Puna sinkrone (paralele) e gjeneratorëve

Në objektet që furnizohen nga një gjenerator i vetëm i madh, grupi punon shumë nën kapacitetin e tij në periudhat me ngarkesë të ulët; për shembull, kur një grup 1400 kVA punon në turnin e natës me ngarkesë rreth 300 kVA, në shkarkim formohet blozë me vaj dhe gjatë mirëmbajtjes objekti mbetet pa rezervë. Kur në të njëjtin objekt përdoren grupe paralele 3 × 700 kVA, me ngarkesë të ulët punon një grup i vetëm, ndërsa gjatë mirëmbajtjes grupet e tjera qëndrojnë në rezervë.

Puna sinkrone (paralele) është lidhja e dy ose më shumë gjeneratorëve me të njëjtën zbarrë dhe furnizimi i ngarkesës së bashku. Gjeneratorët mund të punojnë paralelisht me njëri-tjetrin ose me rrjetin. Kushti është ky: tensioni, frekuenca, radha e fazave dhe këndi i fazës së grupit që do të lidhet duhet të përputhen me ato të zbarrës. Pas lidhjes, fuqia aktive dhe reaktive duhet të ndahet në mënyrë të balancuar midis grupeve. Këtë punë e kryejnë paneli i sinkronizimit dhe njësitë e kontrollit të gjeneratorëve.

Kushtet e sinkronizimit

Parametri	Pse është i rëndësishëm?	Dritarja tipike (përafërsisht, e rregullueshme)
Radha e fazave	Lidhja me radhë të kundërt shkakton dëme serioze	Duhet të jetë e njëjtë (L1-L2-L3)
Tensioni	Diferenca krijon rrymë balancuese reaktive	Disa %
Frekuenca	Diferenca krijon goditje fuqie në momentin e lidhjes	~0,1–0,2 Hz
Këndi i fazës	Diferenca e madhe krijon goditje mekanike dhe elektrike	~±10°

Njësia e kontrollit rregullon rrotullimet dhe tensionin e grupit që do të lidhet dhe i afron vlerat. Kur kushtet plotësohen, mbyll çelësin. Nëse zbarra është pa tension (zbarrë e vdekur), grupi i parë që është gati lidhet drejtpërdrejt; të tjerët sinkronizohen me të. Logjika e bllokimit që parandalon lidhjen e njëkohshme të dy grupeve me zbarrën pa tension është e domosdoshme.

Ndarja e ngarkesës

• Fuqia aktive (kW): E ndajnë rregullatorët e rrotullimeve (governor). Në sistemet moderne njësitë e kontrollit komunikojnë me njëra-tjetrën; frekuenca mbetet konstante dhe ngarkesa shpërndahet në proporcion me fuqinë e grupeve (ndarje izokrone e ngarkesës). Metoda tjetër është droop: rrotullimet bien lehtë me rritjen e ngarkesës dhe grupet e ndajnë ngarkesën në përputhje me këtë.
• Fuqia reaktive (kVAr): E ndajnë AVR-të. Nëse ndarja reaktive është e çrregullt, midis grupeve krijohet rrymë qarkulluese. Njëri grup tregon rrymë të lartë, ndërsa tjetri të ulët; alternatorët nxehen pa nevojë.

Ndarja e ngarkesës nuk është kurrë e përsosur. Gjatë llogaritjes së kapacitetit total, lënia e një rezerve prej disa përqindësh është praktikë e përhapur. Vlerat e sakta gjenden në të dhënat e prodhuesit të sistemit të kontrollit.

Pse paralel?

• Rezerva (N+1): Edhe nëse një grup prishet ose futet në mirëmbajtje, të tjerët e mbajnë ngarkesën.
• Puna sipas ngarkesës: Kur ngarkesa bie, grupet e panevojshme ndalen automatikisht. Të mbeturit punojnë në intervalin efikas dhe problemet që vijnë nga ngarkesa e ulët (wet stacking) zvogëlohen.
• Rritja me shkallë: Me rritjen e objektit shtohen grupe të reja.
• Lehtësia e mirëmbajtjes: Grupet futen në mirëmbajtje me radhë.
• Fuqitë e mëdha: Nevojat që e kalojnë fuqinë e një grupi të vetëm mbulohen me disa grupe; në sistemet shumë të mëdha vlerësohen edhe zgjidhjet me tension të mesëm.

Ka edhe një kosto: më shumë panele, kontroll më kompleks, më shumë hapësirë dhe zakonisht investim fillestar më i lartë.

Një grup i madh apo grupe paralele?

Shembull: ngarkesë kritike 1200 kVA.

Opsioni	Fuqia e instaluar	Kur një grup është jashtë pune	Shënim
1 × 1400 kVA	1400 kVA	0 kVA	I thjeshtë, pa rezervë
2 × 1400 kVA (1+1)	2800 kVA	1400 kVA	Rezervë e plotë, fuqi e lartë e instaluar
3 × 700 kVA (N+1)	2100 kVA	1400 kVA	Me rezervë, punë me shkallë

Shifrat shërbejnë për të ilustruar metodën. Në zgjedhjen reale vlerësohen së bashku klasa e fuqisë (standby, prime, continuous), hapat e ngarkesës, ndezjet e motorëve dhe vendosja.

Puna paralele me rrjetin

Aplikimet tipike:

• Kalimi i mbyllur: Transferimi pa ndërprerje i ngarkesës në rikthimin e rrjetit.
• Reduktimi i ngarkesës së kulmit (peak shaving): Kufizimi i fuqisë së tërhequr nga rrjeti në orët e shtrenjta.
• Puna paralele e vazhdueshme: Për shembull, kogjenerimi.

Në paralelen me rrjetin nevojiten mbrojtjet ndaj fuqisë së kundërt, humbjes së rrjetit (si zhvendosja e vektorit, ROCOF) dhe mbrojtjet e sinkronizimit. Lidhja zakonisht i nënshtrohet lejes dhe kushteve teknike të kompanisë së shpërndarjes.

Gabime të shpeshta në terren

• Alternatorë me hap të ndryshëm mbështjelljeje. Nëse te alternatorët që punojnë paralelisht hapi i mbështjelljes (p.sh. hap 2/3) është i ndryshëm, përmes neutrit mund të qarkullojë rrymë e harmonikës së tretë. Kablloja e neutrit nxehet.
• Tokëzimi i neutrit mendohet për çdo grup veçmas. Një urë e veçantë neutër–tokë në çdo grup mund të shkaktojë rryma qarkulluese. Shih tokëzimi i gjeneratorit.
• Defekti i linjës së komunikimit nuk është përcaktuar. Nuk dihet çfarë do të bëjë sistemi kur këputet kablloja midis njësive të kontrollit.
• Nuk ka shkarkim ngarkese. Kur bie një grup, të tjerët mbingarkohen dhe ndodh ndalim zinxhir. Ngarkesat prioritare dhe logjika e shkarkimit të ngarkesës (load shedding) duhet të përcaktohen që në fillim.
• Në vënien në punë nuk provohet skenari real. Sinkronizimi, ndarja e ngarkesës, humbja e një grupi dhe hapat e ngarkesës duhen testuar me ngarkesë reale ose me bankë ngarkese; shih testi me bankë ngarkese.

Lista e kontrollit

• A janë të qarta ngarkesa totale, hapat e ngarkesës dhe objektivi i rezervës (N, N+1, 2N)?
• Kur një grup është jashtë pune, a e mbulojnë ngarkesën të tjerët?
• A janë njësitë e kontrollit dhe rregullatorët e rrotullimeve të përshtatshëm për punë paralele?
• A janë llojet e alternatorëve dhe hapat e mbështjelljes të përputhshëm?
• A është projektuar skema neutër–tokë në nivel sistemi?
• Nëse ka paralele me rrjetin, a janë përcaktuar kushtet e kompanisë së shpërndarjes dhe mbrojtjet?
• A është e shkruar logjika e shkarkimit të ngarkesës dhe e prioriteteve?
• A janë testuar sinkronizimi dhe ndarja e ngarkesës në vënien në punë?

Hapi i radhës

Sistemet paralele përdoren më shumë në qendrat e të dhënave, spitalet dhe objektet industriale. Për të vlerësuar së bashku me ekipin e Terex Diesel strukturën e gjeneratorëve dhe të panelit të sinkronizimit sipas projektit tuaj, na kontaktoni.