سنکرون (پارالل سازی) دیزل ژنراتور؛ نحوه انجام سنکرون ژنراتور + مزایا
چکیده مطلب
سنکرون کردن دیزل ژنراتور چیست و شرایط و اصول انجام این کار چه میباشد؟ ویژگی‌ها و مزایای آن کدام‌اند؟
در این مطلب با پاسخ کامل به سؤالات فوق اطلاعات مفیدی را در این زمینه در اختیارتان قرار داده‌ایم. پس تا انتهای این مطلب با فروشگاه دیزل دشت نور همراه باشید.
سنکرون کردن دیزل ژنراتور چیست؟
سنکرون سازی ژنراتورها (Synchronization) به عملیاتی که طی آن پارامترهایی از قبیل زاویه فاز، نوع و شکل موج ژنراتور، فرکانس و ولتاژ را با سیستم‌های قدرت دیگر تطابق می‌دهند، گفته میشود. مطابق بودن برخی فاکتورهای ژنراتور از قبیل فرکانس، ولتاژ و ... با شبکه باعث میشود که دستگاه نتواند انرژی را به شبکه تحویل دهد. انجام این کار نیاز به کنترل سرعت ژنراتور و جریان تحریک آن دارد.
در واقع عملیات سنکرون سازی ژنراتورها زمانی انجام میشود که برای تولید برق مورد نیاز و تأمین تغذیه یک شبکه به دو ژنراتور و یا ژنراتورهای بیشتری نیاز باشد.
این نیاز به این دلیل است که بارهای الکتریکی به طور مرتب در حال تغییر هستند و در طول زمان ثابت نیستند، در نتیجه در برخی مواقع نیاز به سنکرون کردن ژنراتورها وجود خواهد داشت تا امکان دست یابی به انرژی بالاتر وجود داشته باشد. این عملیات موجب منطبق شدن پارامترهای یک و یا دو ژنراتور با خط اصلی (برق شبکه) میشود.
علت سنکرون کردن دیزل ژنراتورها
امروزه به این دلیل که کارکرد و رشد در زمینه‌های مختلف تجاری، صنعتی و ... نیاز و وابستگی زیادی به نیروی الکتریکی دارند، استفاده از ژنراتور دیزلی اهمیت بسیار زیادی در تأمین برق بدون قطعی پیدا کرده است. انتخاب ژنراتورها به نوع نیاز و کاربرد آنها بستگی دارد. گاهی ممکن است استفاده از یک ژنراتور برق مورد نیاز را تأمین کند، اما در برخی موارد ممکن است نیاز به توان بیشتر و همچنین اطمینان از عملکرد بی وقفه دستگاه‌های اساسی و یا تجهیزات حیاتی وجود داشته باشد که ممکن است نتوان دیزل ژنراتوری را تهیه کرد که بتواند این نیاز را برطرف کند، در این صورت بهترین راه حل، سنکرون کردن دیزل ژنراتورها میباشد تا توان و بار مورد نیاز تأمین شود.
انواع استفاده از دیزل ژنراتورها
دیزل ژنراتورها به دو صورت قابل استفاده می‌باشند که در ادامه به توضیح آنها پرداخته‌ایم:
-
به کار بردن دیزل ژنراتور به طور مستقل
روش اول به این گونه است که دیزل ژنراتور به طور مستقل به کار برده میشود و آن را به صورت تکی به بار متصل می‌کنند و با استفاده از آن برق مورد نیاز خود را تأمین می‌نمایند. کاربرد این روش معمولاً در مکان‌های کوچک و برای تأمین برق اضطراری است. -
به کار بردن دیزل ژنراتورها به طور پارالل (سنکرون کردن)
در روش دوم چند ژنراتور را به طور موازی یا پارالل به کار می‌برند تا برق مستقل از شبکه را تولید کنند و یا ژنراتورها را با شبکه موازی می‌کنند توان لازم را به آن تزریق کنند. سنکرون کردن ژنراتورها معمولاً زمانی که به برق با توان بالا نیاز باشد انجام میشود.
گاهی ممکن است ژنراتورهایی که سنکرون شده‌اند به تعمیر و نگه داری نیاز پیدا کنند، قطعی‌های اضطراری رخ دهد و یا نیاز به تغییر در میزان مصرف کننده ایجاد شود که در این صورت ژنراتورها را از سیستم قطع کرده و سپس دوباره آنها را به شبکه توان متصل می‌نمایند. در این موارد پیش از متصل کردن مجدد ژنراتورها باید اقدام به همگام سازی پارامترهای ژنراتورها با پارامترهای شبکه یا سنکرون کردن نمود که این کار نیاز به سنکرون دیزل ژنراتورها دارد.
عملیات پارالل سازی ژنراتورها
به کار بردن ژنراتورهایی که کاملاً مشابه هم هستند و یا حداقل خروجی و درجه (pitch) یکسانی دارند، ساده‌ترین و بهترین راه برای راه اندازی یک سیستم سنکرون پارالل ژنراتور میباشد. اما راه‌های دیگری نیز برای انجام این کار وجود دارد که استفاده از دو یا چند ژنراتور با خروجی متغیر است. در هر دو روش امکان متصل کردن ژنراتورها به صورت موازی به تابلو برق سنکرون پارالل وجود دارد و از این طریق می‌توانند در زمان نیاز اقدام به محاسبه و رمپ کردن جریان خروجی خود به میزان حداقل و یا حداکثر، در زمان نیاز به برق اضطراری نمایند.
پارالل کردن و یا سنکرون کردن ژنراتورها چه ویژگی‌هایی دارد؟
سنکرون کردن دیزل ژنراتورها گرچه سودمند است و مزایای زیادی دارد، اما به دلیل نیاز به فضای بزرگ و پیچیده بودن مراحل راه اندازی و نگه داری از آن، محدودیت‌هایی دارد. این امر موجب شده است که بسیاری از کسب و کارهای بزرگ و کوچک توجهی به کارکرد موازی مجموعه ژنراتورهای خود نداشته باشند. امروزه امکان عملی کردن سنکرون سازی ژنراتورها با توجه به معرفی تکنولوژی‌های کنترل یکپارچه دیجیتال پیشرفته فراهم شده است و افراد می‌توانند از مزایای این نوع سیستم‌ها که در ادامه به معرفی برخی از آنها پرداخته‌ایم، بهره ببرند:
-
قابلیت اطمینان
استفاده از دیزل ژنراتورهای پارالل و یا همان ژنراتورهای موازی در مقایسه با زمانی که تنها از یک ژنراتور برای تأمین برق مورد نیاز اضطراری استفاده میشود، قابلیت اطمینان بیشتری را فراهم می‌کند. در این حالت توزیع بار در سیستم در میان ژنراتورها به ترتیب اولویت انجام میشود. در محدوده‌های بسیار زیادی در این سیستم‌ها مقداری کمی از کل انرژی تولید شده توسط سیستم به وسیله بارهای بحرانی که نیازمند به بالاترین میزان نیروی برق پشتیبان قابل اعتماد هستند، تولید میشود. این به این معنی است که در یک سیستم موازی یا پارالل باید امکان پاسخگویی همیشگی نیروی پشتیبان لازم برای تأمین بار، حتی در صورت از دست رفتن یکی از واحدها، وجود داشته باشد. -
قابلیت ارتقاء تطابق ظرفیت دیزل ژنراتور
امکان قابلیت ارتقاء تطابق ظرفیت بار دیزل ژنراتور با بار کار به راحتی وجود ندارد و کار دشواری میباشد و در مواردی که مقدار بار به درستی پیش بینی نشود و یا کم پیش بینی شود، برای ژنراتورهایی که به صورت تک هستند، فاجعه خواهد بود و باید اقدام به جایگزین کردن دستگاه با یک دیزل ژنراتور قوی‌تر نمود، به ویژه اگر بار، ضربه باشد. اما در مقابل در سیستم‌های دیزل ژنراتورهای سنکرون پارالل، در صورتی که ظرفیت مجموعه دیزل ژنراتورها پایین باشد، دو راه حل برای افزایش ظرفیت آنها وجود دارد که شامل ارتقاء دیزل ژنراتور با هزینه کم و یا اضافه کردن یک دیزل ژنراتور میباشد. علاوه بر این با سنکرون کردن ژنراتورها امکان خارج کردن برخی ژنراتورها از مدار در زمان‌هایی که بار کاهش پیدا می‌کند، وجود دارد. -
انعطاف پذیری
مقدار انعطاف پذیری دیزل ژنراتورها در سیستم سنکرون پارالل بیشتر است. با سنکرون کردن ژنراتورها می‌توان ژنراتورهای کوچک را در محل‌های مختلف قرار داد، این در حالی است که یک ژنراتور بزرگ نیاز به فضای زیاد و بزرگی دارد. علاوه بر این در صورتی که نمی‌خواهید ژنراتورها را سنکرون پارالل کنید، پیشنهاد میشود که با تقسیم کردن برق مصرف کننده برای هر بخش آن یک ژنراتور کوچک اختصاص دهید. -
آسان بودن سرویس، نگه داری و کارایی
در مواردی که در یک سیستم سنکرون، یکی از ژنراتورها دچار خرابی شده و یا نیاز به تعمیر و نگه داری داشته باشد، امکان خارج کردن آن از مدار بدون ایجاد اختلال در عملکرد سایر ژنراتورها وجود دارد. در این نوع سیستم‌ها امکان تضمین تأمین بی وقفه برق برای مناطق حساس و بحرانی و همچنین فراهم کردن لایه‌های مختلف حفاظت توسط پتانسیل ذاتی در یک سیستم سنکرون پارالل وجود دارد. -
صرفه اقتصادی و عملکرد کیفی
ژنراتورهای موجود در سیستم سنکرون پارالل به طور معمول دارای ظرفیت‌های کوچک‌تری هستند. موتورهایی که در ژنراتورهای این نوع سیستم‌ها به کار برده می‌شوند، عمدتاً موتورهای صنعتی و جاده‌ای بوده و طراحی آنها با تکنولوژی پیشرفته و حجم بالایی صورت گرفته و ساخته شده‌اند. تولید این موتورها با هزینه پایین‌تر و قابلیت اطمینان بالاتر صورت گرفته است.
سؤالات متداول
-
دلیل سنکرون کردن دیزل ژنراتورها چیست؟
گاهی ممکن است نتوان دیزل ژنراتوری را پیدا کرد که انتظار ما را از میزان خروجی برق مورد نیاز برآورده سازد و ظرفیت خروجی دیزل ژنراتورهای موجود در بازار از استاندارهای مورد نظر ما کمتر و یا بیشتر باشد به همین دلیل سنکرون کردن دیزل ژنراتورها می‌تواند بهترین راه حل باشد. -
نتیجه سنکرون کردن نامناسب ژنراتورها چیست؟
سنکرون سازی نامناسب می‌تواند سلامت سیستم را تحت تأثیر قرار دهد که در نتیجه آن نیرو محرکه ژنراتورها، ترانی‌ها، دیزل، توربین بخار و ... با مشکل مواجه می‌شوند.
