工作原理：發電機同步

你有沒有在看著車上的時鐘發現你上班遲到了整整一個小時後驚慌失措？ 在你想好要對老闆說的話之後，你還記得這個週末是夏令時，你還沒有改變汽車時鐘上的時間嗎？

我們都去過那裡，我們對同步的依賴比我們想像的要多得多。

但是，儘管我們依賴它來做諸如跟踪時間之類的事情，但我們也依賴它來處理諸如生成器同步之類的過程。 事實上，發電機的同步是我們在任何時候發電機停機維修時都不會停電的原因。

如果您不了解發電機同步或它是如何工作的，請繼續閱讀以了解您需要了解的關於保持我們電力運行的重要過程的所有內容的完整分解。

發電機同步：它是如何工作的

什麼是發電機同步？ 必須進行發電機同步以匹配電壓、頻率、相角或相序等元素以及發電機的波形，以保持電力系統正常運行。

當兩個或多個同步器為電源提供能量時，需要同步發電機。 電力負載並不總是一致的，這意味著通常需要使用多台發電機來提供更大的電力負載。

同步或併行生成器將一個生成器的參數與另一個生成器相匹配，從而允許它們一起工作。

為什麼它很重要

由於除非所有必要的參數都與網絡的參數完全匹配，否則發電機無法為電力系統帶來能量，因此同步發電機對於任何電力系統都絕對至關重要。

商業發電廠更喜歡使用幾個較小的電源單元而不是單個大單元。 當使用較小的單元時，必須安裝更多單元以產生足夠的電力。

這需要發電機同步，並且必須在每次添加或打開新單元時發生。 由於五個主要原因，尺寸較小的發電機的並行運行被證明是更有益的。

它更可靠

應考慮發電機故障的可能性，尤其是在工作或日常生活依賴電力時。

正因為如此，擁有多台發電機而不是只有一台大型機組可以作為故障保險，以防止任何可能給大量人員帶來大問題的事故。

它繼續服務

如果發電機確實發生故障或需要其他維護，則其他動力單元的存在允許供電負載繼續而不會中斷，即使需要維修的一個單元被關閉或移除。

不同的負載要求需要不同的單元

能源使用並非始終保持一致，有時在小負載需求期間不需要動力裝置。

由於發電機不能部分關閉以解決輕載需求，因此一次運行一或兩台發電機會更加智能和高效。 這也允許在重載期間同步更多單元。

它使效率更高

為了充分利用單台發電機，應以推薦的輸出容量同時使用多台發電機，而不是僅增加一台發電機的輸出容量並可能損壞它。

這有助於提高發電機的效率，尤其是在輕載或重載期間不斷變化的輸出需求。

更多容量擴展

許多發電機的使用意味著隨著電力需求的增長，還有擴大的空間。 新發電機一旦被添加到發電廠，就可以簡單地並行發電機同步，並允許更多的能量輸出。

發電機同步時會發生什麼？

發電機同步對於現有電力使用是必要且至關重要的，但它必須滿足某些要求才能工作。 電壓、頻率、相角和相序是機組同步時必須考慮的四個主要組成部分。

電壓幅度

新發電機的均方根 (RMS) 應與其連接的母線或電網相同。

輸入電壓高於母線或電網的電壓，高無功功率將從發電機流入電網。

如果輸入電壓低於母線（或電網）電壓，輸入發電機實際上將吸收來自電網的高無功功率。

最好使無功功率均勻，以便聯合電源一起工作而不是相互壓倒。

頻率

輸入的發電機和母線也必須具有匹配的頻率。 如果頻率不同步，則嘗試的並聯將導致原動機的高加速度和減速度，從而增加其扭矩。

由不匹配的頻率引起的流量不一致將導致發電機無法有效工作，如果有的話。

相位角

相角是發電機同步中的一個關鍵組成部分，它提供了關於給定發電機的大量信息。

輸入發電機電壓和母線電壓的相位角必須設置為零。 兩者的相位角可以通過比較電壓波形的交叉點和峰值來觀察。

相序

在三相序列中，就像在發電機系統中一樣，有三種類型的電壓產生相同的幅度，但每種電壓的頻率相差 120 度角。

輸入發電機三相的相序必須與它所連接的母線的相序相匹配。

這是同步過程中較為複雜的步驟之一，問題大多出現在發電機初始安裝或維護後。

發電機同步技術

發電機同步有三種主要的手動技術：暗燈法、兩亮一暗法和三亮燈法。 這些方法使用實際的燈絲來顯示某些參數是否已同步。

暗燈法

三暗燈法使用母線同步輸入發電機。 雖然這種方法看起來很簡單，但它無法提供有關發電機或母線頻率的信息，這意味著它會丟失很多信息 - 或者讓您一無所知 - 以便進行知情同步。

暗燈法的實施成本通常較低。 也更容易確定正確的順序。

但是，這種方法可能不可靠，因為有很大的出錯空間。 例如，燈將以正常電壓速率的一半變暗，這意味著同步開關實際上可以關閉，即使存在相位差也是如此。

由於這種方法依賴於看起來“關閉”或變暗的燈，因此燒壞的燈絲可能會錯誤地指示同步。

三盞燈的閃爍並不表示哪個頻率更高，這意味著在確定頻率方面存在不確定性。

二明一暗法

二明一暗法測量發電機和母線的頻率，但不能檢查相序的正確性。 因此，雖然可以放心地匹配頻率，但相序的多個相位無法匹配，並且可能需要在安裝後進行維修。

同步法

同步器方法指示發電機頻率是高於還是低於電網頻率。 該方法考慮了確定並行的參數之一，但不是全部。

這三種方法需要手動同步，這取決於燈的存在。 現代方法使同步過程自動化，因此比上面列出的三種方法更可靠。

現實世界中的同步使用

除非您在發電廠工作，否則您可能只需將汽車時鐘與手機時鐘同步即可。

但是了解發電機同步的實際工作原理可以讓您更好地了解我們的電氣系統是如何運行的。

因此，既然您知道這是如何工作的，請記住世界各地都有人在同步發電機，這樣我們就可以擁有電力而無需過多考慮。

對此有什麼想法嗎？ 在下面的評論中讓我們知道，或者將討論帶到我們的 Twitter 或 Facebook。

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