Xem mẫu
- Heä thoáng kích töø
ĐỀ TÀI
Hệ thống kích từ EX2000 của nhà máy thủy
điện Hàm Thuận
Giảng viên hướng dẫn :
Sinh viên thực hiện :
4/2007
1/41
- Heä thoáng kích töø
MỤC LỤC
Lời nói đầu.………………………………………………………………………...1
Chương 1: MÔ TẢ HỆ THỐNG.............................................................................. 5
1 .1- Khái quát ................................................................ .......................................... 5
1 .2- Chức năng ........................................................................................................ 6
1 .3- Nhiệm vụ................................................................ .......................................... 6
1 .3.1 - Nhiệm vụ chung của hệ thống ....................................................................... 6
1 .3.2 - Nhiệm vụ cụ thể của từng khối ...................................................................... 6
1 .4- Cấu tạo ............................................................................................................. 7
1 .5- Thông số kỹ thuật ................................ ................................ ........................... 17
1 .6- Nguyên lý làm việc ........................................................................................ 18
1 .6.1 - Nguyên lý làm việc của bộ kích từ trong chế độ chạy máy .......................... 18
1 .6.2 - Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ trong chế độ dừng máy........................ 20
Chương 2: QUY ĐỊNH AN TOÀN ....................................................................... 21
2 .1- Biện pháp an toàn trong quá trình vận h ành ................................................... 21
2 .1.1 - Quy đ ịnh chung ................................ ................................ ........................... 21
2 .1.2 - An toàn đối với máy biến thế kích từ ................................ ........................... 21
2 .1.3 - An toàn đối với máy cắt 52E ....................................................................... 21
2 .1.4 - An toàn đối với các thiết bị bên trong tủ kích từ .......................................... 21
2 .1.5 - An toàn trong chế độ kiểm tra, ghi thông số thiết bị..................................... 21
2 .2. Biện pháp an toàn trong khi thao tác đưa ra sửa chữa...................................... 21
2 .2.1 - Quy đ ịnh chung ................................ ................................ ........................... 21
2 .2.2 - An toàn đối với máy biến thế kích từ ................................ ........................... 21
2 .2.3 - An toàn đối với máy cắt 52E ....................................................................... 22
2 .2.4 - An toàn đối với các thiết bị bên trong tủ kích từ .......................................... 22
2 .3. Quy định an toàn trong quá trình sửa chữa thí nghiệm .................................... 23
2 .3.1 - Quy đ ịnh chung ................................ ................................ ........................... 23
2 .3.2 - Đối với máy biến thế kích từ ....................................................................... 23
2 .3.3 - Đối với máy cắt 52E ................................ .................................................... 23
2 .3.4 - Đối với các khối b ên trong tủ kích từ ................................ ........................... 23
2 .4- Quy định an to àn đưa vào vận h ành sau khi sửa chữa ..................................... 23
2 .4.1 - An toàn đối với máy biến thế kích từ ................................ ........................... 23
2 .4.2 - An toàn đối với máy cắt 52E ....................................................................... 24
2 .4.3 - An toàn đối với thiết bị bên trong tủ kích từ ................................................ 24
2 .5- Các lưu ý đặc biệt ................................ ................................ ........................... 24
2 .6- Các công việc làm theo PTT, LTT và PCT, LCT ............................................ 24
2 .6.1 - Các công việc làm theo LTT....................................................................... 24
2 .6.2 - Các công việc làm theo PTT ....................................................................... 24
2 .6.3 - Các công việc làm theo LCT ...................................................................... 25
2 .6.4 - Các công việc làm theo PCT....................................................................... 26
Chương 3: LẮP ĐẶT, VẬN HÀNH VÀ BẢO TRÌ ................................ ............... 28
3 .1- Lắp đặt ........................................................................................................... 28
3 .2- Vận hành ................................................................ ........................................ 28
3 .2.1 - Phương thức vận hành ................................................................................. 28
3 .2.2 - Chế độ vận h ành .......................................................................................... 28
3 .2.3 - Kiểm tra theo dõi, ghi chép thông số thiết bị................................................ 28
4/2007
2/41
- Heä thoáng kích töø
3 .2.4 - Thao tác cô lập thiết bị ................................................................................ 29
3 .2.5 - Thao tác đưa vào vận hành .......................................................................... 30
3 .2.6 - Thao tác chuyển đổi ................................ .................................................... 31
3 .3- Sửa chữa ................................................................ ........................................ 31
3 .3.1 - Sửa chữa nhỏ h àng ngày và sự cố ................................................................ 31
3 .3.2 - Sửa chữa định kỳ ......................................................................................... 32
3 .4- Thí nghiệm ..................................................................................................... 32
3 .4.1 - Thí nghiệm sau khi sửa chữa sự cố .............................................................. 32
3 .4.2 - Thí nghiệm định kỳ ................................ ................................ ..................... 32
Chương 4: NHỮNG HIỆN TƯ ỢNG BẤT THƯ ỜNG, SỰ CỐ VÀ BIỆN PHÁP XỬ
LÝ ......................................................................................................................... 34
4 .1- Những hiện tượng bất thường ................................................................ ......... 34
4 .1.1 - Những hiện tượng bất thường không có mạch bảo vệ ................................ .. 34
4 .1.2 - Các hiện tượng bất thường có mạch bảo vệ ................................................. 34
4 .2- Các sự cố ................................................................ ........................................ 37
4 .2.1 - Máy biến thế kích từ ................................ .................................................... 37
4 .2.2 - Máy cắt 52E ................................................................................................ 38
4 .2.3 - Hệ thống kích từ .......................................................................................... 38
Chương 5: NHẬN XÉT VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................. 41
5 .1- Nhận xét ................................................................................................ ......... 41
5 .1.1 - Ưu điểm ...................................................................................................... 41
5 .1.2 - Nhược điểm ................................ ................................................................. 41
5 .2- Kiến nghị................................................................ ........................................ 41
5 .3- Kinh nghiệm................................................................................................ ... 41
5 .3.1 - Trong quá trình thiết kế, chế tạo, lắp đặt, nghiệm thu tĩnh ........................... 41
5 .3.2 - Trong quá trình thí nghiệm, hiệu chỉnh, chạy thử, nghiệm thu b àn giao ....... 41
5 .3.3 - Trong quá trình vận hành ............................................................................. 41
Chương 6: CÁC PHỤ LỤC ................................................................................... 42
4/2007
3/41
- Heä thoáng kích töø
LÔØI NOÙI ÑAÀU
Nhà máy thủy điện đóng vai trò quan trọng trong chiến lư ợc phát triển nguồn
n ăng lượng của Quốc gia. Do tầm quan trọng nh ư vậy nên việc vận hành an toàn và
h iệu quả nhà máy là cần thiết để đảm bảo tính ổn định chung trong toàn hệ thống
đ iện.
Để đáp ứng được các yêu cầu trên, mỗi thiết bị, hệ thống công nghệ trong
nhà máy phải làm việc tin cậy và an toàn. Ngoài ra, yếu tố con người vận h ành thiết
b ị là quan trọng nhất vì con người là chủ thể trực tiếp tác động lên thiết bị.
Hệ thống kích từ là một trong những hệ thống công nghệ thuộc nhà máy, đáp
ứng yêu cầu kích thích cho tổ máy, đóng góp một phần quan trọng trong việc vận
h ành ổn định nhà máy. Do đó, mục đích của người làm chuyên đ ề n ày nhằm đưa ra
các kiến thức về hệ thống kích từ như: mô tả hệ thống, các quy định về an to àn, vận
h ành, các hiện tượng bất thường và sự cố để người vận h ành có kiến thức sâu h ơn
về hệ thống, am hiểu từng thiết bị thuộc hệ thống, từ đó có thể vận hành an toàn và
h iệu quả hệ thống do mình đảm nhiệm, góp phần ho àn thành nhiệm vụ chung của
nhà máy.
Qua thời gian thực hiện chuyên đề, tìm hiểu tài liệu và được sự quan tâm
giúp đỡ của Phân xưởng vận hành II thuộc NMTĐ Hàm Thu ận, sự chỉ đạo của
Trưởng Ban m à đặc biệt là sự chỉ đạo trực tiếp của Quản đốc phân xưởng vận hành
A-Vương đến nay chuyên đ ề của tôi cơ b ản đã hoàn thành. Tuy nhiên, do th ời gian
có h ạn, tính phức tạp của chuyên đ ề và trình độ kinh nghiệm còn hạn chế, nên trong
th ời gian thực hiện chuyên đề không tránh khỏi những sai sót mong ý kiến đóng góp
của Lãnh đ ạo và đồng nghiệp để chuyên đề đ ược hoàn thiện hơn. Tôi xin chân
thành cảm ơn.
Ngöôøi bieân soaïn
Huyønh Thanh Nga
4/2007
4/41
- Heä thoáng kích töø
Chương 1: MÔ TẢ HỆ THỐNG
1.1- Khái quát
- Hệ thống kích từ EX2000 của nh à máy th ủy điện Hàm Thuận là một hệ
thống số d o hãng GE-USA cung cấp có chức năng kích từ cho tổ máy. Bao gồm hai
phần: phần cứng và ph ần mềm.
Ph ần cứng bao gồm các thiết bị sau:
+ Máy biến thế kích từ.
+ Bộ lọc nguồn.
+ Máy biến thế cấp nguồn cho quạt và cấp nguồn điều khiển.
+ Module điều khiển.
+ Module bảo vệ.
+ Bộ cấp nguồn nuôi.
+ Bộ phát hiện chạm đất kích từ.
+ Bộ khử điện áp trục.
+ Module khử từ.
+ Module bảo vệ quá áp thyristor.
+ Module mồi ban đầu.
+ Màn hình đ iều khiển IOS.
Ph ần mềm sử dụng chương trình Super Tool 2000 (ST2000 ) để cài đặt, chỉnh
đ ịnh thông số và giao tiếp với hệ thống thông qua cổng RS-232C (tổng quan về
phần mềm điều chỉnh xem sơ đồ 1).
- Hệ thống kích từ cho mỗi tổ máy gồm hai bộ điều chỉnh AVR1, AVR2 và
bộ bảo vệ. Trong trường hợp vận h ành bình thường bộ AVR1 làm việc chính còn bộ
đ iều chỉnh AVR2 làm việc dự phòng và được nối với bộ tải giả. Khi phát hiện có
h iện tượng bất thường đối với bộ 1 thì bộ bảo vệ đưa tín hiệu đến bộ điều khiển để
chuyển sang bộ làm việc dự phòng AVR2.
- Bộ điều chỉnh có hai chế độ làm việc đó là điều chỉnh điện áp đầu cực máy
phát và điều chỉnh điện áp kích từ hay còn gọi là bộ điều chỉnh điện áp tự động
(AVR) và bộ điều chỉnh điện áp kích từ (FVR).
- Khi vận hành dư ới sự điều khiển của bộ điều chỉnh AVR giá trị đ iện áp đầu
cực máy phát luôn luôn được duy trì bất kể trạng thái của phụ tải.
- Khi vận hành dưới sự điều khiển của bộ FVR h ằng số điện áp kích từ của
m áy phát được giữ không đổi bất kể các điều kiện vận hành của điện áp đầu cực
m áy phát.
- Bình thường chọn bộ AVR làm việc và sẽ tự động chuyển sang bộ FVR khi
b ị mất tín hiệu PT, CT đầu cực máy phát.
- Công suất cung cấp cho hệ thống kích từ được lấy từ một máy biến thế
kích từ (PPT) nối trực tiếp trên dao cách ly đầu cực máy phát.
- Hệ thống kích từ có thể chia làm 3 khối chức năng chính như sau (xem sơ
đồ 2):
+ Khối nguồn.
+ Khối điều khiển.
+ Khối đo lư ờng và bảo vệ.
4/2007
5/41
- Heä thoáng kích töø
H Ệ THỐNG KÍCH TỪ
3
1 2
K hối đo lường
Khối nguồn K hối điều khiển
và bảo vệ
Sơ đồ 1: Sơ đồ khối chức năng
- Mối liên h ệ giữa các khối chức năng: (xem phụ lục 1.5b)
Các đầu vào ra của từng khối chức năng và mối liên hệ giữa các khối chức
n ăng thể hiện trên sơ đồ 3.
- Mối liên h ệ với các h ệ thống/thiết bị khác:
+ Máy phát.
+ Hệ thống tự dùng AC, DC.
+ Hệ thống điều khiển.
+ Hệ thống đo lường và b ảo vệ.
- Nhận biết hệ thống: Máy biến thế kích từ, máy cắt kích từ 52E, dãy tủ kích
từ đều có m àu xám và được bố trí như sau:
+ Máy biến thế kích từ bố trí tại cao trình 226,5m.
+ Máy cắt kích từ 52E bố trí tại cao trình 226,5m.
+ Dãy tủ kích từ bố trí tại cao trình 332,5m (xem phụ lục 1.1 - Sơ đồ bố trí
không gian thực hệ thống kích từ).
1.2- Chức năng
Thiết lập và điều chỉnh điện áp của máy phát và hệ thống.
1.3- Nhiệm vụ
1.3.1- Nhiệm vụ chung của hệ thống
Hệ thống kích từ phải đảm bảo các chức năng sau đây:
- Kích từ cho tổ máy.
- Kích từ ban đầu trong trường hợp khởi động đen tổ máy.
- Khởi động tự động và hòa vào lưới bằng phương pháp đồng bộ chính xác.
- Tăng kích thích máy phát khi sự cố trên h ệ thống điện làm giảm điện áp
trên thanh cái máy phát.
- Giảm kích thích máy phát khi sự cố trên hệ thống điện làm giảm điện áp
trên thanh cái máy phát.
- Ngoài ra, hệ thống kích từ còn chứa đựng các chức năng bảo vệ, các chức
n ăng dập từ cho tổ máy trong trường hợp sự cố.
1.3.2- Nhiệm vụ cụ thể của từng khối
1.3.2.1 - Khối nguồn
Nhiệm vụ của khối này là cung cấp nguồn ban đầu cho bộ chỉnh lưu (nguồn
lực) và nguồn cung cấp cho module điều khiển và module bảo vệ hoạt động.
1.3.2.2 - Khối điều khiển
Điều khiển thyristor của bộ chỉnh lưu để chuyển đổi nguồn AC thành nguồn
DC cấp cho cuộn dây rotor.
1.3.2.3 - Khối đo lường và bảo vệ
4/2007
6/41
- Heä thoáng kích töø
- Khối đo lường có chức năng đo điện áp phản hồi từ đầu cực máy phát đưa
vào khối điều khiển, để đảm bảo quá trình điều khiển là chính xác đáp ứng được tín
h iệu đầu ra mong muốn.
- Khối bảo vệ: Có nhiệm vụ bảo vệ bên trong và bên ngoài b ộ kích từ. Ngo ài
ra kh ối này còn có nhiệm vụ đưa tín hiệu đưa đến bộ điều khiển để chuyển đổi Core
làm việc chính sang dự phòng và chuyển chế chế độ vận hành từ tự động sang vận
h ành bằng tay.
1.4- Cấu tạo
- Theo nhiệm vụ vừa trình bày ở trên, hệ thống kích từ có thể chia ra thành 3
khối chức năng chính theo sơ đồ cây (xem sơ đồ 1 ).
- Cấu tạo của từng chi tiết trong các khối được trình bày như sau:
1.4.1- Khối nguồn
(Xem hình ảnh thiết bị tại Phụ lục 6 – Hình ảnh hệ thống kích từ).
Khối nguồn (khối 1) bao gồm các thiết bị chính sau:
Thiết bị 1.1- Máy biến thế kích từ (PPT)
Thông số kỹ thuật:
- Hãng chế tạo : HAMMOND – CANADA.
- Lo ại : Khô, 3 pha
- Công suất định mức : 1180 kVA.
- Điện áp định mức : 13.8 kV/0.4 kV
- Dòng đ ịnh mức : 46.0A/1512A
- Sơ đồ đấu dây : Yd1
- Tần số định mức : 50 Hz.
- Điện thế ngắn mạch : 6.09
- Hệ thống làm mát : Tự nhiên (AN)
- Độ gia tăng nhiệt độ cho phép của cuộn dây : 80oC
- Hệ số quá tải về điện áp:
+ 150 Uđm trong 1 phút trong mỗi giờ
+ 160 Uđm trong 10 phút
- Đầu đổi nấc không tải : 5 nấc
13.11; 13.45 ; 13.8; 14.14 ; 14.49KV/0.4KV
Nhiệm vụ: hạ điện áp từ 13,8kV xuống giá trị cần thiết 400V để cung cấp
cho cầu nắn kích từ SCR qua CB 52E và đóng vai trò cách ly với hệ thống đ iện cao
th ế.
Thiết bị 1.2- Máy cắt kích từ (52E)
Cấu tạo:
- Gồm hai cuộn cắt và một cuộn đóng.
- Nạp lò xo bằng tay cho quá trình đóng máy cắt.
Thông số kỹ thuật:
- Hãng chế tạo : GE- CANADA.
- Lo ại : WaveProTM.
- Dòng đ iện chịu đựng : 800 – 2000A.
- Dãy điện áp làm việc : 240 – 600 Vac.
Nhiệm vụ: đóng để cấp nguồn cho hệ thống kích từ, mở để cô lập hệ thống
kích từ. Ngoài ra, còn có chức năng cách ly mạch kích từ.
Thiết bị 1.3- Bộ lọc
4/2007
7/41
- Heä thoáng kích töø
Thông số kỹ thuật: Điện trở R = 8.3, tụ điện C = 5.0 F, cầu chì: 30A-
600V.
Nhiệm vụ: lọc các thành phần sóng hài bậc cao trước khi vào bộ chỉnh lưu.
Thiết bị 1.4- Máy biến thế cấp nguồn
Nhiệm vụ:
- Cấp nguồn 3 pha 460V cho quạt làm mát thyristor.
- Cấp nguồn 1 pha 115V cho bộ điều khiển.
- Cấp nguồn 1 pha 115V cho bộ bảo vệ.
Thiết bị 1.5- Động cơ qu ạt làm mát cho cầu chỉnh lưu SCR
Thông số kỹ thuật:
- Điện áp n guồn : 460V
- Công suất quạt : 3hp
- Tần số : 50Hz.
Nhiệm vụ: Làm mát cho cầu chỉnh lưu SCR.
Thiết bị 1.6- Côngtắctơ 53A
Nhiệm vụ: đóng/m ở trong trình tự mồi ban đầu.
Thiết bị 1.7- Bộ bảo vệ biến thiên điện áp diode
Nhiệm vụ: bảo vệ du/dt nhằm tránh quá điện áp đột ngột trên diode.
Thiết bị 1.8- Diode
Nhiệm vụ: Tránh dòng đi ngược trở lại về ắcquy trong khi mồi ban đầu.
Thiết bị 1.9- Shunt đo lường
Cấu tạo: kiểu giống nh ư điện trở đo lường.
Thông số kỹ thuật: dòng điện định mức 100A.
Nhiệm vụ: p hản hồi dòng mồi ban đầu để đưa tín hiệu vào bộ điều khiển đi
m ở côngtắctơ 53A và đưa vào bộ bảo vệ để bảo vệ quá trình mồi.
Thiết bị 1.10- Côngtắctơ 53B
Nhiệm vụ:
- Đóng trong trình tự mồi ban đầu.
- Mở khi mồi thành công (khi dòng kích từ đạt 20% dòng kích từ không tải).
1.4.2- Khối điều khiển
(Xem hình ảnh thiết bị tại Phụ lục 6 – Hình ảnh hệ thống kích từ).
Khối điều khiển (khối 2) bao gồm các thiết bị chính sau:
Thiết bị 2.1- Bo cấp nguồn cho bộ điều khiển
Thông số kỹ thuật:
- Đầu vào cấp cho bo cấp nguồn nuôi bao gồm:
+ Nguồn chính là 115VAC từ cuộn dây thứ cấp của m áy biến thế cấp nguồn
cho quạt.
+ Nguồn nuôi thứ hai là nguồn 125Vdc từ ắcquy của nh à máy cung cấp.
Nhiệm vụ: cung cấp các nguồn nuôi DC (24Vdc, 120Vdc cho bộ điều khiển,
m àn hình điều khiển IOS, module khử từ, module điều khiển mồi, m áy cắt từ
trường, các rơle và các bộ công tắc từ.
Thiết bị 2.2- Bộ điều khiển chính
Bộ điều khiển chính bao gồm bộ điều chỉnh điện áp tự động (AC) và bộ điều
chỉnh điện áp bằng tay (DC).
a - Bộ điều chỉnh điện áp tự động (AC regulator):
Cấu tạo: gồm các bo mạch điện tử chứa đựng các con vi xử lý để xử lý tín
4/2007
8/41
- Heä thoáng kích töø
h iệu vào và ra.
Thông số kỹ thuật:
- Khoảng điều khiển: thông thường 80% đến 110 % điện áp định mức máy
phát (tương ứng 11.04kV đến 15.18kV), cả hai giới hạn trên và dưới có thể điều
chỉnh khi có yêu cầu
- Tần số: áp dụng cho 50/60 Hz.
- Điện áp đầu vào : Tín hiệu điện áp 3 pha 3 PT (sơ đồ tam giác hở). Điện áp
d ây thứ cấp của PT là 120 V tại 50 hay 60 Hz. Trở kháng cho PT nhỏ hơn 10 VA
cho tất cả hệ thống.
- Dòng điện đầu vào : Yêu cầu sử dụng 3 CT cho 3 pha. Dòng thứ cấp máy
b iến dòng sẽ là 3 đến 5 A tại dòng đ ịnh mức của máy phát. Trở kháng của CT nhỏ
h ơn 1 VA.
Nhiệm vụ: Bộ điều khiển chính dùng để điều khiển bộ kích từ. Nó cho phép
thực hiện các chức năng Start/Stop như điều khiển bộ tiếp điểm mồi, relay phụ,
module khử từ. Nó có chức năng điều chỉnh điện áp máy phát, dòng diện kích từ, có
các bộ giới hạn và điều chỉnh V/Hz, UEL, OEL.
Nguyên lý hoạt động:
Máy phát được đặc trưng bằng sức điện động EF và điện kháng XF. Điện áp
đ ầu cực máy phát đ ược xác định theo biểu thức:
U F E F jI F X F
Nếu EF = const, khi IF thay đ ổi thì UF thay đ ổi, để giữ UF = const thì ph ải
thay đổi EF tức là thay đổi kích từ máy phát.
Theo nguyên tắc tác động, bộ tự động điều chỉnh điện áp được chia th ành 3
nhóm:
Điều chỉnh điện áp theo độ lệch của đại lượng được điều chỉnh (ví dụ
theo độ lệch của điện áp UF).
Điều chỉnh điện áp phụ thuộc vào tác động nhiễu (ví dụ theo dòng
đ iện của máy phát IF, theo góc giữa điện áp và dòng điện máy phát).
Điều chỉnh điện áp theo độ lệch của đại lượng được điều chỉnh và
theo tác động nhiễu.
Hệ thống kích từ nhà máy th ủy điện Hàm Thuận tác động theo độ lệch của
đ ại lư ợng được điều chỉnh và theo tác động nhiễu tức là tác động theo điện áp đầu
cực và dòng điện máy phát (nguyên lý đ iều chỉnh điện áp đư ợc trình bày ở p hụ lục
1 .5f)
Sơ đồ 2: Sơ đồ thay thế và đồ thị vectơ của điện áp máy phát
Tín hiệu từ PT, CT đầu cực máy phát, tín hiệu AC sau máy cắt 52E và ngu ồn
4/2007
9/41
- Heä thoáng kích töø
DC sau chỉnh lưu được lấy mẫu thành các tín hiệu có dòng và áp phù h ợp được đưa
đ ến bo TCCB. Tại đây tín hiệu tương tự đ ược đưa vào bo LDCC là bo xử lý chính.
Bo này chứa bộ điều chỉnh tích phân tỉ lệ, so sánh tín hiệu điện áp đầu cực máy phát
với tín hiệu tham chiếu điều khiển (13,8kV) để tạo ra một tín hiệu sai lệch. Tín hiệu
n ày được đưa tới bộ PI để kiểm soát đầu ra tương ứng với đầu vào và sẽ được đưa
đ ến bo DCFB để chuyển đổi tín hiệu số lại th ành tín hiệu tương tự đưa vào m ạch
kích xung PCCA chứa 6 biến áp xung để đi kích tăng/giảm góc mở của thyristor
Các giá trị đầu vào của bộ điều chỉnh AC:
- Bộ b ù dòng điện kháng (RCC): Cân bằng công suất vô công giữa 2 tổ máy
vận hành song song.
- Giới hạn V/Hz: Tỷ số n ày phải được giới hạn để tránh quá từ thông máy
phát và biến thế do vận hành quá điện áp hay tần số thấp, hoặc phối hợp cả 2 trường
h ợp.
- Bộ ổn định hệ thống (PSS): Bộ n ày cải thiện tính ổn định quá độ cho hệ
thống. Bộ PSS đ ược cấp bằng tín hiệu tốc độ tổng hợp trên cơ sở tích phân công
suất gia tốc. Nó làm cho đường biểu diễn công suất được bằng phẳng hơn khi nó
đưa vào làm việc.
- Bộ giới hạn quá kích thích (OEL).
- Bộ giới hạn kém kích thích (UEL): Dùng đ ể ngăn chặn sự giảm kích từ của
m áy phát tránh quá nhiệt lõi thép stator.
Đường cong UEL:
Đường cong giới hạn UEL là một khối phát h àm tuyến tính do 5 điểm tạo
thành. Hàm này hoàn toàn nằm b ên trái của Y0: đ iểm thứ nhất, và bên ph ải của Y4:
đ iểm cuối cùng. Toạ độ X tăng đ ơn điệu X0
- Heä thoáng kích töø
b- Bộ điều chỉnh bằng tay (DC)
Cấu tạo gồm các bo mạch điện tử chứa đựng các con vi xử lý để xử lý tín
h iệu vào và ra.
Thông số kỹ thuật:
- Khoảng điều khiển: Từ 31 % điện áp kích từ không tải đến 122 % điện áp
kích từ định mức của máy phát (tương ứng với 27Vdc đến 262Vdc). Cả hai giới hạn
trên và dưới đều có thể điều chỉnh đư ợc.
- Độ nhạy: Tín hiệu hồi tiếp điện áp kích thích (n gõ ra cầu nắn) cho bộ điều
chỉnh bằng tay đ ược đưa vào SHVI đ ể phản hồi tín hiệu.
Nhiệm vụ: bộ điều chỉnh DC nhằm mục đích giữ cho điện áp kích từ không
đổi bất kể các điều kiện vận hành của điện áp đầu cực máy phát. Việc chuyển sang
đ iều khiển bằng tay chỉ xảy ra khi mất tín hiệu hồi tiếp điện áp đầu cực máy phát,
bộ dò sự cố PT làm việc. Trong trường hợp này việc điều chỉnh dòng kích từ ở trạng
thái off-line đư ợc giới hạn bởi tỉ số V/Hz để ngăn chặn quá từ thông máy phát.
Thiết bị 2.2a- Bo LDCC
Nhiệm vụ:
Bo m ạch điều khiển LDCC (drive control card) là một bo vi xử lý chính,
cung cấp các xung điều khiển cho các SCR và các chức năng điều chỉnh như sau:
+ Tự động điều thế (AVR).
+ Bộ điều chỉnh điện áp kích từ.
+ Bộ điều chỉnh giới hạn dòng kích từ.
+ Bộ điều chỉnh giới hạn V/Hz.
+ Bù dòng điện vô công.
+ Bộ điều chỉnh giới hạn dư ới kích thích.
+ Bộ điều chỉnh Var/hệ số công suất.
+ Ổn định hệ thống PSS.
Thiết bị 2.2b- Bo DCFB
- Nhiệm vụ: Bo cung cấp nguồn DC cho các mạch điện sau:
4/2007
11 /41
- Heä thoáng kích töø
+ Cấp nguồn điều khiển +5, ±15, ±24VDC.
+ Mạch suy giảm điện áp AC đầu vào.
+ Mạch suy giảm điện áp DC đầu ra cầu nắn.
+ Mạch shunt đo lường dòng kích từ.
+ Các mạch đo lường kiểu số cho mạch kích từ máy phát bao gồm: máy phát
xung kích SCR, bộ giám sát shunt dòng mồi, khối cấp nguồn, v.v…
Thiết bị 2.2c- Bo RTBA
Nhiệm vụ: bảng điện nối dây rơle RTBA có 10 rơle; 7 trong chúng có hai
tiếp điểm loại C và 3 rơle còn lại có bốn tiếp điểm loại C. Chúng được điều khiển
trực tiếp từ các rơle LTB.
Thiết bị 2.2d- Bo NTB/3TB
Nhiệm vụ: Bo này đư ợc sử dụng như một bo kết nối cho các mục đích
chung. Việc kết nối được thực hiện như là một giao diện giữa lõi đ iều khiển chính
và các thiết bị khác. Cổng RS – 2 32C của kích từ nằm ở bo mạch này.
Thiết bị 2.2e- Bo TCCB
Nhiệm vụ: Là một bo đo lường và phát sinh ra các tín hiệu mô phỏng. Nó lấy
các tín hiệu cách ly từ PT, CT từ bo PTCT để tạo ra các tín hiệu số để đưa vào bo
xử lý LDCC.
Thiết bị 2.2f- Bo PCCA
Nhiệm vụ: Bảng mạch đấu dây PCCA (power connector board) cung cấp các
giao diện phân cách (Isolated) giữa các con SCR công suất và mạch điều khiển
xung kích của SCR.
Thiết bị 2.2g- Bo LTB
Nhiệm vụ: Bo trạm nối LAN (LTB) cung cấp các giao diện giữa các bộ điều
khiển kích từ và các thiết bị khác như máy cắt, đ èn ch ỉ thị, các nút điều khiển. Ngõ
ra của LTB gồm 7 tiếp điểm có dòng và áp thấp được nối từ các rơle kiểu C. Các
chức năng của chúng sẽ kích hoạt các rơle có dòng và áp cao ở bo RTBA. Bo LTB
có 8 ngõ vào nối với các bộ điều khiển kích từ (tham khảo chương 6 trong tài liệu
GEI-100022 về thông tin I/O).
Thiết bị 2.2h- Bo SHVI
Nhiệm vụ: bo giao diện điện áp cao của SCR (SHVI) cung cấp các bộ suy
giảm cho cầu nắn xoay chiều 3 pha và phía DC, và cũng phân cách các tín hiệu
dòng từ shunt đo dòng điện 1 chiều của các cầu. Những tín hiệu này đư ợc đến
DCFB để đo lường và cung cấp cho mạch điều chỉnh. Ngoài ra còn có chức năng
hồi tiếp dòng DC sau bộ chỉnh lưu thông qua shunt để đưa vào hai bộ trên cho mục
đ ích điều khiển và b ảo vệ.
Thiết bị 2.2i- Bo PTCT
Nhiệm vụ: bo m áy biến dòng và máy biến điện áp dùng để phân cách và lấy
m ẫu các tín hiệu từ máy biến dòng và máy biến điện áp nhằm mục đích phản hồi
đ iện áp đầu cực máy phát để đưa vào bộ điều khiển và b ảo vệ. Bo này cũng cung
cấp các ngõ vào và ngõ ra phụ ở các mức điện áp th ấp 10 VDC hay tín hiệu dòng
đ iện 4-20 mA.
Thiết bị 2.3- Bộ chỉnh lưu thyristor
Cấu tạo: gồm 6 con thyristor mắc theo kiểu hình tia. Mỗi con thyristor đều có
cổng điều khiển để thay đổi góc mở của thyristor. Trên mỗi con thyristor đều có cầu
chì và bộ bảo vệ quá điện áp thyristor.
Nhiệm vụ: chỉnh lưu nguồn AC th ành nguồn DC.
4/2007
12 /41
- Heä thoáng kích töø
Thiết bị 2.4- Cầu chì
Thông số kỹ thuật:
- Dòng đ iện định mức: 900A.
- Điện áp định mức: 1650V.
Nhiệm vụ: bảo vệ đầu ra bộ chỉnh lưu.
Thiết bị 2.5- Shunt đo lường
Cấu tạo: kiểu điện trở.
Thông số kỹ thuật:
- Dòng đ iện định mức : 1500A.
- Điện áp định mức : 100 mV.
Nhiệm vụ: phản hồi dòng điện đầu ra của cầu chỉnh lưu để đưa về bộ điều
khiển.
Thiết bị 2.6- Máy cắt từ trường 41
Nhiệm vụ:
- Đóng mở theo trình tự khởi động và d ừng máy bình thư ờng.
- Mở trong trường hợp sự cố.
Thiết bị 2.7- Bộ tải giả
Cấu tạo: gồm 3 con điện trở mắc nối tiếp nhau.
Thông số kỹ thuật:
- Điện trở : 3 x96.
- Công suất : 3 x75W
Nhiệm vụ: đáp ứng nhanh dòng kích từ đưa vào cuộn dây rotor khi chuyển từ
bộ điều khiển chính sang bộ điều khiển dự phòng.
Thiết bị 2.8- Bộ điều khiển dự phòng (Core#2)
Cấu tạo, thông số, và chức năng của nó giống bộ điều khiển chính. Bình
thường được nối với bộ tải giả để sẵn sàng đưa vào làm việc khi bộ chính bị sự cố.
1.4.3- Khối đo lường và bảo vệ
(Xem hình ảnh thiết bị tại Phụ lục 6 – Hình ảnh hệ thống kích từ).
Khối đo lường và bảo vệ (khối 3) bao gồm các thiết bị chính sau:
Thiết bị 3.1- Máy biến dòng CG03
Thông số kỹ thuật: tỉ số biến dòng 8000/5A.
Nhiệm vụ : biến đổi dòng điện cao thành dòng hạ áp để đưa vào bo m ạch
PTCT.
Thiết bị 3.2- Máy biến điện áp VG01
Thông số kỹ thuật: tỉ số biến áp 13,8kV/ 3 :110V/ 3
Nhiệm vụ: cách ly và biến đổi điện áp cao th ành điện áp thấp để đưa vào bo
m ạch PTCT.
Thiết bị 3.3- Bo SHVI (giống khối 2)
Thiết bị 3.4- Bo P TCT (giống khối 2)
Thiết bị 3.5- Module bảo vệ
Nhiệm vụ: bảo vệ hệ thống kích từ.
Thiết bị 3.5a- Bo LDCC
Thiết bị 3.5b- Bo DCFB
Thiết bị 3.5c- Bo RTBA
Thiết 3.5d - Bo TCCB
Thiết bị 3.5e- Bo LTB
Thiết bị 3.5f- Bo NTB/3TB
4/2007
13 /41
- Heä thoáng kích töø
Thiết bị 3.6- Bo cấp nguồn cho bộ bảo vệ (xem bản vẽ số 3 ở phụ lục 14)
Thiết bị 3.7- Màn hình giám sát và điều chỉnh từ xa tại ULC, MCR
Nhiệm vụ: giám sát các thông số công suất máy phát (W), công suất phản
kháng (Vars), dòng điện kích từ (I), điện áp kích từ, v.v…Ngo ài ra, tại các vị trí này
ta có th ể điều chỉnh dòng kích từ để tăng hoặc giảm điện áp đầu cực, hoặc tăng hoặc
giảm Q trong chế độ chạy bù, v.v…
Thiết bị 3.8- Màn hình IOS tại tủ kích từ
Nhiệm vụ:
- Giám sát các thông số công suất máy phát (W), công suất phản kháng
(Vars), dòng điện kích từ (I), điện áp kích từ, v.v…
- Chọn chế độ làm việc AC hoặc DC.
- Chuyển đổi bộ điều khiển dự phòng sang bộ điều khiển chính.
- Điều chỉnh điện áp đầu cực má y phát.
- Vận hành bộ kích từ bằng tay.
- Reset các sự cố về hệ thống kích từ.
Thiết bị 3.9- Bộ phát hiện chạm đất cuộn dây rotor: 64E
(Xem sơ đồ nối dây ở phụ lục 14).
Thông số cài đặt:
- Báo cấp 1: 5000 , báo Alarm.
- Báo cấp 2: 2000 , Trip máy.
Nhiệm vụ: p hát hiện các dòng điện chạy về đất từ bất kỳ các phần tử n ào của
h ệ thống kích từ nối với rotor.
Sơ đồ nối dây và nguyên lý làm việc của bộ phát hiện chạm đất rotor:
V/2
Rotor
R4
V
V/2
- Khi xảy ra chạm đất giữa rotor (V1 = V2 = V/2), dòng do nguồn điện áp
kích từ không chạy qua điện trở cảm biến R4 (do cầu cân bằng) chỉ còn nguồn xung
chạy qua điện trở R4, giúp cho mạch phát hiện chạm đất giữa rotor.
R1 = R2
R1 = R2
R1 V/2
V1
50
R4 V1 = V/2
V1 = V2/2
t
V2 = V/2
V2 = V2/2
-50
V2 V/2
R2
- Khi chạm đất ở phía dương (V1 < V/2, V2 > V/2) dòng chạy qua R4 theo
chiều như hình vẽ cộng với nguồn xung, dòng qua R4 có dạng như sau. Đây là chạm
đ ất phía dương.
V
R1 < R2
R1 < R2
R1 V/2
V1 50
V1 < V2/2
R4 V1 < V/2 t
4/2007
14 /41 V2 < V2/2
V2 > V/2 -50
V2 V/2
R2
- Heä thoáng kích töø
- Khi chạm đất ở phía âm (V1 > V/2, V2 < V/2) dòng chạy qua R4 theo chiều
n gược lại như hình vẽ cộng với nguồn xung, dòng qua R4 có dạng như sau. Đây là
chạm đất phía âm.
V
R1 > R2
V/2
V1 R1 50
R1 > R2
V1 > V2/2
R4 t
V1 > V2/2
> V/2
V2
-50
V2 < V/2
V2 V/2
R2
Lưu ý:
- Việc xác định chạm đất phía d ương hoặc phía âm của bộ phát hiện chạm
đ ất thông qua đ èn tín hiệu trên Rơle đ ặt trong tủ kích từ. Khi chạm đất phía âm thì
đ èn “Neg” sáng. Khi ch ạm đất phía dương thì đ èn “Pos” sáng.
- Khi b ị chạm đất cuộn dây rotor mà tổ máy chưa b ị Trip thì phân biệt được
chạm đất dương hoặc âm, nhưng khi tổ máy bị Trip th ì không phân biệt được chạm
đ ất phía dương ho ặc âm, lúc n ày tại Rơle 64E ch ỉ sáng đ èn “Fault”
Thiết bị 3.10- Bộ triệt tiêu điện áp trục (SVS)
Cấu tạo: gồm các tụ điện và điện trở mắc nối tiếp và song song nhau.
Thông số kỹ thuật:
- Điện trở R1, R2, R3, R4 = 220K - 2W.
- Điện trở R5, R6 = 1.2 - 950W.
- Tụ điện C1, C2 = 10 F.
Nhiệm vụ: giảm các thành phần sóng hài có tần số cao của điện áp cảm ứng
xuống đất.
Nguyên lý làm việc: Khi có dao động trong quá trình chỉnh lưu, xuất hiện
các thành ph ần sóng bậc cao và các thành phần sóng này sẽ đ ược dẫn qua tụ điện đi
xuống đất.
Thiết bị 3.11- Module bảo vệ quá áp thyristor (Crowbar)
Cấu tạo: bao gồm một con thyristor mắc nối tiếp với điện trở và hai cảm biến
Hall, một mạch phát xung điều khiển thyristor.
Thông số kỹ thuật: điện trở R = 4.1 .
Nhiệm vụ: bảo vệ quá điện áp thyristor trong quá trình chỉnh lưu.
Nguyên lý làm việc: Bộ bảo vệ quá áp thyristor bao gồm hai cảm biến Hall
nối với mạch điều khiển thyristor, một điện trở 4.1 , một mạch điều khiển kích
thyristor. Khi điện áp đầu ra của bộ chỉnh lưu vư ợt quá giới hạn cho phép th ì cảm
b iến Hall cảm nhận điện áp đưa đến mạch kích xung kích mở thyristor xả d òng điện
qua điện trở R để bảo vệ cho thyristor của bộ chỉnh lưu.
Thiết bị 3.12- Module khử từ (De-exc)
Cấu tạo: bao gồm một con thyristor mắc ngược và được mắc nối tiếp với
cuộn dây điện cảm, hai cảm biến Hall, một module điều khiển khử từ gồm ba mạch
4/2007
15 /41
- Heä thoáng kích töø
phát xung điều khiển thyristor.
Thông số kỹ thuật:
- Cuộn dây điện cảm có L : 69mH
- Điện trở R : 0.0015.
- Dòng đ iện định mức qua cuộn dây : 8000A
Nhiệm vụ: triệt tiêu năng lư ợng trong cuộn dây rotor khi dừng sự cố (86 -1,
86-MT, 86EE).
Nguyên lý hoạt động:
- Trong quá trình ngừng máy, năng lượng tích trữ trong rotor Máy phát phải
được tiêu tán. Trong trường hợp dừng máy bình thư ờng, tín hiệu dừng được phát
động bởi điều hành viên. Cầu chỉnh lưu được kích tại giới hạn trể và thời gian cần
thiết để cho từ trường suy giảm trước khi Máy cắt từ trường mở ra. Trong trường
h ợp bị sự cố Máy cắt từ trường mở ra tức khắc và các Thyristor trong module khử
từ sẽ được kích hoạt để dẫn dòng qua điện trở hay cuộn dây phóng điện để ngắn
m ạch và làm tiêu tán năng lượng trong rotor.
Mạch khử từ gồm một con thyristor được gắn trên cánh tản nhiệt được lắp chung bộ
lọc Snubber. Hai bo mạch in đ ược lắp trên đ ầu của bộ tản nhiệt.
- Bộ cảm biến điện kháng bao gồm các bộ cảm biến tác dụng Hall. Chúng
cảm biến các từ trường phát sinh bởi dòng điện xả qua SCR. Có hai mạch cảm biến
riêng biệt được sử dụng và được nối với hai mạch phát xung điều khiển thông qua
h ai cáp dẹp 10 sợi JCX, JCY. Mục đích của bo mạch phát xung dùng đ ể kích
thyristor khi mà một trong hai tín hiệu điều khiển ngõ vào là “tru e” hay là khi điện
áp anod và cathod của thyristor vượt quá giá trị định trước.
- Khi mạch kích từ có tín hiệu ngừng, một tín hiệu điều khiển P24V đư ợc gởi
tới cả hai mạch điều khiển phát xung điều khiển xung khử từ cùng một lúc. Tại lúc
n ày, cực tính của từ trường đổi chiều làm cho anod của thyristor khử từ dương hơn
so với cathod do đó làm cho thyristor dẫn và tiêu tán năng lượng trên cuộn dây rotor
qua cuộn kháng. Nếu hai mạch phát xung khử từ đều hỏng thì thyristor sẽ đ ược kích
b ằng mạch kích anod khi điện áp anod và cathod vượt quá giá trị ấn định.
4/2007
16 /41
- Heä thoáng kích töø
Thiết bị 3.13- Module Thyrite
Cấu tạo: gồm hai con triắc mắc song song và ngược chiều nhau, hai cầu chì
b ảo vệ cho mỗi con triắc và một cầu chì tổng.
Thông số kỹ thuật: cầu chì tổng : 25A.
Nhiệm vụ: bảo vệ các điểm nhọn của điện áp nghịch trên cầu chỉnh lưu SCR
khi có các hiện tượng bất thường trong quá trình vận hành
Nguyên lý ho ạt động: Trong quá trình chỉnh lưu nếu còn tồn tại các thành
phần xung nhọn thì sẽ được dẫn qua hai con triắc n ày. Do hai con triac m ắt ngược
nhau nên nó dẫn cả hai nửa chu kỳ d ương và âm đ ể các xung nhọn điện áp đi qua.
1.5- Thông số kỹ thuật
TT Thông số Giá trị Ghi chú
Đơn vị
Điện áp kích từ định mức
01 Vdc 215
Dòng kích từ không tải
02 A 720
Dòng kích từ định mức
03 A 1281
Dải điều chỉnh điện áp tự động
04 kV 11.04 ÷ 15.18
Dải điều chỉnh điện áp bằng tay
05 Vdc 27 ÷ 262
4/2007
17 /41
- Heä thoáng kích töø
Giới hạn trên dòng kích từ
06
- Ch ế độ không tải
07 A 864
- Ch ế độ có tải
08 A 1302.5
Giới hạn trên dòng Máy phát
09 A 7553
o
Nhiệt độ tăng tối đa của cầu chỉnh C 76
10
lưu
o
Nhiệt độ tăng tối đa của cuộn dây C 110
11
rotor
Chế độ bù đồng bộ
12
- Giới hạn trên của kích từ
13 MVAR 106
- Giới hạn dưới của kích từ
14 MVAR -114
Chế độ thắng điện
15 Vdc 102
- Giới hạn dư ới kích từ:
+Khi phát 0MW cho phép nhận tối đa 106.2 MVAR.
+Khi phát 53.1MW cho phép nhận tối đa 106.2 MVAR.
+Khi phát 106.2MW cho phép nhận tối đa 106.2 MVAR.
+Khi phát 150MW cho phép nhận tối đa 75 MVAR.
- Dải điều chỉnh điện áp ở chế độ nạp đường dây: từ 4.14 KV đến 15.14KV
1.6- Nguyên lý làm việc
1.6.1- Nguyên lý làm việc của bộ kích từ trong chế độ chạy máy
1 .6.1.1- Nguyên lý làm việc của bộ kích từ trong chế độ phát G
- Khi máy phát khởi động ở chế độ G, tốc độ máy đạt 90% nđm (=270 v/p)
đ èn Start sáng, tốc độ máy đạt 97% n đm (=291 v/p) bộ AVR được kích hoạt, máy cắt
từ trường 41M (MDA, MDB) đóng đưa điện áp kích từ vào Rotor, từ trư ờng 1 chiều
quét lên các cuộn dây Stator sinh ra sức điện động cảm ứng trên Stator. Điện áp và
dòng điện kích từ tăng lên làm điện áp máy phát tăng lên đến trị số 95%Umpđm =
13.11(kV), Uktkt = 88 (VDC), Iktkt = 720 (A).
- Bộ h òa đ iện tự động được kích hoạt, so sánh với điện áp lưới sẽ tác động
làm tăng ho ặc giảm góc kích trên các Thyristor dẫn đến làm tăng hoặc giảm điện áp
kích từ tăng hoặc giảm điện áp máy phát. Khi điều kiện điện áp thỏa ( Ucp
5 % ) và n ếu điều kiện tần số và pha ban đ ầu thỏa, bộ hòa điện tự động kích hoạt
đóng CB hòa đ ồng bộ tổ máy vào lưới.
- Khi tổ máy vận hành song song với lưới, bộ AVR sẽ tự động điều chỉnh
đ iện áp máy phát theo giá trị yêu cầu của nhân viên vận hành (AVR setpoint). Giả
sử khi công suất vô công của lưới tăng lên sẽ dẫn đến giảm điện áp đầu cực máy
phát tăng dòng điện kháng (máy phát làm việc ở chế độ quá kích thích ). Nhận
được tín hiệu suy giảm này từ các tín hiệu phản hồi sẽ tác động làm giảm góc kích
của các Thyristor tăng điện áp máy phát, quá trình này lặp lại liên tục cho đến
khi không còn sự khác biệt n ày hay nói khác hơn điện áp sẽ đư ợc giữ không đổi
theo yêu cầu của nhân viên vận hành trong suốt quá trình tổ máy vận hành song
song với lưới. Quá trình công suất vô công giảm sẽ xảy ra trình tự ngư ợc lại.
1 .6.1.2- Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ trong chế độ bù C
Ở ch ế độ bù thì quá trình làm việc của hệ thống kích từ cũng giống nh ư ch ế
độ phát. ULC thực hiện tiến trình khởi động máy, đưa tốc độ máy lên định m ức, sau
khi ho à lưới xong rồi mới xu ất lệnh C Mode gởi xu ống cho Governor đ óng cánh
hướng về zero, n én nước xuống mực nước cho phép, chạy bù được hoàn tất. Điều
4/2007
18 /41
- Heä thoáng kích töø
chỉnh phát hay nhận công suất vô công tu ỳ thuộc theo yêu cầu của đ iều độ.
1 .6.1.3- Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ trong chế độ thử đường dây
- Trong ch ế độ thử đường dây h ệ thống kích từ ho ạt động để nâng điện áp
đ ầu cực máy p hát lên đến 30% đ iện áp định mức (4.14kV). Lúc này việc tăng điện
áp đ ầu cực lên để thử đường dây được thực hiện bằng nút 7-90R (nhấn nút “Raise”).
- Nguồn ban đầu được lấy từ ắcquy. Mạch điện mồi bao gồm một bộ tiếp
đ iểm hai cực, một diode và một điện trở. Nguồn điều khiển 125VDC được lấy từ
ắcquy.
1 .6.1 .4- Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ trong chế độ khởi động đen
- Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ trong chế độ khởi động đen cũng giống
như trong chế độ thử đ ường dây nhưng chỉ khác là bộ kích từ đưa điện áp đầu cực
m áy phát lên đến định mức (khoảng 13.8kV).
- Nguồn ban đầu được lấy từ ắcquy. Mạch điện mồi bao gồm một bộ tiếp
đ iểm hai cực, một diode và một điện trở. Nguồn điều khiển 125VDC được lấy từ
ắcquy.
a - Điều kiện kích thích ban đầu:
- Máy cắt đầu cực máy phát đóng.
- Máy cắt kích từ 52E đóng.
- Máy cắt từ trư ờng 41 mở.
- Tốc độ tổ máy đạt 97 % tốc độ đ ịnh mức.
- Không có bảo vệ m áy ph át và bảo vệ hệ thống kích từ tác động.
- Hệ thống kích từ sẵn sàng làm việc.
b- Trình tự mồi như sau:
- Khi tín hiệu khởi động đen từ bộ điều khiển ULC tổ máy. Côngtắctơ 53A,
53B đóng, đồng thời bộ điều khiển chính cũng đưa vào làm việc kích mở thyristor
của bộ chỉnh lưu và đóng máy cắt 41. Thời gian mồi là 2 giây, lúc này điện áp đầu
cực máy phát đạt 4,14kV (tương ứng dòng điện mồi ban đầu 72A). Sau đó,
côngtắctơ 53A mở ra trư ớc, lúc này nguồn mồi được lấy vòng từ đầu cực máy phát
đưa vào bộ chỉnh lưu và quá trình điều khiển tiếp tục cho đến khi điện áp đầu cực
m áy phát tăng dần từ 4,14kV lên đ ến định mức. Khi điện áp bắt đầu tăng từ 4,14kV
thì côngtắctơ 53B m ở ra kết thúc quá trình mồi ban đầu.
Đến DCFB
đ iều khiển
và bảo vệ
Đến cuộn
Từ dây Rotor
ắcquy
Sơ đồ 5: Sơ đồ nguyên lý mồi ban đầu DC
- Nếu tại thời điểm mà côngtắctơ 53A mở ra n ếu bộ đ iều khiển chính không
kịp đưa vào làm việc trước khi dòng điện suy giảm tới giá trị nhỏ hơn 72A th ì dòng
4/2007
19 /41
- Heä thoáng kích töø
đ iện suy giảm đi qua shunt và quá trình mồi đư ợc lặp lại. Nếu biên độ của dòng mồi
vượt quá 20% của dòng kích từ không tải (144A) mà việc điều khiển chính cũng
không kịp tham gia sau một thời gian 15s một tín hiệu Alarm và Trip đư ợc phát ra
b áo mồi không thành công
Nguyên nhân:
* Trường hợp 1:
- Nguồn DC cho kích từ ban đầu tắt.
- Cài đ ặt EE.3743 không đúng.
* Trường hợp 2:
- Thứ tự pha tới cầu không đúng.
- 52E m ở trong khi khởi động
1.6.2- Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ trong chế độ dừng máy
1 .6.2.1- Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ khi dừng bình thường
Khi tổ máy đang vận h ành, có lệnh ngừng máy từ nhân viên vận hành, bộ
AVR sẽ tác động tăng góc kích trên bộ cầu nắn Thyristor giảm điện áp máy phát
giảm công suất vô công về 0 (MVar), lúc n ày AVR sẽ tác động đóng góc kích
thyristor của cầu chỉnh lưu SCR. Trong thời gian này, bộ điều tốc tác động đóng từ
từ cánh hướng giảm công suất hữu công. Khi P mp = 5 (MW), CB 50X mở ra, tổ máy
b ắt đầu ngừng. Khi tốc độ tổ máy 150 (v/p), DS 50X-3 mở ra, ES 50X-35 đóng, CB
50X đóng, CB 41M đóng đưa điện áp kích từ vào Rotor máy phát. Do Stator được
nối tắt nên xem nó xem như được nối với tải vô cùng lớn, từ trường do dòng điện
Stator có tác dụng chống lại từ trường Rotor, nhưng do cánh hướng đ ã đóng hoàn
toàn nên lúc này moment cản > moment quay, tổ máy sẽ ngừng nhanh hơn. Khi tốc
độ tổ máy = 0 (v/p), CB 50X mở, CB 41M mở, DS 50X-35 mở, ES 50X-3 đóng và
logic ngừng máy tiếp tục.
1 .6.2.2- Nguyên lý hoạt động của bộ kích từ khi dừng sự cố
Khi tổ máy ngừng do sự cố 86-1 , máy cắt đầu cực mở ngay tức khắc. Do tổ
m áy vẫn đang phát một lượng P, Q n ào đó nên năng lượng trong cuộn dây rotor cần
phải triệt tiêu nhanh. Lúc này AVR sẽ tác động mở góc kích của Thyristor trên
m ạch DEXCITE, nối tắt Rotor qua cuộn dây FDI (69mH, 0.0015 , 8000A). Cuộn
d ây này có chiều quấn ngược sao cho có tác dụng chống lại từ thông do Rotor sinh
ra, làm tiêu tán nhanh từ trường trên Rotor, làm giảm nhanh từ trường trên Stator
chống lại việc vượt lố điện áp máy phát.
Khi tổ máy ngừng do sự cố 86-MT, 86-EE, CB 50X, CB 41M, CB 52E mở
n gay tức khắc, tổ máy sẽ bị lồng tốc, điều tốc đóng nhanh cánh hướn g, việc triệt
tiêu điện áp máy phát diễn ra tương tự sự cố 86 -1.
Khi tổ máy dừng do sự cố 86-2, cánh hướng đóng nhanh về vị trí không tải
(P, Q bằng không), lúc này máy cắt đầu cực và máy cắt từ trường 41 mở. Do năng
lượng trong cuộn dây rotor không lớn nên mạch khử từ không làm việc mà năng
lượng tự tiêu tán trong cuộn dây rotor.
4/2007
20 /41
nguon tai.lieu . vn
