การซิงโครไนซ์แบบมือและการเชื่อมต่อแบบซิงโครนัสโดยใช้วิธีตารางการซิงโครไนซ์, การถ่ายโอนและกระจายโหลด; การดำเนินการแยกกลุ่มด้วยมือ

I. การปรับให้สอดคล้องกันของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าแบบซิงโครนัส

 

1. ตรวจสอบสถานะของกริดก่อนการซิงโครไนซ์ (โดยสมมติว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 1 กำลังทำงานบนกริดอยู่ในขณะนี้ ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 2 และหมายเลข 3 อยู่ในสถานะสแตนด์บาย)

(1) โรงไฟฟ้ากำลังทำงานในโหมดปกติ คือ สวิตช์เลือกโหมดถูกตั้งไว้ที่ตำแหน่ง “MANU” ตามที่แสดงในรูป 2-1.

รูป 2-1 การเลือกโหมดการทำงาน

(2) ตรวจสอบว่าแรงดันและความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 1 อยู่ในขอบเขตปกติ ตามที่แสดงในรูป 2-2 หากมีความคลาดเคลื่อนในความถี่หรือแรงดัน ให้ปรับให้เหมาะสม

รูป 2-2 อุปกรณ์ไฟฟ้า

(3) ตรวจสอบกำลังไฟฟ้าที่จ่ายออกของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าขณะทำงาน หากเกิน 80% ของกำลังไฟฟ้าที่กำหนดไว้ ต้องเริ่มเดินเครื่องสำรองทันที

2.การเริ่มต้นทำงานของหน่วยสำรอง

(1) โดยพิจารณาจากประวัติการดำเนินงานและสภาพทางกลและไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 2 และหมายเลข 3 ให้เลือกเครื่องหนึ่งเป็นเครื่องสำรอง (สมมติว่าในครั้งนี้เลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 2)

(2) ตรวจสอบว่าเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 2 ตรงตามข้อกำหนดสำหรับการเริ่มต้นทำงาน ได้แก่ น้ำหล่อเย็น น้ำมันหล่อลื่น เชื้อเพลิง และระบบจ่ายอากาศสำหรับการเริ่มต้นทำงาน ให้แน่ใจว่าสวิตช์เลือก “LOCAL/REMOTE” บนแผงควบคุมข้างเครื่องถูกตั้งไว้ในตำแหน่ง “REMOTE” ให้แน่ใจว่าไฟแสดงสถานะ “READY FOR START” ของเครื่องนี้บนแผงสวิตช์หลักยังคงติดอยู่

(3) เมื่อจำเป็นต้องทำการซิงโครไนซ์แบบมือ ให้กดปุ่ม “ENGINE START” บนเครื่องกำเนิดไฟฟ้าหมายเลข 2 ตามที่แสดงในรูป 2-3 เพื่อเริ่มทำงานของเครื่องสำรอง รอจนเครื่องเร่งความเร็วจนถึงใกล้ความเร็วที่กำหนด และทำงานอย่างเสถียรเป็นเวลาหลายนาที ตรวจสอบว่าแรงดันและความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะทำการซิงโครไนซ์อยู่ในระดับปกติ โดยทั่วไปแรงดันไม่จำเป็นต้องปรับ เนื่องจากถูกควบคุมโดยระบบควบคุมแรงดันอัตโนมัติ (AVR) ส่วนความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะทำการซิงโครไนซ์สามารถปรับได้ด้วยมือ เพื่อให้ความถี่ของมันตรงกับความถี่ของระบบไฟฟ้า หรือสูงกว่าเล็กน้อย

3.并 车 ( 使 用 同 步 表 )

(1) เปิดเครื่องซิงโครไนเซอร์และเลือกเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะทำการซิงโครไนซ์ ตามที่แสดงในรูป 2-4 ใช้เครื่องซิงโครไนเซอร์เพื่อตรวจวัดค่าความแตกต่างของความถี่ ทิศทาง และความต่างเฟสระหว่างระบบไฟฟ้าหลักกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะทำการซิงโครไนซ์ ทิศทางการหมุนของเข็มเครื่องซิงโครไนเซอร์ขึ้นอยู่กับทิศทางของความแตกต่างของความถี่ การหมุนตามเข็มนาฬิกาชี้ว่าความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะทำการซิงโครไนซ์สูงกว่าความถี่ของระบบไฟฟ้าหลัก ความเร็วที่เข็มของเครื่องซิงโครไนเซอร์หมุนบ่งชี้ถึงขนาดของความแตกต่างของความถี่; ช่วงเวลาการหมุนเป็นสัดส่วนผกผันกับความแตกต่างของความถี่ ตัวอย่างเช่น เมื่อต้องการความแตกต่างของความถี่ 0.25 Hz ช่วงเวลาการหมุนควรเป็น 4 วินาที ความต่างเฟสเปลี่ยนแปลงอย่างต่อเนื่อง; ตำแหน่งของเข็มเครื่องวัดการซิงโครไนซ์บ่งชี้ความต่างเฟสในขณะนั้น ตัวอย่างเช่น ตำแหน่ง 11 นาฬิกา แสดงความต่างเฟส 30° ส่วนตำแหน่ง 6 นาฬิกา แสดงว่าเฟสไม่ตรงกัน (ความต่างเฟส 180°)

(2) สำหรับการซิงโครไนซ์จริง ความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะซิงโครไนซ์ต้องสูงกว่าเล็กน้อยประมาณ 0.2–0.33 Hz; ดังนั้น จึงควรปรับเข็มชี้ของเครื่องซิงโครไนเซอร์ให้หมุนครบหนึ่งรอบตามเข็มนาฬิกาภายใน 3–5 วินาที หากพยายามซิงโครไนซ์ในขณะที่เข็มชี้กำลังหมุนทวนเข็มนาฬิกา (คือ เมื่อความถี่ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะซิงโครไนซ์ต่ำกว่าความถี่ของระบบไฟฟ้า) เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะซิงโครไนซ์จะ

 

 

การประเมินผลทางปฏิบัติสำหรับช่างอิเล็กทรอนิกส์และช่างไฟฟ้า ระดับ I

การดำเนินงานและการบำรุงรักษาโรงไฟฟ้าทางทะเล; การบริหารจัดการและเทคโนโลยีของระบบอิเล็กทรอนิกส์และระบบไฟฟ้าทางทะเล

เมื่อเชื่อมต่อกับระบบไฟฟ้าแล้ว การซิงโครไนซ์จะล้มเหลวเนื่องจากเกิดกระแสไฟฟ้ากลับทิศทาง หากความแตกต่างของความถี่สูงเกินไป (คือ ช่วงเวลาการหมุนของเข็มน้อยกว่า 2 วินาที และความแตกต่างของความถี่เกิน 0.5 Hz) เครื่องที่มีอัตราความเร็วการหมุนสูงกว่าจะยังคงมีพลังงานจลน์เหลืออยู่เป็นจำนวนมากหลังจากปิดวงจร; แรงบิดการซิงโครไนซ์ที่สร้างขึ้นโดยเครื่องทั้งสองจะไม่เพียงพอที่จะทำให้ทั้งสองเครื่องเข้าสู่ภาวะซิงโครไนซ์ ผลลัพธ์คือภาวะซิงโครไนซ์จะสูญเสียไป ซึ่งก่อให้เกิดผลกระทบรุนแรงจนทำให้ระบบตัดวงจรและตัดการจ่ายไฟฟ้า

(3) การซิงโครไนซ์จริงต้องการความต่างของเฟสไม่เกิน 15° โดยจุดที่เฟสตรงกันอยู่ที่ตำแหน่ง 12 นาฬิกา อย่างไรก็ตาม เนื่องจากมีความล่าช้าบางประการระหว่างการกดปุ่มปิดกับเวลาที่สวิตช์หลักปิดจริง สวิตช์จึงควรปิดก่อนเล็กน้อย ดังนั้น เวลาปิดจึงมักถูกตั้งไว้ที่ตำแหน่ง 11 นาฬิกา การซิงโครไนซ์เฟสมีข้อกำหนดที่เข้มงวดเกี่ยวกับความต่างเฟส; ความต่างเฟสที่มากเกินไปจะก่อให้เกิดกระแสอินรัชที่เกินกำหนด ซึ่งไม่เพียงแต่ทำให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อยู่ในกระบวนการซิงโครไนซ์ไม่สามารถปิดได้ แต่ยังอาจทำให้ชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จ่ายไฟเกิดการตัดวงจร (tripping) ได้ ซึ่งส่งผลให้สูญเสียกำลังไฟฟ้าทั้งหมดบนเรือ การปิดวงจรที่ประมาณ 180° ถูกห้ามอย่างเคร่งครัด

(4) เมื่อเบรกเกอร์วงจรถูกปิดลงอย่างสำเร็จแล้ว ตามที่แสดงในรูป 2-5 ควรตัดการเชื่อมต่อเครื่องวัดการซิงโครไนซ์ทันที เนื่องจากเครื่องวัดการซิงโครไนซ์ได้รับการออกแบบให้ทำงานในระยะสั้น และเวลาการทำงานต้องไม่เกิน 15 นาที

(5) เมื่อการเชื่อมต่อแบบขนานได้สำเร็จแล้ว ควรถ่ายโอนโหลดโดยไม่ล่าช้า

II. การถ่ายโอนและการกระจายโหลดในหน่วยที่เชื่อมต่อแบบขนาน

(1) ทันทีหลังจากปรับให้เครื่องกำเนิดไฟฟ้าทำงานพร้อมกัน ให้ปรับความถี่และโหลดตามรูป 2-6 จากเครื่องวัดกำลังไฟฟ้าจะเห็นได้ว่า เข็มชี้บนเครื่องวัดกำลังไฟฟ้าของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เพิ่งเชื่อมต่ออยู่ใกล้ศูนย์ ซึ่งแสดงว่าเครื่องดังกล่าวยังไม่รับโหลด โดยการปรับปุ่มควบคุมความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งสองเครื่อง เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่เพิ่งเชื่อมต่อจะได้รับการเร่งความเร็ว ในขณะที่เครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่อยู่ในระบบแล้วจะถูกลดความเร็วลง ซึ่งช่วยให้ทั้งสองเครื่องแบ่งรับโหลดอย่างเท่าเทียมกัน พร้อมทั้งรักษาความถี่ของบัสบาร์ให้คงที่ตามค่าที่กำหนด

III. ข้อมูลที่เกี่ยวข้อง

 

1. ต้องปฏิบัติตามเงื่อนไขใดบ้างเพื่อให้รถสามารถเข้าสมทบกับรถคันอื่นบนท้องถนนได้?

(1) ค่าความดันรากที่สองเฉลี่ย U₂ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะต่อแบบขนาน ต้องเท่ากับค่าความดันรากที่สองเฉลี่ย U₁ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กำลังทำงานอยู่ คือ U₂ = U₁.

(2) เมื่อความถี่ f₂ ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะทำการซิงโครไนซ์เท่ากับความถี่ f ของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กำลังทำงานอยู่ คือ f₂ = f₁.

(3) เมื่อมุมเฟส δ₂ ของแรงดันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะต่อเข้าอยู่ในเฟสเดียวกันกับมุมเฟส δ₁ ของแรงดันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กำลังทำงานอยู่ คือ δ₂ = 81.

(4) ลำดับเฟสของเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่จะต่อเข้าต้องเป็นแบบเดียวกับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่กำลังทำงานอยู่ (ลำดับเฟสของแรงดันเครื่องกำเนิดไฟฟ้าจริงได้กำหนดไว้แล้วในช่วงการติดตั้งและทดสอบระบบ ดังนั้นจึงไม่จำเป็นต้องตรวจสอบเรื่องนี้ในขั้นตอนนี้)

หากค่าพารามิเตอร์มีความแตกต่างอย่างมีนัยสำคัญ จะเกิดกระแสเริ่มต้นที่มีค่าสูงมาก หากกระแสเริ่มต้นสูงเกินไป อาจทำให้การซิงโครไนซ์ไม่สำเร็จ และในกรณีที่รุนแรง อาจส่งผลให้เกิดการดับไฟทั้งหมดบนเรือ หรือแม้กระทั่งก่อให้เกิดความเสียหายต่อชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

2. การซิงโครไนซ์แบบเหนี่ยวนำคืออะไร?

เมื่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าถูกปรับให้ทำงานแบบซิงโครนัส หากมีเงื่อนไขการปรับให้ทำงานแบบซิงโครนัสข้อใดข้อหนึ่งไม่ได้รับการปฏิบัติตาม ณ เวลาที่ปิดสวิตช์ตัดวงจร จะเกิดกระแสไฟฟ้ากระชากขึ้นระหว่างชุดเครื่องกำเนิดไฟฟ้า

(1) ส่วนที่มีคุณสมบัติปฏิกิริยาของกระแสเริ่มต้นมีหน้าที่ปรับให้แรงดันเท่ากัน

(2) ส่วนประกอบเชิงแอคทีฟของกระแสเริ่มต้นมีหน้าที่ในการปรับให้รอบการหมุนเป็นไปอย่างสอดคล้องกัน แรงบิดการซิงโครไนซ์ที่สอดคล้องกับกำลังการซิงโครไนซ์ทำหน้าที่เป็นแรงบิดเบรกสำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่นำหน้า ทำให้ความเร็วลดลง; สำหรับเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ตามหลัง มันทำหน้าที่เป็นแรงบิดขับเคลื่อน ทำให้ความเร็วเพิ่มขึ้น จนในที่สุดทำให้เครื่องทั้งสองทำงานแบบซิงโครไนซ์ในเฟสเดียวกัน กระบวนการนี้เรียกว่ากระบวนการซิงโครไนซ์

3.คุณใช้สัญญาณไฟหน้าอย่างไรเพื่อเข้าแถวในจราจร?

(1) วิธีแสงและเงา

หลักการของวิธีการปรับความสว่างแสดงไว้ในรูป 2-7 โดยสมมติว่าแอมพลิจูดของแรงดันจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าทั้งสองมีค่าเท่ากัน (ซึ่งในทางปฏิบัติสามารถทำได้ค่อนข้างง่าย) เมื่อเฟสของแรงดันจากเครื่องกำเนิดไฟฟ้าที่ต้องการให้ซิงโครไนซ์อยู่ในเฟสเดียวกันกับแรงดันของระบบไฟฟ้า ความต่างของแรงดันตามทฤษฎีจะเป็นศูนย์ และหลอดไฟจะดับ; เมื่อเฟสของแรงดันทั้งสองไม่ตรงกัน ความต่างของแรงดันจะอยู่ที่ค่าสูงสุด และหลอดไฟจะสว่างที่สุด เมื่อความต่างเฟสเปลี่ยนแปลงจาก 0° ถึง 180° ความสว่างของหลอดไฟจะเปลี่ยนแปลงตามลำดับ: สว่างน้อยที่สุด, สว่างที่สุด, และสว่างน้อยพร้อมกับการกระพริบ ความเร็วของการกระพริบแสดงถึงขนาดของความต่างความถี่ ส่วนการที่หลอดไฟดับลงแสดงว่ามุมเฟสตรงกัน (คือเฟสอยู่ในเฟสเดียวกัน); ณ จุดนี้ สามารถปิดวงจรได้

ข้อเสียของวิธีแสง-มืด: ความเร็วของการกระพริบของแสงและมืดสามารถบ่งชี้ได้เพียงขนาดของความแตกต่างของความถี่เท่านั้น; ไม่สามารถบ่งชี้ได้ว่าความแตกต่างของความถี่นั้นเป็นบวกหรือลบ นอกจากนี้ ในทางปฏิบัติ หลอดไฟจะดับก่อนที่ความต่างของแรงดันจะถึงศูนย์ ดังนั้น จึงจำเป็นต้องคาดการณ์ในระดับหนึ่งเกี่ยวกับช่วงเวลาที่วงจรจะปิด

(2) วิธีแสงหมุน

หลักการของวิธีแสงหมุนแสดงไว้ในรูป 2-8: แสงสามดวงถูกปิดลงทีละดวง สร้างภาพลวงตาของการหมุน ผู้ควบคุมสามารถใช้หลักการนี้เพื่อตรวจสอบว่าความถี่ด้านเครื่องกำเนิดไฟฟ้าสูงกว่าหรือต่ำกว่าความถี่ด้านระบบไฟฟ้า และตัดสินใจตามนั้นว่าจะลดหรือเพิ่มความเร็วของเครื่องกำเนิดไฟฟ้า เมื่อไฟแสดงสถานะตรงกลางดับลง นี่แสดงถึงการปรับเฟสให้ตรงกัน (คือ มุมเฟสตรงกัน) และสามารถเชื่อมต่อเครื่องกำเนิดไฟฟ้าเข้ากับระบบได้