Příprava generátoru na paralelní provoz vyžaduje zvláštní pozornost. Než se poprvé pokusíte o paralelní zapojení jednotek, zkontrolujte všechny jednotky, zda jsou splněny následující tři podmínky.
- Stejný sled fází
- Stejná frekvence střídavého proudu
- Stejné seřízení napětí
- Zkontrolujte sled fází.
Sled fází musí být u paralelně zapojených jednotek stejný. Existují dvě metody, které se používají k určování, zda se sled fází připojované jednotky shoduje se sledem fází již připojené jednotky. Tyto metody jsou uvedeny níže:
- Měřič sledu fází
- Sada tří žárovek
Postup určení správného sledu fází je popsán níže.
- Kontrolky připojte se jmenovitým napětím mezi vodiče generátoru a odpovídající fázi linky. Spojte například svorku 1 s vedením 1 přes otevřený jistič obvodu.
- Spusťte jednotky. Jednotky uveďte na odpovídající otáčky. Až se jednotky začnou blížit stejné rychlosti, kontrolky začnou blikat.
- Jestliže světla blikají postupně, je jedna z jednotek připojena obráceně. Jednotky zastavte a odstraňte problém. Odpojte vodiče generátoru 1 a 3 u elektrického jističe. Zaměňte tyto vodiče generátoru. Tím se změní směr otáčení fází na opačný. Svorka 2 by měla být vždy připojena k vedení 2. Jděte na 5.
- Když kontrolky blikají současně, sled fází je stejný. První podmínka "Počáteční spuštění"byla splněna.
Show/hide table
Ilustrace 1 g00695380 Show/hide table
Pokud provádíte servis nebo opravujete zařízení produkující elektrický proud:
Ujistěte se, zda je jednotka odpojena (od užitkových nebo dalších napájecích generátorů) a zda je uzamknuta a označena tabulkou NEUVÁDĚT DO PROVOZU. Vyjměte všechny pojistky.
- Upravte frekvenci.
Otáčky paralelně zapojených jednotek musí být stejné. Otáčky jsou úměrné frekvenci střídavého proudu.
- Jednotlivé elektrické moduly nechte běžet pod zátěží po dobu přibližně 30 minut.
- Upravte řízení regulátoru tak, aby při plné zátěži bylo dosaženo jmenovité frekvence.
- Odpojte zátěž a zkontrolujte vysoký počet volnoběžných otáček. Vysoký počet volnoběžných otáček by měl být přibližně o 2 až 5 procent vyšší, než plná rychlost se zátěží u regulátorů s proporcionální odchylkou. Pokud těchto otáček nelze dosáhnout, obraťte se na prodejce společnosti Caterpillar.
- Nejkonzistentnější výsledky získáte opakováním kroků 2.ba 2.c, dokud nebude splněna druhá podmínka "Počáteční spuštění".
- Seřiďte napětí.
Jsou dvě zásadně odlišné metody vyrovnání jalového výkonu.
- Kompenzace poklesů jalového výkonu
- Kompenzace příčného proudu
Při kompenzaci poklesů jalového výkonu způsobuje regulátor napětí změnu výstupního napětí jednotlivých generátorů v poměru k jalovému proudu. Jalový proud se měří pomocí proudového transformátoru (CT).
Jalový proud může být buď dostihující, nebo předstihující. Při zvyšování indukčního jalového proudu bude regulátor napětí způsobovat přímo úměrný pokles výstupního napětí generátoru. Při zvyšování předstihujícího jalového proudu bude regulátor napětí způsobovat přímo úměrné zvýšení výstupního napětí generátoru.
Tato metoda bude mít tendenci snižovat jalový proud za účelem lepšího sdílení KVAR s ostatními jednotkami. Kompenzace poklesů jalového výkonu je standardní metodou používanou u generátorů Caterpillar. Následující postup nastavení napětí slouží pro kompenzaci poklesů jalového výkonu.
Při kompenzaci příčného proudu je předpětí regulátoru napětí dáno rozdílem ve výstupech jalového proudu paralelně zapojených generátorů. Kompenzace příčného proudu je velmi podobná kompenzaci poklesů jalového výkonu. Při kompenzaci příčného proudu jsou sekundární obvody proudových transformátorů připojeny v sériovém sledu. Když jeden z generátorů přenáší více jalového proudu než ostatní generátory, provede se vyvážení generovaného napětí signálem odpovídajícím čistému rozdílovému napětí. Tím se také sníží jalový proud. Postup při seřizování viz List s technickými údaji motoru, L7KX8142, "Nulový pokles napětí při zátěži při paralelním provozu generátorů Caterpillar".
Poznámka Nastavení úrovně napětí a poklesu napětí určuje množství vyrovnávacích proudů mezi generátory. Vyrovnávací proudy mezi generátory lze snížit pečlivým shodným seřízením napětí. K provedení seřízení na každém agregátu, který bude paralelně připojen, použijte tentýž voltmetr.
Poznámka Pokles napětí při zátěži se vyjadřuje jako procentuální podíl ze změny napětí při přechodu ze stavu bez zatížení do stavu s plným zatížením. Zátěž s účiníkem 0,8 vyžaduje pokles napětí o asi 5 procent. Pro uspokojivé rozdělení ampérového zatížení je obvykle nutné nastavení poklesu, které způsobí pokles napětí o 2 až 8 procent.
- Seřiďte napětí. Viz odstavec "Počáteční spuštění" v části Provoz, "Provoz jednoho agregátu".
- Dokud motor běží při jmenovitých otáčkách, otočte potenciometrem k seřizování poklesu napětí při zatížení o 1/2 celého rozsahu.
- Pokud má poháněná zátěž jednotný účiník, nastavte potenciometr poklesu napětí u všech generátorů na polovinu plného rozsahu. Pokračujte krokem 3.g.
- Pokud má poháněná zátěž účiník přibližně 0,8, přejděte ke kroku 3.c.
- Přestavujte reostat pro seřizování úrovně napětí, až se dosáhne napětí, které bude přibližně o 5 procent vyšší než požadované napětí.
- Připojte plnou zátěž.
- Pokračujícím přestavováním reostatu pro seřizování poklesu napětí získejte požadované napětí při plné zátěži s účiníkem 0,8. Pokles napětí musí být u každého generátoru shodný, aby se rozdělilo jalové zatížení.
- Opakujte kroky 3.c, 3.d a 3.e pro každý generátor, dokud nebudou splněny následující dvě podmínky:
- Sdružené napětí je rovno požadované úrovni při plném zatížení.
- Napětí bez zatížení je přibližně o 5 procent vyšší než jmenovité napětí.
- Proveďte paralelní připojení generátorů a připojte napájenou zátěž. Zkontrolujte výstupní proud generátoru. Pokud součet ampér jednotlivých generátorů překračuje o 10 procent celkové ampéry, které přicházejí do zátěže při plném zatížení, nastavte reostaty poklesu napětí. Tím dojde k proporcionálnímu rozdělení proudu mezi generátory. Při připojení lehké zátěže je přípustný určitý vyrovnávací proud. Existenci určitého vyrovnávacího proudu je možno očekávat také tehdy, jestliže jsou generátory studené.
Show/hide table
OZNÁMENÍ Může dojít k poškození generátoru. NEPŘEKRAČUJTE jmenovitý zatěžovací proud žádného jednotlivého generátoru.
- Konečná nastavení proveďte až poté, kdy paralelně zapojené generátory budou běžet při plném zatížení po dobu jedné hodiny. Utáhněte pojistné matice na všech ovládacích prvcích. Nasaďte přístupový kryt. Poslední podmínka "Počáteční spuštění"byla splněna.
Viz část o provozu stroje, "Provoz jedné jednotky".
Zapojení více jednotek paralelně
Jednotky mohou být paralelně zapojeny bez zátěže nebo mohou být paralelně zapojeny s jednotkami pod zátěží. Po splnění počátečních podmínek pro spuštění ověřte splnění následujících požadavků.
- Jeden z regulátorů může být izochronní. Regulátory, které sdílejí elektronickou zátěž, jsou výjimkou.
- Generátory musí mít kompenzaci poklesu napětí nebo kompenzaci jalového proudu.
- Spusťte jednotku, která má být připojena paralelně.
- Zapněte kontrolky synchronizace.
- Poté, co motor několik minut běží, uveďte motor na synchronní rychlost. Synchronní otáčky znamenají, že frekvence připojované jednotky bude stejná jako frekvence jednotky, která je již připojena. Synchronizační kontrolky začnou blikat.
Poznámka Frekvence připojované jednotky by měla být trochu vyšší než frekvence linky. To umožní, aby připojovaná jednotka převzala část zátěže.
- Upravujte otáčky motoru, až začnou kontrolky velmi pomalu blikat.
- Kontrolky zhasnou v okamžiku, kdy budou napětí obou jednotek ve stejné fázi. V tomto okamžiku, když jsou kontrolky zhasnuté, velmi rychle přepněte jistič.
- Řízení regulátoru použijte k rozdělení zátěže v kW mezi motory.
- Teplota generátoru se stabilizuje během přibližně čtyř hodin. Po ustálení teploty generátoru přestavte reostat pro seřizování poklesu napětí každého generátoru tak, aby bylo dosaženo rovnoměrného rozložení jalového zatížení. Nastavte reostat poklesu napětí u každého generátoru, aby se omezily vyrovnávací proudy. Menší pokles zvyšuje reaktivní proud, který prochází generátorem. Při nastavení reostatu poklesu napětí proti směru hodinových ručiček se sníží pokles. Úprava reostatu poklesu napětí po směru hodinových ručiček zvyšuje pokles.
Pokles otáček při rozdělení zátěže (je-li ve výbavě)
Jakmile byly dvě jednotky zapojeny paralelně, podíl sdílení zátěže v kW je určován nastavením řízení regulátorů. Jestliže mají dvě jednotky o stejné kapacitě a stejné charakteristice regulátorů také stejné nastavení řízení regulátorů, jednotky sdílejí zátěž stejnou měrou. Celková zátěž nesmí přesáhnout kapacitu motoru.
Chcete-li přenést zátěž z jednoho motoru, použijte následující postup.
- Zvyšte nastavení ovladače rychlosti jedné jednotky, tím se zvýší její zátěž.
- Snižte nastavení ovladače rychlosti druhé jednotky, tím se sníží její zátěž.
- Zvyšte nebo snižte nastavení regulátoru otáček u obou jednotek, čímž změníte frekvenci systému.
Různé regulátory, které mohou být použity u generátorů G3500C, jsou uvedeny níže.
| |
| Ilustrace 2 | g00630841 |
|
Modul sdílení zátěže (typický příklad) | |
Modul sdílení zátěže generátoru zajišťuje u paralelně zapojených generátorů sdílení poklesu při zátěži. Modul sdílení zátěže generátoru zajišťuje u paralelně zapojených generátorů izochronní sdílení zátěže. Modul sdílení zátěže má vstup pro synchronizační paralelní modul. Modul zajišťuje proporcionální sdílení zátěže. Další informace viz Provoz, testování a seřizování systému, SENR6565, "Snímač zátěže generátoru a modul sdílení zátěže generátoru".
Tato část popisuje funkci regulátoru motoru ve vztahu k rozdělení zátěže mezi paralelní elektrická soustrojí. Další podrobné informace o řízení a nastavení regulátoru viz Servisní příručka.
Je velmi důležité pochopit dva základní fakty o rozdělení zátěže mezi generátory zapojené za provozu paralelně.
- Výkon, který se dodává generátoru, je funkcí motoru. Nastavení regulátoru motoru a polohy ovládacích prvků regulátoru určují velikost výkonu, který je dodáván motorem. Nastavení regulátoru motoru a polohy ovládacích prvků regulátoru určují velikost výkonu proto určují výkon v kW, který je generátorem přenášen. Pokud se zvýší nastavení řízení regulátoru, motor a generátor převezmou větší zátěž v kW. Nastavení regulátoru motoru na nižší hodnotu bude mít analogicky za následek snížení výkonu odebíraného z agregátu. Ostatní zapojené jednotky získají zátěž nebo se sníží jejich zátěž. Tyto další agregáty budou předpokládat, že nedošlo ke změně celkové zátěže nebo ke změně nastavení regulátorů ostatních agregátů.
- Rozdělení výkonu není určováno buzením generátoru ani napětím svorek. Když je generátor paralelně zapojen s ostatními generátory, buzení generátoru bude určovat účiník generátoru při provozu.
Regulátory, které se používají ve spojení s elektrickými generátory Caterpillar, mohou být dvojího typu: regulátory s pevným poklesem rychlosti při zátěži a regulátory s nastavitelným poklesem rychlosti při zátěži. Hodnoty poklesu rychlosti při zátěži, které se obvykle používají, dosahují 3 procent a 0 procent. Regulátory s nastavitelným poklesem rychlosti při zátěži lze nastavit tak, aby jejich nastavení odpovídalo nastavení regulátorů s pevným poklesem rychlosti při zátěži. Jestliže je regulátor nastaven na provoz s poklesem rychlosti při zátěži 0 procent, lze získat stejnou rychlost počínaje žádnou zátěží až po plnou zátěž.
Předchozí výklad k činnosti regulátoru lze shrnout následujícím způsobem.
- Nejjednodušší kombinací regulátorů paralelních generátorů je pokles rychlosti při zátěži přibližně 3 procenta u každého regulátoru. Jestliže je třeba konstantní frekvence počínaje žádnou zátěží až po plnou zátěž, jeden regulátor lze seřídit pro izochronní provoz. Tato izochronní jednotka bude nazývána "řídicí jednotkou".
- Aby všechny paralelně zapojené jednotky mohly převzít plný podíl zátěže, je potřeba provést následující nastavení regulátorů. Regulátory by měly mít stejné otáčky při plné zátěži. Regulátory by měly mít stejné volnoběžné otáčky v případě, že jsou seřízeny na pokles rychlosti při zátěži. Ovladače regulátoru by měly být nastaveny do polohy pro vysoké volnoběžné otáčky, aby byl k dispozici plný rozsah regulátoru.
- Provoz izochronního regulátoru zapojeného paralelně s regulátory s poklesem rychlosti při zátěži vyžaduje speciální techniky.
- Paralelně lze provozovat jakýkoliv počet elektrických soustrojí. Pouze jeden regulátor ze skupiny lze nastavit na izochronní provoz. Výjimkou jsou některé speciální případy elektronických regulátorů s automatickým regulátorem sdílením zátěže.
Chcete-li odpojit generátor od linky, použijte následující postup.
- Zkontrolujte zátěž. Zátěž musí být nižší než jmenovitý výkon zbývajících jednotek.
- Zkontrolujte, zda neutrální vodič některé ze zbývajících jednotek je uzemněný.
- Odpojte zátěž od odpojované jednotky. Viz Paralelní provoz, "Rozdělení zátěže – pokles rychlosti při zátěži". Vzhledem k vyrovnávacím proudům proud nikdy neklesne k nule.
- Rozpojte elektrický jistič.
- Nechte motor běžet asi pět minut, aby se zchladil.
- Zastaví motor.
Porozumění vyrovnávacím proudům je při paralelním zapojení jednotek velmi důležité. Tyto vyrovnávací proudy protékají mezi paralelně zapojenými generátory. Vyrovnávací proudy jsou vyvolány rozdíly napětí mezi generátory. Velikost vyrovnávacích proudů lze stanovit odečtením proudu, který prochází zátěží, od celkového proudu procházejícího generátorem.
Protékající proud může dosahovat až 25 % jmenovitého proudu u studených soustrojí generátoru. Takový proud nemusí být považován za nebezpečný. Celkový proud generátoru nesmí překročit jeho jmenovitý proud.
Jak se generátor ohřívá, vyrovnávací proudy začnou klesat. Hodnota zobrazená na ampérmetru by měla mírně klesnout, ale voltmetr by měl ukazovat stálou hodnotu.