تابلو پارالل سنکرون

معرفی تابلو سنکرون دیزل ژنراتور 

با توجه به میزان رو به رشد مصرف انرژی در واحدهای صنعتی و نیاز آنها به انعطاف و قابلیت اطمینان بیشتر در منابع تولید توان، تابلوهای سنکرون ساخت شرکت دیزل گستر سپاهان  با بهره گیری از سیستمهای کنترل سنکرون پیشرفته ژنراتور،DEEP SEA –Woodward– Deif –ComApمی تواند پاسخ مناسبی به این نیاز باشد. با استفاده از کلیدهای فرمان پذیر مانند کلیدهای ACBتابلو سنکرون بصورت یک سیستم یکپارچه امکان پارالل کردن ژنراتورها را در حالتهای مختلف کاری دستی ، اتوماتیک و اضطراری دارا می باشد. تابلوهای هوشمند سنکرون اتوماتیک  بصورت خاص جهت پارالل کردن دیزل ژنراتورها طراحی و ساخته می شوند. این سیستم می تواند جهت سنکرون کردن دو یا چند دیزل ژنراتور با هم که مجهز به سیستم کنترل دور دیجیتال(گاورنر) و یا ECUجهت موتورها و همچنین سیستم کنترل اتوماتیک ولتاژ(AVR)جهت ژنراتورها باشند مورد استفاده قرار گیرد. هسته اصلی تابلو سنکرون و در واقع مغز متفکر آن از کنترلر سنکرون  بهره می برد. سلولهای تابلو با استفاده از بهترین مواد اولیه طراحی و ساخته می شوند همچنین کلیدهای قدرت و تجهیزات جانبی بکار رفته در تابلو از تامین کنندگان نامدار اروپایی تهیه می شوند. همه این تجهیزات توسط متخصصین توانمند و با تجربه این شرکت بر اساس نیاز مشتری به دقت طراحی و جهت ساخت تابلو سنکرون بکار گرفته می شوند. کنترلرهای سنکرون با بهره گیری از امکانات بینظیر ، کاربر پسند ، قابلیت اطمینان بالا ، سادگی استفاده و نگهداری دارا می باشد.

مزیتهای استفاده از سیستم سنکرون دیزل ژنراتورها

• در مقايسه با يك ژنراتور، چندين ژنراتور قادر به تغذيه بار بزرگتري هستند.موازی سازی ژنراتورها باعث ایجاد ظرفیت بزرگتری شده و پایداری سیستم را بهبود می دهد.
• داشتن چند ژنراتور قابليت اعتماد شبكه را افزايش ميدهد زيرا در اثر از كار افتادن يكي از آنها كل توان شبكه از بين نمي رود.
• عملكرد چندين ژنراتور بصورت موازي اين اجازه را مي دهد كه يك يا چند ژنراتور كوچكتر به گونه ای کار  كنند که نزديك به بار كامل باشند و بدين ترتيب بازدهي بيشتري خواهند داشت .
• بکارگیری چندین ژنراتور امکان از مدار خارج کردن هر کدام از آنها را برای امور تعمیر و نگهداری فراهم می نماید، بدون اینکه تغذیه مصارف مهم قطع شود.زمان انجام امور تعمیر و نگهداری نیز کاهش می یابد زیرا خدمات و قطعات برای ژنراتورهای رایج و کوچک در دسترسی بیشتری قرار دارند.

شرح عملکرد سیستم سنکرون

تابلوهای سنکرون این شرکت با بهره گیری از کنترلرهای سنکرون pمحصول جمهوری چک ،انگلیس ،دانمارک،آمریکا عملکرد دیزل ژنراتورها و کلیدهایGCB جهت برقراری شرایط سنکرون با یک باسبار مشترک کنترل می نماید. امکان استارت شدن دیزل ژنراتورها ، برقراری شرایط سنکرون و در نهایت بسته شدن کلیدها بصورت اتوماتیک با دریافت فرمان از خارج کنترلر و یا بر اساس منطق داخلی آن وجود دارد. همچنین امکان تقسیم بار بین ژنراتورها در حالت سنکرون بر اساس توان نامی آنها ، داخل مدار آمدن دیزل ژنراتورها براساس ساعت کارکرد آنها(یکسان سازی ساعت کارکرد) و یا بر اساس بهینه ترین حالت ممکن بر اساس میزان مصرف توان وجود دارد. کلیه حفاظتهای مورد نیاز مانند برگشت توان(Reverse Power) در کنترلهای تعبیه شده است.

اجزا تشکیل دهنده تابلو سنکرون

1.     مدیریت عملیات سنکرون توسط کنترلرهای پیشرفته و قدرتمند

کنترلر بکار رفته در تابلوهای سنکرون انتخاب شده است که از نظر تکنولوژی و قابلیت اطمینان در بالاترین سطح ممکن در میان رقبای موجود می باشد. از جمله امکانات این کنترلر می توان به قابلیت سنکرون اتوماتیک و دستی، تقسیم بار توان اکتیو و راکتیو، مدیریت بار بسیار هوشمند و امکانات ارتباطی حرفه ای و به روز اشاره کرد.

2.     کلیدهای هوایی و کامپکت

یکی از اجزا مهم تشکیل دهنده تابلو سنکرون کلیدهای قدرت می باشند که بر اساس میزان جریان مورد نیاز و نوع کاربرد از میان کلیدهای کامپکت و هوایی انتخاب می شوند. در تابلوهای سنکرون شرکت دیزل گستر سپاهان  از کلیدهای برندهای معتبر اروپایی مانند اشنایدر و ABBاستفاده میشود.

3.     سلول و بدنه تابلو

تابلو های سنکرون  دیزل گستر سپاهان ر با طرح ریتال در سایز های متفاوت قابل طراحی و ساخت می باشند. کلیه تابلو ها دارای رنگ الکترو استاتیک و با ورق آهنی 1.5mm  و 2mm می باشد. داشتن فوم تزریق بر روی قسمت داخلی درب مانع از ورود غبار و رطوبت به درون تابلو ها میگردد و در واقع IPمورد نیاز را برای تابلو فراهم می کند. رنگ تابلو ها متناسب با درخواست قابل سفارش می باشد.

از دیگر اجزا مهم در تابلو باسبار آن می باشد که در تابلوهای سنکرون شرکتدیزل گستر سپاهان  با انجام محاسبات دقیق مقطع مناسب انتخاب شده و از سازندگان معتبر شینه های مسی تهیه می شود.

 

در شکل ذیل دیاگرام یک تابلو سنکرون را بصورت نمونه مشاهده می کنید:

حفاظتهای ضروری در سیستمهای سنکرون دیزل ژنراتور

·        حفاظتهای مربوط به موتور دیزل

·        حفاظت برگشت توان(Reverse Power)

·        حفاظتهای اتصال کوتاه و اضافه بار ژنراتور

·        حفاظتهای افزایش و کاهش فرکانس

·        حفاظتهای افزایش و کاهش ولتاژ

·        حفاظتهای Vector Shiftو ROCOFجهت سنکرون ژنراتورها با برق شهر

اصول کارکرد سیستم سنکرون اتوماتیک

از اصول اولیه جهت برقراری شرایط سنکرون ژنراتورها ، امکان کنترل دور موتور (فرکانس) از طریق گاورنر یا سیستم کنترلر الکتورنیک سوخت (ECU)آن و کنترل ولتاژ ژنراتور از طریق رگلاتور ولتاژ(AVR)آن می باشد. بر اساس این گفته کنترلر سنکرون pتوسط خروجیهای آنالوگ مربوط به کنترل دور و ولتاژ ،کنترل دقیقی بر روی ولتاژ و فرکانس در جهت ایجاد شرایط سنکرون و کنترل و تقسیم بار اکتیو و راکتیو بین ژنراتورها را دارد. همچنین در موتورهای مجهز به ECUکنترلر از طریق ارتباط CAN J1939دور موتور را کنترل کرده و پارامترهای مربوط به موتور را نمایش می دهد.

سنکرون چند ژنراتور باهم بر روی یک باسبار مشترک

برای این منظور لازم است جهت هر دیزل ژنراتور یک کنترلر جهت کنترل عملکرد آن در حالت سنکرون و کلید GCBمربوطه در نظر گرفته شود. سیستم سنکرون می تواند بصورت دستی و اتوماتیک راه اندازی شود.

حالت دستی: در این حالت دیزل ژنراتورها توسط اپراتور روشن شده و ژنراتور اول با فرمان اپراتور کلید GCBخود را بر روی باس بی برق می بندد سپس ژنراتورهای بعدی پس از دریافت  فرمان بسته شدن GCBتوسط اپراتور اقدام به برقراری شرایط سنکرون با باس بالا دستی از طریق فعال کردن حلقه های کنترلی ولتاژ و فرکانس می نماید و پس از محقق شدن شرایط برای هر ژنراتور کلید  GCBمربوط به آن بسته خواهد شد.

حالت اتوماتیک: در این حالت کنترلرها از طریق ورودی System Start/Stopکنترل می شوند. در هنگام وصل شدن این ورودی دیزل ژنراتور همزمان استارت شده و اولین ژنراتوری که شرایطش پایدار شده باشد کلید GCBخود را بر روی باس بی برق می بندد و سپس سایر ژنراتور با انجام عملیات سنکرون کلیدهای خود را می یندند. در صورت قطع شدن این ورودی ژنراتور ابتدا کلیدهای GCBرا باز کرده پس از سپری شدن زمان خنک کاری خاموش می شوند.

سنکرون چند ژنراتور با هم و با برق شهر

برای این منظور لازم است جهت هر دیزل ژنراتور یک کنترلر جهت کنترل عملکرد آن در حالت سنکرون و کلید GCBمربوطه و برای کنترل کلید برق شهر MCBنیز کنترلری مجزا در نظر گرفته شود. سیستم سنکرون می تواند بصورت دستی و اتوماتیک راه اندازی شود.

حالت دستی: در این حالت دیزل ژنراتورها توسط اپراتور روشن شده و ژنراتور اول با فرمان اپراتور کلید GCBخود را بر روی باس بی برق در صورتیکه کلید برق شهر MCBقطع باشد، می بندد سپس ژنراتورهای بعدی پس از دریافت  فرمان بسته شدن GCBتوسط اپراتور اقدام به برقراری شرایط سنکرون با باس بالا دستی از طریق فعال کردن حلقه های کنترلی ولتاژ و فرکانس می نماید و پس از محقق شدن شرایط برای هر ژنراتور کلید  GCBمربوط به آن بسته خواهد شد. در صورت وجود برق شهر و بسته بودن کلید MCBلازم است جهت بسته شدن کلید GCBهرکدام از ژنراتورها عملیات سنکرون شدن با باس مشترک صورت پذیرد سپس کلید بسته شود.

حالت اتوماتیک: در این حالت کنترلرها از طریق ورودی System Start/Stopکه از کنترلر نصب شده سمت برق شهر صادر می شود ،کنترل می شوند. در هنگام قطع یا ناپایداری برق شهر کنترلر برق شهر این ورودی را فعال کرده و با وصل آن دیزل ژنراتورها همزمان استارت شده و اولین ژنراتوری که شرایطش پایدار شده باشد کلید GCBخود را بر روی باس بی برق می بندد و سپس سایر ژنراتور با انجام عملیات سنکرون کلیدهای خود را می یندند. در صورت بازگشت برق شهر ابتدا ژنراتورها با برق شهر سنکرون شده سپس کلید MCBبسته می شود پس از آن خروجی System Start/Stopتوسط کنترلر شهرغیر فعال شده و با قطع شدن آن ابتدا کلیدهای GCBباز شده و دیزل ژنراتورها پس از سپری شدن زمان خنک کاری خاموش می شوند.

تقسیم بار بین ژنراتورها(Load Sharing)

پس از سنکرون شدن ژنراتورها با هم حلقه های کنترلی تقسیم بار اکتیو Load Sharingو راکتیو VAR Sharingشروع بکار کرده و بار مصرفی رابین ژنراتورها بر اساس توان نامی آنها تقسیم می نماید. این حلقه های کنترلی توسط ارتباط CANبین کنترلرها با یکدیگر ارتباط برقرار نموده و از وضعیت کنترلرهای دیگر و میزان بار دریافتی آنها مطلع می شوند.

مدیریت توان بین دیزل ژنراتورها

مدیریت توان(Power Management)از جمله امکاناتی در کنترلرهای pمی باشد که در صورت استفاده از آن شگفت زده می شوید. تعریف مدیریت توان بصورت خلاصه روشن و خاموش کردن دیزل ژنراتورها بر اساس تقاضای بار می باشد.

در کنترلرها این مفهوم، که بسیار مورد نیاز صنعت می باشد به نحو مطلوبی پیاده سازی شده است. این سیستم امکان موازی شدن تا 32 دیزل ژنراتور را بدون توجه به اینکه ژنراتورها دارای توانهای مختلفی باشند، توان خروجی آنها و از سازندگان مختلف باشند را فراهم می نماید.

این سیستم همچنین شامل تعویض ژنراتورها بر اساس توان مورد نیاز(Load Demand Swap)و یکسان سازی ساعت کار نیز می شود و باعث استفاده از ژنراتورها در بهینه ترین حالت ممکن می شود. کنترلرسنکرون بسیار تطبیق پذیر بوده و همان چیزی است که شما از یک سیستم کنترل هوشمند انتظار دارید.

مزیتها: استفاده حداکثری و بهینه از دیزل ژنراتورها، کاهش تعداد دفعات مورد نیاز سرویس ژنراتورها ، قابلیت انعطاف، آسانی استفاده و از همه مهمتر فراهم نمودن منبع قابل اطمینان تامین انرژی 

برش بار در ساعات اوج مصرف و براساس دیماند(Peak Shaving)

فرض کنید دیماند خریداری شده برای مجموعه شما 1000 آمپر باشد ولی مصرف شما در ساعتهایی از روز بالای این مقدار می رود در این صورت باید جریمه های سنگین بابت مصرف بالاتر از حد دیماند پرداخت نمایید. حالت دیگر مصرف بالای انرژی در ساعتهای پیک یا اوج بار شبکه می باشد که تعرفه محاسبه مصرف انرژی در این ساعتها چند برابر حالت عادی می باشد.

برای جلوگیری از این امر و تحمیل شدن هزینه های بالای مصرف انرژی می توان از امکان برش بار در کنترلرهای سنکرون استفاده نمود که در حالتهای ذکر شده ژنراتور به کمک آمده و بصورت اتوماتیک با برق شهر سنکرون شده و بار مصرفی به میزان تعریف شده بین ژنراتور و برق شهر تقسیم شود و پس از پایین آمدن مصرف انرژی و یا سپری شدن ساعت اوج بار ژنراتور بار را تحویل برق شهر داده و از مدار خارج می شود.