 Facebook。

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