شروط تشغيل المولدات على التوازي

مولد ديزل

    في بيئة العمل في المواقع النائية ، نحتاج كثيراً إلى تشغيل مولدين أو أكثر على التوازي ، أو نحتاج إلى ربط مولد كهربي بشبكة الكهرباء ، وفي كلتا الحالتين لا بد من تحقق شروط التوازي ، لضمان أن يساهم المولد المضاف بجزء من القدرة الكلية للشبكة ، ويتحمل نصيبه من الحمل الكلي ، مما يترتب عليه تحسن في أداء الشبكة ككل ، بالإضافة إلى ميزة إجراء الصيانة الدورية للمولدات بالتبادل. والسؤال الآن ما هي  شروط التشغيل على التوازي أو شروط التزامن؟
شروط التزامن :

1-  لا بد أن يكون تردد المولد مساوياُ لتردد الشبكة.
2-لا بد أن يكون الجهد الناتج على أطراف المولد مساوياً لجهد الشبكة (أو المولد الآخر).
3- أن يكون توصيل أطراف المولد إلى الشبكة بالتعاقب الوجهي المضبوط (تماثل تعاقب الأوجه في المولد والشبكة)
4- عدم وجود زاوية إزاحة بين الجهود.
5- أن يكون لهم نفس المعاوقة المئوية (percentage impedance) حتى تكون نسبة الفقد في الجهد على أطراف كلا المولدين متساوية 

ما هي الوسائل المتبعة لضمان تحقق هذه الشروط ؟

      توجد عدة أنظمة لضمان تحقق شروط التزامن (يدوي، نصف أوتوماتيكي، أوتوماتيكي) وسنتناول الآن طريقة أو نظام التشغيل على التوازي يدويا ً (Manual Paralleling) وهذه الطريقة مناسبة في حالة إذا كانت المولدات ذات تشغيل يدوي والعمالة الفنية مدرية على التشغيل ومتاحة بصفة دائمة (ورديات متناوبة)                                                                                                                                                    

بالنسبة للشرط الأول :
             نشغل المولد الجديد المراد ربطه مع الشبكة أو المولد الآخر حتى يصل إلى سرعته المقننة وعندها يكون جهده قريبا من جهد الشبكة ثم نقيس تردد المولد والشبكة بجهاز قياس التردد  لنصبح أمام حالتين .
 الأولى : إذا كان تردد المولد أقل من تردد الشبكة ............نزود السرعة بتزويد الوقود فيزيد التردد.
الثانية: إذا كان تردد المولد أكبر من تردد الشبكة ............ نقلل السرعة بتقليل الوقود فيقل التردد.
علاقة السرعة بالتردد في المولد كالتالي

F=(P/120) N

تعاقب الأوجه في الشبكة 

حيث F التردد بالهرتز ، P عدد أقطاب المولد ، و N سرعة المولد باللفة في الدقيقة 

بالنسبة للشرط الثاني :

باستخدام جهاز الفولتميتر نقيس جهد الخط لكل من المولد والشبكة لنصبح من جديد أمام حالتين

الأولى : إذا كان جهد المولد أقل من جهد الشبكة ........................ نزود تيار المجال فيزيد الجهد .

الثانية : إذا كان جهد المولد أكبر من جهد الشبكة ....................... نقلل تيار المجال فيقل الجهد.

وعند هذه النقطة يقفز في ذهنك سؤال منطقي : لماذا يضبط  التردد أولا ً ثم يضبط الجهد وليس العكس ؟؟!!!!

ببساطة ضبط التردد يعني تغيير السرعة وتغيير السرعة يعني تغيير الجهد لأن السرعة داخلة في معادلة توليد الجهد    E=KΦω 

تعاقب الأوجه في المولد 

بينما تغيير الجهد بتغيير تيار المجال لا يؤثر على التردد في شئ

بالنسبة للشرط الثالث :

         ببساطة يمكن استخدام محرك حثي ثلاثي الأوجه  كما في الشكل كأداة لضبط تعاقب الأوجه ، فعند توصيل المحرك إلى الشبكة أو مجموعة المولدات  سيدور في اتجاه (نوصل عند مخرج مفتاح الربط)  ، وعند توصيله بالمولد (نوصل عند مدخل مفتاح الربط) سيدورفي اتجاه ، إذا كان الاتجاهين متطابقين ، إذا ً تعاقب الأوجه مضبوط . أما إذا كان الاتجاهين متضادين نعكس طرفين من المولد.

بالنسبة للشرط الرابع :

نستخدم طريقة اللمبات المضيئة للتحقق من عدم وجود زاوية إزاحة بين جهد المولد وجهد الشبكة ، وسأتناول هذه الطريقة بالتفصيل في التدوينة التالية " طريقة اللمبات المضيئة لتحقيق شروط التزامن"