theme wordpress
دیزل ژنراتورسکرون کردن دیزل ژنراتور

راهنمایی سنکرون کردن و تقسیم بار دیزل ژنراتورها به وسیله‌ی DeepSea

مقدمه

در این سری آموزش ها یک مرور کلی کاربرد‌های دیزل ژنراتور‌ها شامل سنکرون کردن انجام می‌گردد. این آموزش‌ها را باید یک راهنمایی اولیه برای افراد جدید در موضوع سنکرون کردن در نظر گرفت، و نباید به عنوان یک پکیج کامل جهت یادگیری سنکرون کردن دیزل ژنراتور دانست.

راهنمایی مرحله به مرحله

این بخش مراحلی که جهت ایجاد یک سیستم سنکرون و تقسیم بار نیاز است را شرح می‌دهد. این آموزش‌ها جهت راهنمایی کلی است و نباید به عنوان دانش کامل در زمینه‌ی سنکرون کردن و تقسیم بار در نظر گرفته شود.

  1. استفاده و کاربری اصلی خود را مشخص کنید. کاربری‌ّها که کنترلر دیپ سی (DeepSea) ساپورت می‌کند در بخش ٬راه حل های سنکرون کردن و تقسیم بار٬ شرح داده شده است
  2. نوع رابط گاورنر و AVR دیزل ژنراتور خود را مشخص کنید. این رابط ها در بخش ٬ رابط با گاورنر٬ و ٬ رابط با AVR ٬ شرح داده شده است
  3. وایرینگ پنل خود را طراحی کنید. در صورت مشکل داشتن ما می‌توانیم در این امر شما را کمک کنیم
  4. تنظیمات ماژول کنترل دیپ سی را انجام دهید و اگر از چندین دیزل ژنراتور استفاده می کنید مطمئن شوید که رابط های بین کنترلر ها به درستی کار می‌کند و کابل‌ها باید به صحیح نصب شده باشد
  5. هر دیزل ژنراتور را به صورت تکی راه اندازی کنید. قبل از این کار بررسی کنید که رابط های گاورنر و AVR خاموش باشد همانطور که در بخش ٬راه اندازی در سایت٬ توضیح داده شده است
  6. گاورنر و AVR ‌ را بر اساس دفترچه‌ی سازنده مربوطه نصب کنید

قبل از سنکرون کردن مطمئن شوید که تمام سیم بندی و وایرینگ ها به درستی انجام شده است و تنظیمات اولیه کنترلر درست است. شاید نیاز باشد که مقدار تنظیمات گین (Gain) و پایداری (Stability)  در بخش سنکرون، تطبیق ولتاژ و تنظیم بار را کم تر کرد.

اختصارات و علامت های استفاده شده در این آموزش

یک بخش ضروری از پروسه ی خاصی را برای صحت اجرای آن برجسته می کند

نکته

NOTE

نشان دهنده ی یک دستور العمل است که اگر به درستی انجام نشود ممکن است باعث خسارت شود

احتیاط

Caution

نشان دهنده یک دستورالعمل است که اگر به درستی و با دقت انجام نشود امکان دارد باعث آسیب انسانی و یا مرگ شدود

خطر

Warning

نشان دهنده ی دو سیم که از روی هم رد می شوند و به هم دیگر وصل نیستند

  ۲ سیم بدون اتصال

سه سیم که همه به هم وصل شده‌اند

  ۳ سیم دارای اتصال

اتصال به ترمینال منفی باطری دیپ سی، معمولا ترمینال -VE باطری که  ارت شده است

  زمین

تنظیم کننده اتوماتیک ولتاژ. روی ژنراتور نصب می شود و ولتاژ خروجی ژنراتور را کنترل کند

تنظیم کننده ولتاژ

A.V.R

گاورنر تنظیم کننده سرعت. روی دیزل نصب شده است و به صورت الکترونیکی سرعت دیزل را کنترل می‌کند

گاورنر

Governor

زمانی که بار به یک دیزل ژنراتوری که روی آن دروپ ولتاژ و یا سرعت نصب شده است اعمال می‌شود مقدار سرعت و ولتاژ آن نسبت به مقدار دروپ کاهش پیدا می‌کند. مقدار معمول دروپ بین ۳ تا ‍۱۰ درصد از بی باری تا بار کامل است

دروپ

Droop

یک گاورنر بدون دروپ سرعت، یا وقتی که دروپ سرعت خاموش است به آن گاورنر همرمان(Isochronous governor)‌. سرعت دیزل ژنراتور در این حالت به ازای بارهای مختلف ثابت است.

همزمان

Isochronous

تامین کننده های توان (مانند شبکه با دیزل ژنراتور و یا ژنراتور با ژنراتور) همانند شوند( ولتاژ و فرکانس همانند شوند) تا برای موازی شدن آماده باشند

سنکرون کردن

Synchronize

تامین کننده های توان مختلف به هم متصل شوند(مانند برق شبکه و دیزل ژنراتور) البته قبل از پارالل شدن نیاز است آنها با هم سنکرون شوند.

موازی

Parallel

نقطه ی مرکزی یک پتانسیومتر الکترونیکی، مقاومت الکترونیکی و یا گاورنر و A.V.R

 

Datum

ولتاژ و فرکانس نامی ولتاژ. این مقدار حتما نباید همانند Datum ‌ باشد. وقتی از گاورنر و یا A.V.R دروپ استفاده می‌شود، مقدار Datum از مقدار ولتاژ و یا سرعت نامی بیشتر است

نامی

Nominal

برق شبکه و یا تامین کننده های محلی(شینی که بینهایت است)

برق شهر

Mains supply

ژنراتورهای استندبای

  • انتقال (چنج اور) با قطعی برق

    • بیشترین کاربرد دیزل ژننراتورهای بکاپ، بکاپ برق شهر به عنوان یک دیزل ژنراتور در حالت استندبای (Standby) است. زمانی که برق شهر قطع می‌شود، بار بدون برق می ماند تا دیزل ژنراتور استارت شود. زمانی که دیزل ژنراتور آماده‌ی کار باشد، تابلوی چنج اور (تغییر وضعیت) بار را از شبکه به دیزل ژنراتور انتقال می دهد( تابلوی چنج اور شامل ۲ عدد کلید موتوردار است که برق شهر یا برق ژنراتور را قطع و وصل می کند و بار را به برق شهر یا دیزل ژنراتور متصل می‌کند). معمولا زمان قطعی برق در حدود ۱۵ ثانیه است، اما ممکن است بسته به زمان راه افتادن دیزل و تا به سرعت نرمال رسیدن و یا فاکتورهای دیگر این زمان بیشتر شود. زمانی که برق شهر بر می گردد، تابلو چنج اور (کلید یا کنتاکتور)  به صورت لحظه ای کلید ژنراتور را قطع و کلید برق شهر را می‌بندد (حدودا ۱ ثانیه چشمک در برق مجموعه خواهیم داشت)

 

  • انقال (چنح اور) بدون قطعی برق

    • قطعی برق در زمان برگشت به برق شهر را می توان با سنکرون کردن دیزل ژنراتور با برق شبکه برای یک مدت کوتاه و بستن همزمان کلید ژنراتور و شبکه با هم (موازی کردن برق شهر با دیزل ژنراتور)  از بین برد. سپس، کلید دیزل ژنراتور باز شده و بار توسط شبکه تامین می گردد. در این پروسه ی برگشت دیگر قطعی برقی روی بارها نخواهیم داشت . این روش چنج اور (تغییر وضعیت) را به اسم ٬بدون چشمک٬ می شناسند. بعلاوه، می توان از همین روند برای انتقال برق از شبکه به دیزل ژنراتور مثلا برای تست بارداری دیزل ژنراتور بدون قطعی برق استفاده کرد. از این روش می‌توان برای قطعی برق های که شبکه اعلام می کند نیز استفاده کرد و قبل از قطعی برق با شبکه سنکرون شده و در نتیجه چشمک در بار ها نخواهیم داشت.

کارکرد دائم در حالت سنکرون (موازی)

شرکت های توزیع تعرفه های متفاوت برای مصرف بار مشتری ها دارند. در مواردی، ممکن است تعرفه برق در زمان خاصی در روز چندین برابر شود یا اینکه اگر از حد مجازی توان بیشتر مصرف کنید هزینه ی این اضافه ی توان در آن ساعت خاص چندین برابر محاسبه می‌شود. در این مثال، مشتری باید هزینه ی بیشتری در میانه‌ی روز برای افزایش مصرف بارش بدهد و افزایش بارش باعث تغییر تعرفه می‌گردد.

در بعضی موارد، به صرفه است که از منبع توان جایگزین در زمانی که تعرفه بالا است استفاده کنیم. چندین روش ممکن وجود دارد:

  • تامین بار توسط دیزل ژنراتور

    • در زمانی که تعرفه بالا است و بار زیاد است می توان یک یا چندین دیزل ژنراتور را روشن کرده و بار را بدون چشمک و قطعی تامین کرد. این دیزل ژنراتور باید توانایی تامین کل بار در زمان مصرف بالا را داشته باشد.

  • تامین بار به صورت مقدار ثابت

    • در این مثال، یک کنترلر دیپ سی سری ۲۰ برای از بین بردن پیک بار استفاده شده است. کنترلر تنظیم شده است که در ساعت ۱۰ روشن شده و با شبکه سنکرون شده و با شبکه موازی شود. و مقدار ثابتی توان به بار در یک ضریب توان ثابت (هر دو قابل تنظیم هستند) تحویل دهد.

  • از بین بردن پیک بار و انتقال و دریافت توان توسط دیزل ژنراتور

    • یک مدل پیشرفته تر برای از بین بردن پیک بار که در بالا توضیح داده شد استفاده از کنترلر DeepSea  ۷۵۲۰ و یا 8620 برای یک دیزل ژنراتور تنها و یا یک DeepSea ‌۸۶۱۰ با ۸۶۶۰ تا ۳۲ دستگاه است. در این حالت کنترل توان کامل با قابلیت انتقال و دریافت توان امکان پذیر است.
    • دیپ سی ۸۶۶۰ یا ۷۵۲۰ سطح بار سایت را مانیتور می کند و تولید توان دیزل ژنراتور را تغییر می‌دهد. با این قابلیت می‌توان مطمئن شویم که دستگاه ها در توانی که اقتصادی است و بیشترین راندمان را دارند کار می‌کنند و از انتقال توان از سیستم به شبکه جلوگیری کرد.
    • همچنین در این روش می‌توان که بار روی شبکه را در یک مقدار معین نگه داشت (DSE Mains Mode)، این کار کمک می‌کند که از تعرفه ی توان بالای شبکه در ساعت خاصی در امان ماند و یا در صورت محدود بودن توان شبکه به شبکه کمک کرد.

  • نکته: پیشنهاد می شود که جداکننده شهر(Mains decoupling) در ماژول دیپ سی در زمانی که دیزل ژنراتور با برق شهر سنکرون است فعال گردد.معمولا تجهیزات اضافی از این نوع توسط تامین کنندگان برق محلی تعیین می‌گردد تا در صورت خطاهای شبکه، شبکه را از ژنراتورهای که شبکه را تغذیه می‌کنند حفاظت کنند. اگر شک دارید باید از تامین کنندگان برق محلی درخواست اطلاعات بکنید

 

  • نکته: قابلت جداکننده شهر (Mains decoupling)  در سری DSE8600 و سری DSE8700 وجود دارد. DSE7500 وDSE5500 در ورژن های 8 و یابالاتر دارای این قابلیت هستند. وقتی از کنترلر های دیگر استفاده می کنید، باید این حفاظت به صورت جداگانه تامین گردد. معمولا تجهیزات اضافی از این نوع توسط تامین کنندگان برق محلی تعیین می‌گردد تا در صورت خطاهای شبکه، شبکه را از ژنراتورهای که شبکه را تغذیه می‌کنند حفاظت کنند. اگر شک دارید باید از تامین کنندگان برق محلی درخواست اطلاعات بکنید

چندین دیزل ژنراتور

دلیل های زیادی برای استفاده از چندین دیزل ژنراتور در یک سایت وجود دارد. معمول ترین علل استفاده از چندین دیزل ژنراتور به شرح زیر است :

  • چندین دیزل ژنراتور به عنوان تعمین کننده اصلی برق

    • در این مثال، سایت دارای ۴ دیزل ژنراتور به عنوان تامین کننده ی اصلی برق است. یک دیزل ژنراتور همیشه در حال کار برای تامین برق سایت است، در صورتی که مقدار بار سایت افزایش پیدا کند، یک یا دو دیزل ژنراتور به صورت اتوماتیک اضافه می‌شود. آنها روی باس سنکرون شده و به صورت موازی با دیگر ژنراتورها برق را تامین می کنند. در این نقطه، دیزل ژنراتورهایی که روی باس سنکرون شده‌اند بار را تقسیم می‌کنند و این کار معمولا به وسیله ی تجهیز تقسیم کننده‌ی بار انجام می‌شود.
    • استفاده از چندین دیزل ژنراتور به جای یک دیزل ژنراتور بزرگ این اجازه را می‌دهد که در صورت نیاز به تعمیر یک دیزل ژنراتور، دیزل ژنراتور های دیگر قابل دسترس است. بعلاوه، زمانی که بار سایت کم است، می‌توان ژنراتور های دیگر را خاموش کرد و نیازی نیست که یک دیزل ژنراتور بزرگ برای تامین بار کم مثلا ۲۵ درصد روشن باشد.
    • در صورتی که مجموع بار سایت به علت توسعه افزایش پیدا کند، یک دیزل ژنراتور دیگر را می‌توان به سیستم برای افزایش ظرفیت اضافه کرد. استفاده از این سیستم، می توان ٬قابلیت پشتیبانی(Redundancy) ٬ سیستم و اطمینان آن را بالاتر ببرد. از این راه، در صورت عیب داشتن یک یا دو دیزل ژنراتور می‌توان از دیزل ژنراتورهای دیگر استفاده کرد. کنترلر های دیپ سی این قابلیت را دارند که در صورت ایراد داشتن هر دیزل ژنراتوری دیزل ژنراتورهای دیگر راجایگزین آن بکنند.

  • چندین دیزل ژنراتور جهت تامین برق در صورت قطعی برق شبکه
    • اگر چندین دیزل ژنراتور برای پشتیبانی برق شهر در صورت قطعی پارالل و موازی شوند، در زمان طراحی باید دقت کرد، برای مثال، اگر برق شبکه قطع گردد، دو احتمال وجود دارد. در احتمال اول، اگر ۲ دیزل ژنراتور توان را روی باس تامین کنند، باید توانایی تحمل بار اکتیو موجود را داشته باشند. در احتمال دوم، اگر هیچ کدام از ژنراتورها در دسترس نباشد، تمام دیزل ژنراتورها همزمان استارت می‌شوند. دیزل ژنراتور اول روی باس بدون برق بسته می‌شود، و برق بارها را تامین می‌کند. دیزل ژنراتور روی باس که به تنهایی بار را تامین می کند باید توانایی تامین بار فعال روی باس را داشته باشد.
    • برای حل این مشکل دو راه حل وجود دارد:
      • الف- مطمئن شوید که تمام دیزل ژنراتورها توانایی تامین کل بار را دارند در نتیجه در هر حالتی که یک دیزل ژنراتور بار را تامین می‌کند مشکلی نخواهیم داشت
      • ب- قبل از بسته شدن کلید و برق دار کردن بار به وسیله ی دیزل ‌ژنراتورها مطمئن شوید که تمام دیزل ژنراتورها در دسترس هستند و روی باس سنکرون شده اند. زمانی که در این حالت کار هستیم و با برق شهر سنکرون نیستیم را حالت جزیره ای (Island Mode) می نامیم.
    • دیپ سی 333 (DeepSea 333) سیستم انتقال دهنده اتوماتیک را می توان برای مانیتور کردن برق شهر که در دسترس است یا نه استفاده کرد. در صورتی که برق شهر قطع گردد، دیپ سی 333 (DeepSea333)  دیزل ژنراتور ها ی که دارای کنترل کننده دیپ سی8610 (DeepSea 8610) که در مثال بالا نمایش داده شده اند را در صورت وجود بار  و به صورت  Remoteاستارت می‌کند. اولین دیزل ژنراتور در دسترس روی باس بی برق بسته می‌شود. دیزل ژنراتورهای دیگر روی باس سنکرون می‌شوند، و سپس پارالل (موازی) می‌شود. دیپ سی های 8610 روی حالت all available sets on load(تمام دیزل ژنراتورها در دسترس وصل شوند) برنامه ریزی کرده و آن ها را به ورودی کمکی ژنراتور اماده به کار (auxiliary generator ready input DSE333) دیپ سی 333 وصل کنید. Deepsea333 ولتاژ و فرکانس دیزل ژنراتور های روی باس را چک می کند و منتظر می ماند تا مقدار آنها به حد مجاز برسد. این نشان دهنده ی بسته شدن صحیح تمام مجموعه ها در سیستم روی باس ژنراتور است. سپس انتقال بار ژنراتور توسط کنترل کننده سوئیچ اتوماتیک DSE333 انجام می شود.
    • توجه داشته باشید که این قابلیت می تواند توسط هر یک از DSE ها با قابلیت انتقال بار (Switch Transfer) انجام شود.

  • چندین دیزل ژنراتور در حالت استندبای – انتقال توان بدون چشمک
    • در مثال بالا، امکان انتقال برق بدون چشمک از شبکه یا به شبکه وجود نداشت. اگر از یک دیپ سی 8660 به سیستم (برای مانیتور کردن برق شهر و توانی که از برق شهر به سیستم وارد می شود) اضافه شود، قابلیت های دیگری اضافه می‌گردد که شامل:
      • در صورت قطعی برق شهر، DSE8660 به دیزل ژنراتورها فرمان می‌دهد، که دیزل ژنراتور ها سنکرون شده و روی باس ژنراتور بسته شوند. وقتی که دیزل ژنراتورها روی باس ژنراتور در دسترس باشند، DSE8660 بار را به باس ژنراتور ها وصل کرده و سیستم برق دار می‌شود. زمانی که برق شهر بر می‌گردد، باس ژنراتور می تواند با برق شهر سنکرون شده و به صورت موازی با آن متصل می گردد تا اجازه دهد چشمک در برق نداشته باشیم.
      • وقتی که برق توسط شهر تامین می گردد همچنان توسط دیپ سی 8660 مانیتور می‌گردد، و می‌تواند این اطلاعات را به کنترلر دیزل ژنراتورها ارسال کند، و بدین وسیله این امکان را فراهم می کند تا با شبکه سنکرون شده و تقسیم بار بین ژنراتورها و شبکه قابل کنترل باشد.
      • تست بدون چشمک برق شهر امکان پذیر ست، به وسیله ی فرمان دیزل ژنراتور ها برای روشن شدن، اولین ژنراتوری که آماده ی کار باشد روی باس بدون برق ژنراتورها وصل می شود، ما بقی ژنراتورها روی باس ژنراتور که برق دار شده است سنکرون شده و موزای می‌شوند. DSE8660 با تمام کنترلر دیزل ژنراتورها ارتباط خواهد داشت تا باس ژنراتور را با باس برق شهر سنکرون کرده و آماده‌ی وصل کردن و موازی شدن شوند. وقتی که باس ها با هم سنکرون شدند، DSE8660  می تواند کلید را بسته و آن ها را باهم موازی کند.چندین شبکه ی برق

        به خاطر شرایط تامین برق محلی و یا افزایش بار به مرور زمان، ممکن است بار توسط چندین شبکه‌ی برق تامین گردد. به طور معمول هر شبکه برق بخشی از بار را تامین خواهد کرد. DSE8660 اجازه می‌دهد که دیزل ژنراتورهای استندبای با هر کدام از شبکه ها سنکرون و موازی شوند و بار را متعاقبا انتقال خواهد داد. از بین بردن پیک بار (Peak lopping )در DSE8660 ممکن است، در صورت قطعی برق شبکه دیپ سی از حالت Peak lopping‌ برای اطمینان داشتن از این که ژنراتورها برای کارکرد استندبای در دسترس هستند خارج می‌شود.

        نکته: پیشنهاد می شود که جداکننده شهر(Mains decoupling) در ماژول دیپ سی در زمانی که دیزل ژنراتور با برق شهر سنکرون است فعال گردد.معمولا تجهیزات اضافی از این نوع توسط تامین کنندگان برق محلی تعیین می‌گردد تا در صورت خطاهای شبکه، شبکه را از ژنراتورهای که شبکه را تغذیه می‌کنند حفاظت کنند. اگر شک دارید باید از تامین کنندگان برق محلی درخواست اطلاعات بکنید

         

        نکته: قابلت جداکننده شهر (Mains decoupling)  در سری DSE8600 و سری DSE8700 وجود دارد. DSE7500و DSE5500 در ورژن های 8 و یابالاتر دارای این قابلیت هستند. وقتی از کنترلر های دیگر استفاده می کنید، باید این حفاظت به صورت جداگانه تامین گردد. معمولا تجهیزات اضافی از این نوع توسط تامین کنندگان برق محلی تعیین می‌گردد تا در صورت خطاهای شبکه، شبکه را از ژنراتورهای که شبکه را تغذیه می‌کنند حفاظت کنند. اگر شک دارید باید از تامین کنندگان برق محلی درخواست اطلاعات بکنید

ادامه‌ی این مقاله را در لینک زیر بخواندید:

 

راهنمایی سنکرون کردن و تقسیم بار دیزل ژنراتورها به وسیله‌ی DeepSea قسمت ۲

محسن ترابی

مهندس برق قدرت، فوق لیسانس برق قدرت از دانشگاه سراسری یزد، موسس ماه صنعت، متخصص در ژنراتور، دیزل، طراحی و ساخت موتورهای الکتریکی، سنکرون و سیستم های حفاظت الکتریکی به خصوص حفاظت ژنراتور. دارای گواهی ثبت اختراع ساخت موتور PMSM‌ معکوس گرد. هدف از ایجاد این وبسایت و مقالات آن آموزش در راستای توسعه ی صنعت برق کشور عزیزمان ایران می باشد و سعی می کنم مقالات کاربردی در راستای این هدف در وبسایت انتشار بدهم

نوشته های مشابه

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

بستن
بستن