Der herkömmliche Parallelbetrieb basiert auf manueller Parallelschaltung, was zeitaufwändig und mühsam ist und einen geringen Automatisierungsgrad aufweist. Die Wahl des Parallelschaltzeitpunkts hängt stark von den Fähigkeiten des Bedieners ab. Zahlreiche menschliche Faktoren spielen eine Rolle, und es können leicht hohe Impulsströme auftreten, die den Dieselgenerator beschädigen und seine Lebensdauer verkürzen. Daher stellt Cummins das Funktionsprinzip und den Schaltungsaufbau eines automatischen Synchron-Parallelreglers für Dieselgeneratoren vor. Dieser Regler zeichnet sich durch eine einfache Struktur, hohe Zuverlässigkeit und einen hohen praktischen Nutzen aus.
Die ideale Bedingung für den synchronen Parallelbetrieb des Generatorsatzes und des Stromnetzes bzw. des Generatorsatzes ist, dass die vier Zustandszustände der Stromversorgung auf beiden Seiten des Parallelschaltkreises und des Leistungsschalters exakt gleich sind, d. h. die Phasenfolge der Stromversorgung auf beiden Seiten der Parallelseite und der Systemseite ist gleich, die Spannung ist gleich, die Frequenz ist gleich und die Phasendifferenz ist null.
Das Vorhandensein von Spannungs- und Frequenzdifferenzen führt zu einem gewissen Austausch von Blind- und Wirkleistung an beiden Seiten des Netzanschlusspunkts und beeinflusst das Netz bzw. die Generatoranlage. Im Gegensatz dazu kann eine Phasendifferenz die Generatoranlage beschädigen, indem sie Untersynchronresonanz und damit verbundene Schäden verursacht. Daher sollte ein guter automatischer Synchron-Parallelregler sicherstellen, dass die Phasendifferenz für den Netzanschluss auf null reduziert ist und zur Beschleunigung des Netzanschlussvorgangs einen gewissen Bereich an Spannungs- und Frequenzdifferenzen zulassen.
Das Synchromodul verwendet ein analoges Schaltungssteuerungssystem nach dem klassischen PI-Reglerprinzip und zeichnet sich durch einfache Struktur, ausgereifte Schaltungstechnik und gutes Einschwingverhalten aus. Das Funktionsprinzip ist wie folgt: Nach Empfang des Synchronisationssignals erfasst der automatische Synchronisator die beiden Wechselspannungssignale der zu synchronisierenden Einheiten (bzw. des Netzes und der Einheit), führt einen Phasenvergleich durch und erzeugt ein korrigiertes analoges Gleichspannungssignal. Dieses Signal wird vom PI-Regler verarbeitet und an den Parallelanschluss des elektronischen Drehzahlreglers des Motors gesendet, um die Phasendifferenz zwischen den Einheiten (bzw. dem Stromnetz) innerhalb kürzester Zeit auszugleichen. Sobald die Synchronisationserkennungsschaltung die Synchronisation bestätigt hat, wird durch das Ausgangssignal der Synchronisationsprozess abgeschlossen.
Veröffentlichungsdatum: 24. Oktober 2023