ژنراتورها یکی از حیاتی‌ترین اجزای سیستم‌های تأمین برق هستند که در مواقع اضطراری یا عدم دسترسی به شبکه برق اصلی، وظیفه تأمین انرژی را بر عهده دارند. اما گاهی اوقات، این دستگاه‌ها با مشکلی به نام «زیر بار نرفتن» مواجه می‌شوند. در این مقاله، ابتدا به توضیح این مسئله پرداخته و سپس علت زیر بار نرفتن ژنراتور را بررسی می‌کنیم.
آنچه خواهید خواند
منظور از زیر بار نرفتن ژنراتور چیست؟
زیر بار نرفتن ژنراتور به وضعیتی گفته می‌شود که ژنراتور، علی‌رغم روشن بودن و عملکرد صحیح موتور، قادر به تأمین انرژی الکتریکی برای تجهیزات متصل (بار) نیست. به عبارت دیگر، ژنراتور روشن است اما توانایی انتقال برق به سیستم‌های مصرف‌کننده را ندارد. این مشکل، عملکرد ژنراتور و تجهیزات وابسته را مختل کرده و می‌تواند به آسیب‌های جدی در اجزای داخلی ژنراتور یا تجهیزات متصل منجر شود. ژنراتورها شامل دو بخش اصلی هستند:
- بخش مکانیکی (موتور) که انرژی مکانیکی را تولید می‌کند.
- بخش الکتریکی (آلترناتور) که این انرژی را به برق تبدیل می‌نماید.
زیر بار نرفتن ژنراتور معمولاً به دلایل مرتبط با بخش الکتریکی یا عدم هماهنگی بین این دو بخش رخ می‌دهد. در این وضعیت، ممکن است ژنراتور روشن و آماده به کار باشد؛ اما برق تولید شده به دلایلی مانند خرابی در سیستم تحریک، مشکلات آلترناتور، تنظیم نبودن ولتاژ یا فرکانس یا حتی خرابی کلیدها و اتصالات به بار منتقل نشود. همچنین، اگر سیستم کنترل بار یا تنظیم‌کننده ولتاژ (AVR) دچار نقص باشد، ژنراتور قادر به پاسخگویی به نیاز بار نخواهد بود. این مشکل می‌تواند در شرایطی رخ دهد که بار کافی به ژنراتور متصل نیست، یا قطعات داخلی آن مانند سیم‌پیچ‌ها، دیودها، یا خازن‌ها خراب شده‌اند. در نتیجه، زیر بار نرفتن ژنراتور نه تنها به تأمین انرژی اختلال وارد می‌کند، بلکه ممکن است نشان‌دهنده مشکلات اساسی‌تر در تجهیزات باشد که نیازمند بررسی فوری است.
علت زیر بار نرفتن ژنراتور
علت زیر بار نرفتن ژنراتور می‌تواند به دلایل مختلفی باشد. در ادامه به برخی از مهم‌ترین علل این مشکل اشاره شده است:
خرابی در سیستم تحریک (Excitation System)
سیستم تحریک، وظیفه تأمین جریان مغناطیسی برای آلترناتور را بر عهده دارد. اگر این سیستم به درستی عمل نکند، میدان مغناطیسی کافی برای تولید برق ایجاد نمی‌شود.
خرابی در آلترناتور
آلترناتور بخش اصلی تولید برق ژنراتور است. اگر سیم‌پیچ‌های داخلی آن آسیب ببینند یا اتصال کوتاه رخ دهد، ژنراتور نمی‌تواند برق تولید کند. همچنین، فرسودگی بلبرینگ‌ها یا مشکلات مکانیکی در آلترناتور می‌تواند مانع از تولید ولتاژ شود.
کاهش یا نبود بار اولیه (No Load or Low Load)
برای شروع کار برخی ژنراتورها، لازم است حداقل بار مشخصی به آنها متصل شود. در غیر این صورت، ژنراتور ممکن است از زیر بار رفتن خودداری کند. این موضوع به ویژه در ژنراتورهای صنعتی با ظرفیت بالا دیده می‌شود.
مشکلات موتور دیزلی یا گازی
اگر موتور نتواند به درستی عمل کند، ژنراتور نمی‌تواند به توان لازم برای تولید برق برسد. این مشکلات ممکن است عملکرد بخش الکتریکی را نیز مختل کند.
عدم هماهنگی در فرکانس و ولتاژ
اگر فرکانس یا ولتاژ خروجی ژنراتور با نیاز بار مطابقت نداشته باشد، ممکن است از زیر بار رفتن ژنراتور جلوگیری شود. تنظیمات نادرست در سیستم AVR یا خرابی در سنسورها می‌تواند علت این موضوع باشد.
مشکلات در کلیدها و اتصالات
اگر کلیدهای قدرت (Breaker) یا اتصالات ژنراتور به بار دچار مشکل شوند، انتقال برق ممکن نخواهد بود.
خرابی در تنظیم‌کننده بار (Load Controller)
در برخی از ژنراتورها، تنظیم‌کننده بار وظیفه دارد میزان بار را کنترل نماید و تعادل را برقرار کند. خرابی در این سیستم می‌تواند باعث شود ژنراتور از زیر بار رفتن امتناع کند.
جمع‌بندی
زیر بار نرفتن ژنراتور یکی از مشکلات شایع در سیستم‌های تولید برق است. این مشکل می‌تواند به دلایل مختلفی مانند خرابی سیستم تحریک، آلترناتور، موتور یا مشکلات در تنظیمات ولتاژ و فرکانس ایجاد گردد. برای رفع این مشکل، لازم است با رویکردی سیستماتیک تمامی عوامل بررسی و عیب‌یابی شوند. نگهداری منظم و دوره‌ای ژنراتور و استفاده از تکنسین‌های متخصص می‌تواند از بروز این مشکل جلوگیری کند. توجه به اهمیت عملکرد صحیح ژنراتورها، توصیه می‌شود در صورت مواجهه با این مشکل، اقدامات لازم را بدون تأخیر انجام دهید تا از آسیب‌های بیشتر جلوگیری شود.