Dos fuentes pueden ayudar a responder a esta pregunta en cierta medida.
[1] Un artículo sobre la Scientific American analizó esta cuestión en junio de 1998: "¿Cómo se sincroniza la electricidad de distintos generadores para que pueda combinarse y dar servicio a la misma red?".
El artículo da alguna información, aunque no completa, creo. Da a entender que existe cierto grado de alineación automática (de fase) a través de los campos magnéticos asociados a cada generador.
También se informa de que "en las líneas de transmisión de alta tensión (las de más de 100 kilovoltios aproximadamente), la impedancia inductiva es mayor que el efecto de la resistencia en un factor de 10 como mínimo y, con mayor probabilidad, de 20", y de que existen retardos de fase, "es decir, la tensión del extremo receptor va por detrás de la tensión del extremo emisor". Además, en las estaciones de conmutación, "se realizan mediciones como la tensión y los ángulos de fase de la tensión. Para que la energía fluya por la red, cada bus debe estar algo desfasado con respecto a los demás".
Pero el artículo no explica, por ejemplo, qué se hace con esas mediciones. Así que, aunque el artículo va quizás un poco más lejos que la información que se ha dado aquí hasta ahora, probablemente no sea lo bastante completo como para satisfacer al autor de la pregunta.
[2] Entonces L Teschler (2019), 'Cómo se sincronizan las fuentes de alimentación de CA' dice que "cuando un generador" {es decir, uno de los muchos que hay en una red de c.a.} "se apaga para realizar tareas de mantenimiento o incluso se desconecta temporalmente, debe volver a sincronizarse al reincorporarse a la red, generalmente por medios automáticos con instrumentación manual de reserva en caso necesario". En concreto, un generador a punto de conectarse "debe coincidir con {la red} en tensión, frecuencia, fase y secuencia de fases". Y, por supuesto, ambas deben ser ondas sinusoidales". En el caso de la fase, la "sincronización" se define como estar dentro de un grado eléctrico de la fase de la red".
La sincronización se establece con el generador individual aún aislado eléctricamente. Otro requisito para la sincronización CA de generadores rotativos es que los generadores añadidos a la red deben tener el velocidad de estatismo adecuada (es decir, la diferencia entre las rpm nominales y velocidad real) para que la carga compartida sea proporcional a sus respectivos valores nominales. La velocidad de caída se aplica al motor principal. Este es un requisito necesario porque la carga de un generador reduce su velocidad, que a su vez determina con precisión la frecuencia. Es posible posible que los generadores conectados en paralelo giren a velocidades velocidades diferentes porque la frecuencia de salida de cada uno es la misma. también es función del número de polos.
Para sincronizar un solo generador de corriente alterna en una red operativa, hay que debe manipular la nueva unidad para que su tensión y frecuencia coincidan a la red general. A continuación, el generador puede eléctrico. Una vez conectado, se acoplará automáticamente a la red más grande. red mayor y mantendrá la sincronización sin más ajustes. ajuste. Cuando un único generador pequeño se conecta a una red mayor, todos los generadores que la componen cambian ligeramente su frecuencia de salida para para adaptarse al miembro añadido, que se ajusta mucho más.
Hay más de 500 empresas de servicios públicos que abastecen al mercado norteamericano. Algunas tienen grandes grupos electrógenos, todos sincronizados. La red está dividida en varios segmentos, conectados por redes de alta tensión. d.c. enlaces, obviando la necesidad de estos grandes segmentos de c.a. para se sincronicen entre sí.
El artículo menciona los disyuntores a través de los cuales se conectan las unidades, y su capacidad de actuar con rapidez para evitar los daños que pudieran producirse por desajuste.
También describe un manual método de correspondencia utilizado en los primeros tiempos de las redes eléctricas trifásicas de c.a., que solía utilizar triples de bombillas incandescentes como indicadores de fase; y un método de correspondencia manual ligeramente más reciente que utiliza un "sincroscopio". Además, --
La sincronización totalmente automática dependía originalmente de relés electromecánicos de sincronización. En la actualidad, los microprocesadores de alta fiabilidad, aunque las lámparas y los sincronoscopios para fines de supervisión y respaldo.
Como precaución añadida, se inserta un relé de comprobación de sincronización. Funciona automáticamente para impedir la interconexión en caso de error de fase.
Todas las máquinas permanecen sincronizadas cuando la carga cambia dentro de unos límites específicos. específicos. Sin embargo, un cambio excesivo en la frecuencia del sistema puede provocar miembros constituyentes se desincronicen. La desconexión automática automática, que puede causar un corte temporal de energía hasta que las máquinas vuelvan a sincronizarse.
Para alimentar los suministros con energía renovable de forma sincronizada:
Las fuentes de energía renovables generan energía mediante inversores que convierten la corriente continua en corriente alterna. de, por ejemplo, un panel solar ... En el caso de las turbinas eólicas, la turbina turbina alimenta un generador de corriente alterna cuya frecuencia varía del viento. Esta frecuencia variable suele convertirse en corriente continua y luego en corriente alterna. frecuencia constante compatible con la red.
Por supuesto, la CA conectada debe estar sincronizada con la red. Este se realiza mediante un tipo especial de inversor llamado inversor síncrono. A diferencia de un generador de CA que se sincroniza con con otro generador o con la red, el inversor síncrono muestrea continuamente la CA de la red y sintetiza una salida para la forma de onda de la red en cuanto a tensión, frecuencia y ángulo de fase. y ángulo de fase.
El inversor síncrono es complejo pero su precio ha bajado ya que número de unidades vendidas.
