סנכרון פירושו מזעור ההבדל במתח, בתדר ובזווית הפאזה בין השלבים המקבילים של תפוקת הגנרטור ואספקת הרשת. גנרטור זרם חילופין חייב להיות מסונכרן עם הרשת לפני החיבור. הוא לא יכול לספק את הכוח אלא אם כן הוא פועל באותה תדר כמו הרשת. סנכרון חייב להתרחש לפני חיבור הגנרטור לרשת. ניתן להשיג סנכרון באופן ידני או אוטומטי. מטרת הסינכרון היא לפקח, לגשת, לאפשר ולבצע באופן אוטומטי את פעולת הבקרה כדי למנוע חריגות מתח ותדר.
יש להקפיד על כללים לסינכרון:
תנודות מתח:
כאשר גנרטור מסונכרן עם רשת חשמל, בדרך כלל יש תנודות מתח בקו החלוקה. במהלך הסנכרון תנודות המתח לא יעלו על 3% בנקודה של צימוד משותף.
מגבלות סינכרון:
המגבלות המאפשרות סינכרון הן
- זווית שלב- +/- 20 מעלות
- הפרש מתח מרבי - 7%
- תדירות החלקה מרבית - 0.44%
ממסרים:
לבדיקת הסנכרון יש להשתמש בממסר בדיקת סינכרון. השימוש בממסרים אינו יכול לחול על מחוללי אינדוקציה. השימוש בממסר בדיקת סינכרון הוא לקבל כגיבוי במהלך הסנכרון ולהבטיח שגנרטור לא יתחבר לקו חלוקה מת.
סנכרון של מחוללי אינדוקציה:
לצורך הסנכרון של מחוללי אינדוקציה צריך רק להריץ אותו במהירות הסינכרון ולחבר אותו. לשם כך ישמש בקרי מנוע סטנדרטיים. כדי להניע מכנית את הגנרטורים עד לסנכרון ישמש כוח פיר טורבינות. מהירות המנועים תלויה בתדירות המסופקת ובמספר הקטבים בגנרטורים.
סנכרון של מכונות סינכרוניות:
עבור גנרטורים סינכרוניים צורת הגל של הפלט צריכה להיות בשלב עם צורת הגל של מתח הרשת או עם גבולות שצוינו. קצב שינוי זווית הפאזה בין הרשת למכונה (גנרטור) חייב להיות בגבולות שצוינו.
כמה כללים אחרים הם סידור הכונן המהיר המשתנה לשמירה על תדר יציאה קבוע, הגנה על חיבור בין הגנרטור ומערכת ההפצה.
כשל בסנכרון:
מעגל הסינכרון עלול להיכשל בתגובה לדופק קלט שהתקבל כאשר דופק הקלט שהתקבל קצר מתקופת הדגימה של המסנכרן. ואז לא יתקיים ייצוג מסונכרן. כאשר קצב הדופק של אות הקלט גבוה מקצב הסנכרון של המסנכרן אז הוא גם עלול להיכשל בתגובה. פעמים מסוימות הסנכרון העצמי עשוי להיכשל על ידי התעלמות מאירועי קלט. כל אלה הם הנסיבות העלולות ליצור בעיות אם לא יתגלו. ישנן סיבות שונות לכישלון של סנכרון רשת חשמל .
כשלים בסנכרון וגילוים:
ישנם מצבים בהם הגנרטורים וכמה מטענים מקומיים התנתקו מקווי ההפצה הראשיים. בשל ירידה זו באיכות האספקה, והיא עשויה למנוע חיבור מחדש אוטומטי של המכשירים. זה נקרא אי. מסיבה זו יש לאתר אי באופן מיידי ולהפסיק מיד לייצר כוח.
עקב Islanding עלולים להתרחש סכנות הבאות
- קווים מבוזרים בדרך כלל מועברים רק בתחנת המשנה. כאשר קווי ההפצה והגנרטורים מנותקים הקו אינו מוארק. מסיבה זו מתח הקו עלול להיות מוגזם.
- תרומת רמת התקלה מהרשת לתחנת המשנה עלולה לאבד. זה ישפיע על פעולת ההגנה על קווים מבוזרים. בגלל זה לא ניתן ליצור זרם מספיק.
- עקב אי אי אפשר לשמור על סנכרון. כאשר האחיזה מנסה להתחבר מחדש לקו ההפצה היא עשויה להיות מחוץ לסנכרון בנקודת החיבור מחדש. בשל כך, פתאום עלול לזרום כוח גדול הגורם נזק לגנרטורים, יחידות הפצה ומוצרי צריכה.
כמה חסרונות אחרים הנובעים מאי הם שהם שרמות המתח עשויות לצאת מגבולות הפעולה הרגילים, ואיכות האספקה עשויה להיות מופחתת.
שיטות איתור של אי:
איתור האי יכול להיעשות בשיטות אקטיביות ופסיביות. שיטות פסיביות מחפשות אירועים חולפים ברשת והשיטות הפעילות יבדקו את הרשת על ידי שליחת אותות מנקודת ההפצה של הרשת. הגנת אובדן רשתות (LoM) תוכננה לחוש את ניתוק הגנרטורים והעומסים כאשר נוצר אי. שיטות האיתור המשמשות ביותר לאיתור LoM עשויות להיכשל בזיהוי האי כאשר הייצור תואם באופן הדוק את הצריכה באזור האי. אזור עיוור זה נקרא Non Detection Zone (NDZ). ניתן להקטין את גודל ה- NDZ על ידי הידוק ממסרי הגדרת ה- LoM.
שיטות פעילות:
מדידת עכבה, איתור עכבה בתדר ספציפי, שינוי תדר במצב החלקה, הטיה בתדרים ושיטות זיהוי קפיצות תדרים הן כמה שיטות פסיביות לזיהוי אי. היתרון של שיטת מדידת עכבה הוא NDZ קטן במיוחד עבור מהפך יחיד. שיטת הסטת תדרים במצב החלקה קלה יחסית ליישום. זה יעיל מאוד במניעת אי בהשוואה לשיטות איתור אחרות.
שיטות פסיביות:
על כל ממירי ה- PV המחוברים לרשת להיות בעלי שיטות הגנת תדרים מעל / מתחת ושיטות הגנה על מתח תחת / מעלה הגורמות למהפך להפסיק לספק חשמל לרשת אם התדר או המתח של הרשת בנקודת ההצמדה.
הגנת תחת / יתר למתח / תדר
מקור תמונה - tesla.selinc
שיטות הגנה אלה מגנות על ציוד הצרכן וגם על שירות כשיטות נגד האי. זיהוי קפיצת שלב מתח, וזיהוי הרמוניות מתח הן כמה שיטות פסיביות יותר לגילוי האי. שיטות ההגנה על מתח תחת / יתר ושיטות תדר מתחת / יתר נדרשות למעט מניעת אי. מספר שיטות למניעת אי מייצרות מתח ותדירות לא תקינים. שיטות הגנה על מתח / יתר ושיטות הגנה על תדרים תחת / יתר הן שיטות בעלות נמוכה לאיתור הגילוי.
יישומים של זיהוי כשל ברשת החשמל:
תאורה היא אחד הגורמים העיקריים לתקלות במערכת החשמל. כל מערכת החשמל מורכבת באופן חשמלי מתחנות כוח, תחנות משנה וקווי הולכה, מזני הפצה וצרכני חשמל. איתור כשל הסינכרון בין גנרטורים לרשת החשמל הוא היתרון העיקרי כמו חיסכון באנרגיה. אז נוכל למנוע אובדן צריכת חשמל על ידי ניתוק מהתקני צריכת החשמל.
כשיש מתח תחת / יתר או תדר מתחת / מעל, אז המשווה יזהה את ההבדל בין הכוח בפועל ותגובתי. אם אין כשל בסנכרון רשת החשמל אז הגלאים יתנו את ערכי האפס. בהתבסס על ערכי מתח מתחת / יתר וערכי תדר תחת / יתר ספקי הכוח ינותקו אם נצפו ערכים מחוץ למגבלה.
אני מקווה שיש לנו בבירור דיסקוס לגבי איתור סנכרון רשת החשמל אם כל שאלה נוספת בנושא זה או בפרויקטים חשמליים ואלקטרוניים משאירה את ההערות למטה.
