Hệ thống kích thích và điều thế trong nhà máy điện

Hệ thống kích thích và điều thế trong nhà máy điện. Chương trình bồi huấn cho công nhân và Kỹ sư mới. Mục lục 1. Các nguyên lý cơ bản: 1. Nguyên lý hệ thống kích thích. 2. Nguyên lý Diode và chỉnh lưu không điều khiển. 3. Nguyên lý Thyristor và chỉnh lưu có điều khiển. 4. Nguyên lý mạch khuếch đại điện quay 5. Nguyên lý mạch khuếch đại từ tĩnh 6. Nguyên lý mạch khuếch đại bán dẫn (chưa có). 7. Nguyên lý hệ thống điều khiển tự động (chưa có). 2. Các hệ thống kích thích trong Nhà máy Nhiệt điện Thủ Đức: 1. Hệ thống kích thích nhà máy hơi nước 1 2. Hệ thống kích thích nhà máy hơi nước 2 và 3 3. Hệ thống kích thích nhà máy Tua bin khí 1 4. Hệ thống kích thích nhà máy Tua bin khí 3 5. Hệ thống kích thích nhà máy Tua bin khí 4 và 5 1 - 1/ Nguyên lý hệ thống kích thích. • Hệ thống kích thích một chiều Tua bin Bộ điều áp Nối lưới Máy phát Máy kích thích Hình 1: Hệ thống kích thích một chiều (DC). 1 - 1/ Nguyên lý hệ thống kích thích. • Hệ thống kích thích xoay chiều Bộ điều áp Nối lưới Máy phát Máy kích thích AC Biến áp kích thích 1 - 1/ Nguyên lý hệ thống kích thích. • Hệ thống kích thích xoay chiều Hình 2 a, b: Hệ thống kích thích xoay chiều (AC). Bộ điều áp Nối lưới Máy phát Máy kích thích AC Máy kích thích phụ 1 - 1/ Nguyên lý hệ thống kích thích. • Hệ thống kích thích tĩnh: Bộ điều áp Nối lưới Máy phát Hình 3: Hệ thống kích thích tĩnh. Biến áp kích thích 1-2: Diode bán dẫn, chỉnh lưu không điều khiển: • Diode bán dẫn: Cấu tạo K (cathode) N P A (anode) A K 1-2: Diode bán dẫn, chỉnh lưu không điều khiển: • Diode bán dẫn: Phân cực ngược K (+) A (-) A (-) K (+) P N J1 V (E) J2 V (E) N Lớp rỗng : Điện tử : Lỗ trống P 1-2: Diode bán dẫn, chỉnh lưu không điều khiển: • Diode bán dẫn: Chỉnh lưu ½ chu kỳ 1-2: Diode bán dẫn, chỉnh lưu không điều khiển: • Diode bán dẫn: Mạch chỉnh lưu 2 x ½ chu kỳ [...]... để có thể điều chỉnh khâu điều khiển và khâu hồi tiếp – Cân chỉnh hệ thống theo thực tế 2-1: Hệ thống kích thích S1: • Các thiết bị chính: Máy phát điện Máy kích thích Biến trở điều thế Amplidyn Điện trở Tiêu từ Bộ điều thế tự động Các nhiệm vụ của bộ điều thế • Nhiệm vụ của bộ điều áp tự động: – Điều chỉnh điện áp máy phát điện – Điều chỉnh công suất vô công máy phát điện – Tạo độ tăng điện áp theo... phần do hệ thống điều khiển vòng hở do điện áp ra của máy kích thích và biến trở kích thích • Thành phần do hệ thống tự động cung cấp -điện áp ra của Amplidyn Đối tượng điều khiển: Máy Phát, Máy kích thích O Thiết bị điều khiển: Amplidyn • Có 2 cuộn dây điều khiển • Cuộn điều khiển chính F1, F2 nhận điện từ bộ điều thế • Cuộn điều khiển phụ F3, F4, lấy tín hiệu từ hồi tiếp vi phân đầu ra máy kích thích, ... hiện theo sơ đồ điều khiển vòng kín f1 u e C f2 x O z M y Các thành phần trong hệ thống Đối tượng điều chỉnh O: Máy phát điện và máy kích thích • Tín hiệu đầu ra là điện áp 13800 v xoay chiều 3 pha được đưa ra máy biến áp tăng áp lên 110 kV để hòa vào lưới • Tín hiệu trung gian giữa 2 khâu là điện áp kích từ, dòng kích từ của máy phát • Tín hiệu đầu vào x, là dòng điện kích từ cho máy kích thích, gồm:... trổng trở máy biến áp khi máy vận hành độc lập – Tạo độ suy giảm điện áp theo công suất vô công, đề cân bằng sự phân phối công suất vô công giữa các máy với nhau trong hệ thống khi máy vận hành nối lưới – Khống chế dòng điện kháng do thiếu kích thích, nhằm tạo sự ổn định cho hệ thống, khi máy nối lưới Các chức năng của bộ điều áp tự động khối máy Hơi nước 1: • Điều chỉnh điện áp máy phát điện thực... K2 M1 M2 M Nguyên lý điều khiển tự động • f) Sơ đồ điều khiển nhiều vòng kín nối song song: K1 M1 K2 M2 K3 M3 Nguyên lý điều khiển tự động • f) Sơ đồ điều khiển vô sai: u e C I x O z M • • • Uvào > 0  Ura tăng Uvào = 0  Ura ổn định Uvào < 0  Ura giảm y Nguyên lý điều khiển tự động Vấn đề ổn định hệ thống: • Có rất nhiều phần tử khác nhau, có thể gây ra sự mất ổn định trong hệ thống • Các hiện tượng:... tự do, không tự tắt dần, biên độ lớn hay dao động tự kích Trường hợp này rất nguy hiểm – Hệ thống không còn khả năng điều khiển Nguyên lý điều khiển tự động Cách khắc phục: • Tính toán kỹ lưỡng, phân tích các đặc tuyến của từng khâu và của cả hệ thống khi thiết kế • Hiệu chỉnh lại đặc tuyến chung bằng cách: – Sử dụng các khâu điều khiển trong hệ thống là các Khâu tỷ lệ - vi phân – tích phân (PID) –... I1 1-5: Khuếch đại từ tĩnh: • Các kiểu điều khiển: nối tiếp, song song Ikt Nguồn AC Ikt Tải Nguồn AC Tải 1.6 Nguyên lý hệ thống điều khiển tự động • Sơ đồ điều khiển vòng hở: – u: tín hiệu vào, – Y: tín hiệu ra, – x: tín hiệu điều khiển x = u kC y = x kO y = u.kM.kC = u.k f1 u C f2 x O M y Nguyên lý điều khiển tự động • Sơ đồ điều khiển vòng kín: – u: tín hiệu vào, – y: tín hiệu ra, – z: tín hiệu phản... hiệu điều khiển z = kM.y e = u – z = u - kM.y x = e kC y = x kO y = e.kM.kC = e.k f1 u e C f2 x O z M y Nguyên lý điều khiển tự động • Sơ đồ điều khiển vòng kín có bù nhiễu: – u: tín hiệu vào, – y: tín hiệu ra, – z: tín hiệu phản hồi, – e: tín hiệu sai biệt, – x: tín hiệu điều khiển f1 K u e C f2 x O z M y Nguyên lý điều khiển tự động • Sơ đồ điều khiển nhiều vòng kín nối tiếp: K1 M1 • K2 M2 Sơ đồ điều. .. • Dòng điện đi từ F1 > F2 hoặc F3 > F4, sẽ gọi là chiều “boost” (tăng cường) • Nếu dòng điện đi theo hướng ngược lại, gọi là chiều “buck” (suy giảm) Thiết bị điều khiển: Amplidyn C O Thiết bị đo lường M: Thiết bị đo lường Biến áp đolường chính M Biến áp đo lường phụ • • • • • Bộ biến điện áp chính, Bộ biến điện áp phụ, Các bộ chỉnh lưu, điện trở tải Gọi là mạch đo lường tuyến tính, Phát ra điện áp... ra điện áp z tỷ lệ bậc nhất với điện áp lưới 3 pha Mạch đo lường (mạch tuyến tính) C O Thiết bị tạo điện áp chuẩn u: • • • • • Gồm các cuộn cảm tuyến tính, cuộn cảm bão hòa, các điện trở và chỉnh lưu Gọi là mạch phi tuyến Ứng dụng đặc tuyến từ hóa của cuộn dây lõi thép Khi lõi từ bị bão hòa từ, đặc tuyến của nó gần như nằm ngang Do đó, nó tạo ra một điện áp không đổi, trong khi dòng có thể thay đổi . hệ thống kích thích trong Nhà máy Nhiệt điện Thủ Đức: 1. Hệ thống kích thích nhà máy hơi nước 1 2. Hệ thống kích thích nhà máy hơi nước 2 và 3 3. Hệ. và 3 3. Hệ thống kích thích nhà máy Tua bin khí 1 4. Hệ thống kích thích nhà máy Tua bin khí 3 5. Hệ thống kích thích nhà máy Tua bin khí 4 và 5 1 - 1/