Quy trình vận hành hệ thống kích thích máy phát điện

1.10- Thời gian đạt điện áp cường hành khi giảm điện áp thứ tự thuận trên 1.11- Sơ đồ chỉnh lưu: Sơ đồ cầu 3 pha với 2 bộ biến đổi thyristor làm việc song song, gồm một nhóm “Làm việc” v

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

Quảng cáo của Google

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

Chương I: CÔNG DỤNG - CÁC THÔNG SỐ KỸ THUẬTI- CÔNG DỤNG

1- Các tổ máy phát điện chính của Nhà máy thuỷ điện Hoà bình được trang bị hệ thống kích thích độc

lập bằng thyristor kiểu CTH-500-2000-3-5T4 Đây là một tổ hợp đồng bộ các thiết bị kỹ thuật

điện, điện tử nhằm đảm bảo thực hiện chức năng điều chỉnh tự động dòng điện rôto và điện áp tại

đầu ra của máy phát điện chính theo những nguyên tắc điều chỉnh đã được xác định trong các chế

độ làm việc bình thường cũng như các chế độ sự cố

2- Hệ thống kích thích thyristor kiểu CTH-500-2000-3-5T4 của các máy phát điện chính đảm bảo

các chế độ làm việc sau:

+ Kích thích ban đầu cho tổ máy phát điện chính

+ Chế độ làm việc không tải tổ máy phát điện chính

+ Khởi động tự động hoà lưới bằng phương pháp đồng bộ chính xác tự động

+ Làm việc trong hệ thống điện với các phụ tải theo các chế độ cho phép của tổ máy phát điện

chính

+ Cường hành với một bội số cho trước theo điện áp và dòng điện khi có sự cố trong hệ thống

điện, gây nên giảm điện áp phía đầu ra của tổ máy phát điện chính

+ Dập từ ở chế độ dừng bình thường cũng như dừng sự cố cho các máy phát điện chính

II- THÔNG SỐ KỸ THUẬT CÁC PHẦN TỬ CHỦ YẾU CỦA HỆ THỐNG KÍCH THÍCH

1- Thông số kỹ thuật hệ thống kích thích của tổ máy phát điện chính

giây

1.10- Thời gian đạt điện áp cường hành khi giảm điện áp thứ tự thuận trên

1.11- Sơ đồ chỉnh lưu: Sơ đồ cầu 3 pha với 2 bộ biến đổi thyristor

làm việc song song, gồm một nhóm “Làm việc” và một nhóm “Cường hành”

1.13- Độ tĩnh của hệ thống kích thích khi duy trì điện áp ở phía cao áp của

1.14- Sai số giữa điện áp lưới và điện áp đầu cực máy phát

trong quá trình tự động điều chỉnh của hệ thống để hoà đồng bộ

1.15- Làm mát cho các bộ biến đổi thyristor của máy phát điện chính: Nước cất tuần hoàn

1.16- Điện áp nguồn định mức mạch tự dùng của hệ thống kích thích

(xoay chiều, 3 pha) 380 V

1.17- Điện áp nguồn định mức mạch tự dùng của hệ thống kích thích

(nguồn điện một chiều) 220 V

1.18- Điện áp nguồn định mức cung cấp cho mạch đo lường điều chỉnh

kích thích (ba pha, điện áp dây, 50Hz) 100 V

2- Các số liệu kỹ thuật chính của máy phát điện chính

3- Các số liệu kỹ thuật chính của máy phát điện phụ

3.6- Dòng điện rôto khi máy phát điện chính làm việc với một bộ biến

3.7- Dòng điện rôto khi máy phát điện chính làm việc

4- Các bộ biến đổi thyristor trong hệ thống kích thích máy phát điện chính

4.10- Điện áp dây xoay chiều cung cấp tức thời cho bộ biến đổi

4.12- Dòng điện một chiều ở chế độ quá tải kéo dài không quá 50 giây

4.14- Thời gian đạt điện áp cường hành khi giảm điện áp thứ tự thuận

5- Các bộ biến đổi thyristor trong hệ thống kích thích máy phát điện phụ

3

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

5.11- Điện áp dây xoay chiều cung cấp tức thời cho bộ biến đổi

5.12- Dòng điện một chiều ở chế độ quá tải kéo dài không quá 50 giây

Chú ý: Đối với tổ máy M4 và M5 (cầu kích thích phụ do ĐHBK chế tạo) chúng có các chức

năng tương tự như các bộ biến đổi của Nga trước đây và có các thông số kỹ thuật sau:

+ Điện áp nguồn cung cấp xoay chiều tức thời cho phép

+ Thyristor lực kiểu SKT600/14E do hãng SEMIKRON-Đức chế tạo có các thông số chính

+ Mạch R-C đấu song song với thyristor để bảo vệ tránh quá áp.

+ Cảm biến nhiệt MC-1000 để giám sát nhiệt độ thyristor,

+ Đèn tín hiệu đấu song song với thyristor để giám sát tình trạng làm việc của chúng

+ Quạt làm mát 220/35 VA đặt trên nóc tủ bổ trợ cho làm mát tự nhiên

+ Khối thiết bị đầu ra xung điều khiển thyristor БУВ để ghép nối tín hiệu điều khiển với phần

điều khiển

+ Cầu chì lực :

+ Đồng hồ vôn mét 0 ÷ 500V đo điện áp ra một chiều của cầu

+ Đồng hồ ampe mét 0 ÷ 300A đo dòng điện ra một chiều của cầu

+ Phần điều khiển cầu chỉnh lưu: Đối với phần điều khiển của M5 được sử dụng kỹ thuật số, dùng

vi sử lý thực hiện được đầy đủ các chức năng: tạo đồng pha, so sánh, tạo các xung lệch nhau60º, tạo ra xung điều khiển… đều thực hiện bằng phần mềm gồm các chức năng sau:

Đối với phần điều khiển của M4 vẫn dùng như của Nga trước đây

6- Máy biến áp chỉnh lưu trong hệ thống kích thích máy phát điện phụ (TE1)

8- Hệ thống điều khiển các bộ biến đổi thyristor

8.1- Các bộ biến đổi thyristor TB8 của máy phát điện chính và TE8 của máy phát điện phụ

được trang bị các hệ thống điều khiển (CYT) có cấu tạo hoàn toàn giống nhau

8.2- Các thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống điều khiển:

Chương 2: CẤU TẠO VÀ SỰ LÀM VIỆC CỦA CÁC PHẦN TỬ

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

TRONG HỆ THỐNG KÍCH THÍCHI- CẤU TẠO VÀ SỰ LÀM VIỆC CỦA CÁC PHẦN TỦ TRONG HỆ THỐNG KÍCH THÍCH

MÁY PHÁT ĐIỆN CHÍNH

1- Các bộ biến đổi thyristor của máy phát điện chính (TB8)

Máy phát điện chính (G) của NMTĐ Hoà Bình được kích thích bằng hệ thống kích thích độclập kiểu thyristor, với việc cung cấp dòng điện một chiều cho cuộn rôto của máy phát điện chính

từ các cuộn stato của máy phát điện phụ (GE) qua các bộ biến đổi thyristor UG1 và UG2 đượcđấu song song ở phía dòng một chiều

UG1 (PГ) là bộ biến đổi thyristor nhóm làm việc được cung cấp điện áp xoay chiều ba pha530V từ đầu ra rẽ nhánh của cuộn dây stato máy phát điện phụ, ở chế độ làm việc bình thường nóđảm bảo khoảng 80% dòng điện kích thích cho máy phát điện chính

1295V từ đầu ra với toàn bộ cuộn dây stato máy phát điện phụ, ở chế độ làm việc bình thường nóđảm bảo khoảng 20% dòng điện kích thích cho máy phát điện chính

Máy phát điện phụ có hệ thống tự động tự kích thích và được bố trí trên cùng trục với máy phátđiện chính, do đó điện áp cung cấp cho các bộ biến đổi thyristor nhóm làm việc và nhóm cườnghành của máy phát điện chính không phụ thuộc vào điện áp phía đầu ra cuộn stato của chúng, vìvậy hệ thống kích thích của máy phát điện chính là hệ thống kích thích độc lập

5

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

Phần cuộn dây stato của máy phát điện phụ (từ mạch nhánh đến các đầu ra chính) đảm bảodòng điện kích thích cho máy phát điện chính ở chế độ làm việc với một bộ biến đổi nhóm

chế độ này phần cuộn dây từ mạch nhánh đến các đầu ra chính của máy phát điện phụ đảm bảo

cho dòng kích từ của máy phát điện chính làm việc lâu dài với giá trị không vượt quá 1340 A, khi

bộ biến đổi nhóm làm việc (UG1) bị tách ra

Trong quá trình điều chỉnh dòng điện kích thích của máy phát điện chính, điện áp stato ở đầu racủa máy phát điện phụ là không thay đổi và điều này là yêu cầu đối với hệ thống điều chỉnh của

máy phát điện phụ

Về cấu tạo các bộ biến đổi thyristor nhóm cường hành (UG2) và nhóm làm việc (UG1) là nhưnhau, chúng đều làm việc với sơ đồ cầu ba pha, làm mát bằng nước cất, và được cấu thành từ

các thyristor kiểu TЗ-320-T4 và kiểu T143-400-T4

Trong mỗi bộ biến đổi (UG1 hoặc UG2) gồm có 6 vai cầu; mỗi vai cầu gồm 6 nhánh đấu songsong và trong mỗi nhánh gồm 2 thyristor mắc nối tiếp

Để bảo vệ các thyristor, tại mỗi nhánh thyristor được lắp một cầu chì kiểu ПП 57 có điện áp2000V và dòng điện 400A

Điều khiển các bộ biến đổi được thực hiện theo nguyên lý điều chỉnh pha.Việc thay đổi gócđiều chỉnh được xác định bằng giá trị và cực tính của tín hiệu đưa tới đầu vào các bộ điều khiển

từ bộ tự động điều chỉnh kích thích (APB)

Việc điều chỉnh tự động kích thích cho máy phát điện chính được thực hiện bằng bộ điều chỉnhkích thích tác động mạnh theo các tham số:

+ Độ sai lệch của điện áp máy phát điện chính (ΔU)

+ Độ sai lệch của tần số máy phát điện chính (Δf)

+ Đạo hàm của điện áp máy phát điện chính (U’)

+ Đạo hàm của tần số máy phát điện chính (f’)

+ Đạo hàm của dòng điện rôto máy phát điện chính ( I’)

Bộ tự động điều chỉnh kích thích bảo đảm tất cả các chế độ làm việc lâu dài cho phép của hệthống kích thích

Trong hệ thống kích thích của máy phát điện chính cho phép điều chỉnh dòng điện rôto máyphát điện chính ở chế độ bằng tay khi bộ tự động điều chỉnh điện áp bị cắt ra Tuy nhiên việc hệ

thống kích thích làm việc ở chế độ lâu dài không có bộ điều khiển tự động là bị nghiêm cấm vì

không đảm bảo điều kiện ổn định tĩnh của hệ thống

Việc chuyển sang chế độ làm việc bằng tay được thực hiện bằng khoá SA4, lúc này việc điềuchỉnh dòng điện kích thích máy phát điện chính chỉ thông qua bộ biến đổi nhóm làm việc (UG1)

Việc điều chỉnh dòng điện kích thích bằng tay qua bộ biến đổi nhóm cường hành (UG2) chỉđược thực hiện khi nhóm làm việc (UG1) được cắt ra

Việc dập từ cho máy phát điện chính ở các chế độ: dừng bình thường; cắt sự cố và giảm tảibằng rơ le; khi tăng cao điện áp, được thực hiện bằng việc chuyển các bộ biến đổi thyristor sang

chế độ đảo, khi đó các xung điều khiển được loại khỏi nhóm làm việc (UG1) và chế độ đảo chỉ

thực hiện thông qua bộ biến đổi thyristor nhóm cường hành (UG2) Trong trường hợp bộ biến đổi

nhóm cường hành có hư hỏng, việc dập từ cho máy phát điện chính vẫn được tiến hành bằng cách

chuyển bộ biến đổi nhóm làm việc sang chế độ đảo

Cuộn dây kích thích của máy phát điện chính, các bộ biến đổi nhóm làm việc (UG1) và nhóm

2- Hệ thống điều khiển các bộ biến đổi máy phát điện chính TB8.

Hệ thống điều khiển có 6 đầu ra theo số vai của sơ đồ cầu ba pha Ở mỗi đầu ra điện áp códạng xung vuông và được truyền đến phần lực qua khối thiết bị đầu ra tương ứng với số vai của

sơ đồ cầu, chỉnh lưu các điện áp này thành các xung điều khiển thyrstor

bằng hai hệ thống điều khiển tương ứng, làm việc theo nguyên tắc thẳng đứng, tạo ra góc α vớiđiện áp tựa hình sin Góc α có thể điều chỉnh từ giá trị gần bằng 0 đến giá trị cực

2.1- Cấu tạo của hệ thống điều khiển bao gồm:

Về cấu tạo hai hệ thống điều khiển cho hai bộ biến đổi UG1 và UG2 là giống nhau, nhưng đượchiệu chỉnh các thông số khác nhau tương ứng với chế độ làm việc của hai bộ biến đổi UG1 vàUG2; chúng đều có các khối cơ bản sau:

điện áp đồng bộ được đưa đến từ các đầu ra chính của máy phát phụ qua biến áp đolường (Uv = 380V; Ur = 120V)

khiển góc tạo xung ở đầu ra của hệ thống điều khiển

2.2 - Hệ thống điều khiển thực hiện các chức năng khi nhận các lệnh:

Bộ biến đổi chuyển sang chế độ đảo chiều bằng cách thay đổi góc điều

APB

Với sự tác động của các tín hiệu tương tự và lô gíc góc α thay đổi, đảm bảo tốt các chế độ làmviệc của các bộ biến đổi và của hệ thống kích thích

Nguồn cung cấp chính cho hệ thống điều khiển là nguồn điện áp xoay chiều 380V, tần số 50Hz

Khi điện áp này giảm xuống còn 80% điện áp định mức và ở chế độ kích thích ban đầu cũng nhưkhi dập từ các máy phát điện thì hệ thống điều khiển được cung cấp từ nguồn điện áp dự phòngmột chiều 220V qua khối nguồn cung cấp đảo chiều (БПИ) Sau khi kết thúc quá trình dập từ,tiến hành cắt nguồn đảo chiều bằng lệnh điều khiển “Dừng БПИ” với thời gian duy trì 7 giây

7

điện kích thích máy phát điện chính trong mọi chế độ vận hành, đồng thời bảo vệ và hạn chế dòng

điện kích thích ở các giá trị tới hạn trong chế độ quá tải cũng như ở chế độ tiêu thụ công suất vô

công

3.1- Các thông số kỹ thuật của bộ tự động điều chỉnh kích thích (APB):

+ Hệ số truyền cực đại của hệ thống điều chỉnh với độ chính xác ± 10% sẽ là:

thay đổi một đơn vị tương đối, ngoài ra có khả năng đặt các hệ số theo các mức đặt sẵn 15;

25; 50; 100; 200

thay đổi một đơn vị tương đối trong thời gian một giây

thay đổi tần số của điện áp stato ở một Hz

tần số của điện áp stato thay đổi một Hz./giây

dòng điện rô to thay đổi một đơn vị tương đối trong một giây

Đơn vị tương đối của điện áp kích thích, điện áp stato và dòng kích từ được lấy ở cácgiá trị định mức của chúng

3.2- Các chức năng của bộ tự động điều chỉnh kích thích (APB):

chương trình đã được thiết lập như:

+ Chế độ kích thích ban đầu khi khởi động tổ máy

+ Hoà đồng bộ chính xác tự động

+ Tự động giảm công suất vô công trước khi tách khỏi hệ thống điện trong quá trình dừng bình

thường

+ Phân bổ phụ tải vô công giữa các tổ máy phát điện làm việc song song

+ Hạn chế điện áp khi tần số giảm thấp

8

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

+ Theo dõi mức đặt của APB từ chế độ bằng tay (ПДУ) sang chế độ tự động

+ Kiểm tra sự hoàn hảo của APB và chuyển sang bộ điều chỉnh dự phòng

3.2.3 - Chức năng bảo vệ

Bộ tự động điều chỉnh kích thích đảm bảo chức năng bảo vệ khi các tổ máy phát điện xuất hiệncác chế độ làm việc không bình thường trong hệ thống kích thích, cũng như trong hệ thống điện:

+ Các chế độ phát nhiệt của cuộn dây stato, rôto máy phát điện chính

+ Quá tải các thyristor của các bộ biến đổi trong các chế độ làm việc

+ Chế độ hạn chế dòng điện kích thích tối thiểu, theo điều kiện ổn định hoặc quá nhiệt vùng mỏmcực từ của stator máy phát điện chính, ở chế độ tiêu thụ công suât vô công

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

+ Chế độ quá tải dòng điện stato, rôto có tính đến trạng thái nhiệt của máy phát điện chính,dòng điện kích thích cực đại có tính đến các chế độ hạn chế của hệ thống kích thích 3.3-Cấu trúc của bộ tự động điều chỉnh kích thích (APB)

Bộ điều chỉnh thực hiện chức năng tự động điều chỉnh kích thích cho máy phát điện theo cáctham số ΔU; Δf; U’; f’; I’

Về cấu trúc bộ tự động điều chỉnh kích thích gồm 2 mô đun được chuẩn hoá gồm 16 khối cóchức năng và nhiệm vụ khác nhau, đặt tại tủ APB cao độ 9,8m Mô đun phía trên thực hiện chứcnăng điều chỉnh kích thích, mô đun phía dưới thực hiện chức năng ổn định các chế độ làm việccủa máy phát điện Mỗi khối của bộ điều chỉnh gồm các tấm, ở phía trước có đặt các phần tử đểkiểm tra và hiệu chỉnh bộ APB (các khoá chuyển mạch, các cầu nối, các lỗ cắm kiểm tra, cácđồng hồ)

16 khối của bộ tự động điều chỉnh kích thích (APB) gồm:

+ БП (A1) Khối nguồn: Cung cấp nguồn cho các khối của bộ APB với U = ±12,6V; U

= ±6,5V

+ БУН (A2) Khối mức đặt điện áp: Thay đổi giá trị chặn cho trước của điện áp máy phát

+ БН (A3) Khối điện áp: Thay đổi điện áp điều chỉnh và nhận các tín hiệu: độ lệch của

điện áp máy phát so với mức đặt (ΔU) và đạo hàm điện áp (U’)

+ БPT1 (A4) Khối dòng điện phản kháng thứ nhất: Bù sự giảm điện áp trong máy biến áp lực

+ БT (A5) Khối dòng điện: Đo dòng điện rôto và stato máy phát, nhận giá trị đạo hàm bậc nhất

của dòng điện rôto

+ БИП (A6) Khối đo lường quá tải: Đo sự quá tải của rôto, stato, kiểm tra trạng thái nhiệt của

máy phát

+ БОР (A7) Khối hạn chế dòng điện rôto: Hạn chế dòng rôto ở chế độ quá tải

+ БY (A8) Khối khuyếch đại: Tổng hợp, khuyếch đại các tín hiệu điều chỉnh, đưa vào

hệ thống điều khiển thyristor

+ ИПР (A11) Khối nguồn dự phòng: Cung cấp nguồn cho APB khi điện áp tự dùng của hệ thống

kích thích lấy từ khối cung cấp chính БП bị giảm thấp

+ БФ (A12) Khối cường hành: Liên động điều chỉnh giảm dòng kích từ theo đạo hàm bậc nhất

của điện áp tại thời điểm cắt ngắn mạch

+ OMB (A13) Khối hạn chế kích thích tối thiểu: Hạn chế sự tiêu thụ vô công của máy phát cho

hệ thống điện, tránh mất đồng bộ

+ БЧЗ (A14) Khối tần số và bảo vệ: Nhận các tín hiệu và thực hiện chức năng bảo vệ khi tăng

cao tần số và điện áp

+ БK (A15) Khối kiểm tra: Kiểm tra sự hoàn hảo của bộ điều chỉnh

+ ПYН (A16) Khối chuẩn mức đặt: Tự động thay đổi mức đặt khi đồng bộ chính xác tự

động

+ БPT2 (A17) Khối dòng điện phản kháng thứ 2: Phân bổ công suất vô công giữa các tổ máy

phát điện làm việc song song (khối này không sử dụng và được tách ra)

+ БПP (A18) Khối các rơ le trung gian

3.4- Sự làm việc của APB và hệ thống

9

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

Việc kích thích cho máy phát điện chính có thể thực hiện bằng tay nhờ khoá SA6, hoặc theo

sơ đồ tự động khi điện áp stato máy phát điện phụ (GE) đạt đến 0,7 giá trị định mức

Việc dập từ cho máy phát điện chính được thực hiện bằng cách giải trừ xung điều khiển cho

bộ biến đổi nhóm làm việc (UG1), đồng thời chuyển bộ biến đổi nhóm cường hành (UG2) sang

chế độ nghịch lưu, khi cả hai bộ biến đổi UG1, UG2 cùng làm việc Hoặc chuyển bộ biến đổi

đang làm việc sang chế độ nghịch lưu, khi chỉ có một bộ biến đổi UG1 hoặc UG2 làm việc, còn

bộ biến đổi kia được tách ra

Việc thay đổi mức đặt bằng tay từ khoá SA5 hoặc từ bàn điều khiển trung tâm sẽ tác động đến

bộ phận thay đổi mức đặt của bộ tự động điều chỉnh kích thích APB (khối A2- БУН) và làm thay

đổi điện áp ra của APB đưa đến hệ thống điều khiển thyristor (CYT), làm thay đổi góc mở các

thyristor và do đó làm thay đổi dòng rôto, thay đổi điện áp stato của máy phát điện chính

Khi hệ thống kích thích làm việc không có bộ tự động điều chỉnh kích thích APB (APB được cắtra), thì lệnh thay đổi mức đặt từ khoá SA5 hoặc từ bàn điều khiển trung tâm sẽ chỉ tác động đến

panen điều khiển từ xa ПДY (khối БУ-СУТ) của hệ thống điều khiển thyristor nhóm làm việc khi

cả hai bộ biến đổi UG1 và UG2 làm việc song song; và sẽ tác động đến khối ПДY của UG2 khi

hệ thống kích thích làm việc chỉ với một nhóm UG2

Để đảm bảo sự ổn định trong quá trình chuyển từ APB sang ПДY và ngược lại Trong bộ tựđộng điều khiển kích thích APB và trong khối БУ của СУТ của bộ biến đổi nhóm làm việc

(UG1) và bộ biến đổi nhóm cường hành (UG2) có đặt các thiết bị theo dõi và đồng bộ mức đặt

giữa bộ tự động điều chỉnh kích thích APB và ПДY Sự đồng bộ mức đặt giữa bộ tự động điều

chỉnh kích thích ABP và ПДY được báo bằng đèn tín hiệu “Kết thúc điều chỉnh mức APB”

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

II- CẤU TẠO VÀ SỰ LÀM VIỆC CỦA CÁC PHẦN TỬ TRONG HỆ THỐNG KÍCH THÍCH

MÁY PHÁT ĐIỆN PHỤ

1- Các bộ biến đổi thyristor TE8

Việc cung cấp dòng điện kích thích cho máy phát điện phụ được thực hiện theo sơ đồ tự kíchthích, nhờ hai bộ biến đổi thyristo TE8 được cung cấp từ các mạch nhánh của stato máy phát điện

phụ qua máy biến áp chỉnh lưu TE1 Hai bộ biến đổi TE8 (UGE1 và UGE2) ở máy phát điện phụ

có cấu tạo hoàn toàn giống nhau, chúng đều đấu theo sơ đồ cầu ba pha, làm mát bằng không khí

tự nhiên và được cấu thành từ các thyristor kiểu TЛ4-250-10-T4, có dòng định mức 250A và

điện áp 1000V Trong mỗi bộ biến đổi (UGE1 hoặc UGE2) gồm có 6 vai cầu; mỗi vai cầu gồm 2

thyristor đấu song song Cả hai bộ biến đổi đều được nối song song cả phía một chiều và xoay

chiều, qua các cầu dao QS1; QS2 (phía một chiều) và QS3; QS4 (phía xoay chiều)

Ở mọi chế độ làm việc của máy phát điện chính thì chỉ có một bộ biến đổi TE8 của máy phátđiện phụ (GE) được đưa vào làm việc còn bộ biến đổi còn lại ở chế độ dự phòng tự động

Bộ biến đổi thyristor dự phòng tự động có thể đưa vào làm việc bằng khoá SA1 tại bảngGCE4 hay theo sơ đồ tự động khi các bảo vệ của máy phát điện phụ (GE) làm việc Khi đó bộ

biến đổi thyristor đang làm việc được đưa ra dự phòng khi có sự chuyển đổi bằng khoá SA1 tại

tủ GCE4; hoặc bị loại ra khi bảo vệ của máy phát điện phụ (GE) tác động

2- Hệ thống điều khiển các bộ biến đổi TE8

Để điều khiển hai bộ biến đổi TE8 (UGE1, UGE2) trong hệ thống kích thích máy phát phụ cótrang bị hai hệ thống điều khiển thyristor Các chế độ làm việc của hai hệ thống điều khiển này

giống như chế độ làm việc của hai bộ biến đổi TE8, nghĩa là bình thường cũng chỉ có một hệ thống

được đưa vào làm việc cùng với bộ biến đổi TE8 tương ứng, còn hệ thống điều khiển còn lại sẽ ở

Việc điều chỉnh tự động dòng điện kích thích nhờ các bảng điều khiển từ xa AUE1 và AUE2

có phản hồi theo điện áp stator máy phát điện phụ Các bảng điều khiển từ xa AUE1 và AUE2làm việc với mức đặt cho trước theo điện áp stato của máy phát điện phụ (hệ số khuyếch đại là

20 ÷ 25)

Để ổn định điện áp stato của máy phát điện phụ (GE), vòng phản hồi điện áp stato được đấu

cố định và tác động đến các hệ thống điều khiển của các bộ biến đổi thyristor TE8

Việc kích thích cho máy phát điện phụ (GE), có thể thực hiện bằng tay qua nút ấn SBC2- bảngGCE4 hoặc bằng khoá SA7- bảng GCC9A, hay theo sơ đồ tự động tổ máy thông qua lệnh từ

rơ le tốc độ khi tốc độ của rôto đạt đến 90% tốc độ định mức

Khi có lệnh đi kích thích, rôto của máy phát điện phụ (GE) được mồi từ ban đầu bằng nguồnđiện một chiều của NM trong thời gian 02 giây, sau đó nguồn một chiều được tự động cắt ra (việcđóng, cắt ra nhờ khởi động từ KM1); quá trình tiếp theo sẽ là quá trình tự kích thích của máy phátđiện phụ (GE) Việc đảm bảo cực tính cho việc mồi từ ban đầu nhờ các đi ốt đặt tại đầu vào từphía nguồn một chiều

Máy phát điện phụ (GE) được dập từ ở chế độ bình thường bằng cách chuyển bộ biến đổithyristor đang làm việc (UGE1 hoặc UGE2) sang chế độ nghịch lưu Trong các chế độ sự cố củabản thân máy phát điện phụ, thì việc dập từ được thực hiện bằng cách cắt áp tô mát dập từ QE1;

đồng thời chuyển các bộ biến đổi của cả máy phát điện chính và máy phát điện phụ sang chế độnghịch lưu Khi đó nguồn cung cấp cho các hệ thống điều khiển thyristor (CYT) được lấy từnguồn một chiều qua các khối nguồn dự phòng (БПИ) Các khối nguồn БПИ tự động ngừng hoạtđộng sau 07 giây kể từ lúc các khối đó được khởi động

Việc kích thích trở lại cho máy phát điện phụ (GE) chỉ có thể thực hiện được sau 40 giây, việcduy trì thời gian này được đảm bảo theo sơ đồ điều khiển tự động tổ máy

III- CÁC THIẾT BỊ KHÁC TRONG HỆ THỐNG KÍCH THÍCH

1- Bộ phóng điện FV (PA21)

Để bảo vệ tránh quá điện áp cho cuộn dây rôto của máy phát điện chính và các bộ biến đổithyristor (UG1, UG2), trong hệ thống kích thích máy phát điện chính được lắp bộ phóng điệnPA21, có mức đặt tác động ở 3,1kV (giá trị biên độ) Khi bộ phóng điện tác động, rôto máy phát

2- Các hợp bộ bảo vệ chống chạm đất K3P-1M

Để bảo vệ tránh chạm đất mạch rôto máy phát điện chính và máy phát điện phụ, trong hệ thốngkích thích có đặt 02 bộ bảo vệ chạm đất K3P-1M (01 cho hệ thống kích thích máy phát điệnchính và 01 cho hệ thống kích thích máy phát điện phụ) Các bảo vệ này có mức

3-Hợp bộ bảo vệ quá tải rôto máy phát điện chính

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

Để bảo vệ tránh quá tải cho rôto máy phát điện chính, trong hệ thống có lắp đặt bộ bảo vệ quátải P3P-1M Đặc tuyến quá tải của P3P-1M được hiệu chỉnh theo khả năng quá tải của rôto máyphát điện chính và phù hợp với đặc tuyến quá tải của khối đo lường quá tải БПИ trong bộ tựđộng điều chỉnh điện áp (APB)

4- Máy biến áp chỉnh lưu TE1

Máy biến áp chỉnh lưu TE1 là máy biến áp hạ áp cung cấp điện áp xoay chiều ba pha cho các

bộ biến đổi thyristor TE8 của máy phát điện phụ Cuộn cao áp được đấu vào stato của máy phátđiện phụ, cuộn hạ áp đưa vào các bộ biến đổi để chỉnh lưu thành dòng kích thích cung cấp chocuộn rôto máy phát điện phụ

5- Máy biến áp tự dùng của hệ thống kích thích TE2

Máy biến áp TE2 được nối cuộn sơ cấp với stato máy phát điện phụ (GE) U=530V, để cungcấp nguồn xoay chiều 3 pha 380V ở phía thứ cấp cho các hệ thống điều khiển thyristor (CYT), bộ

tự động điều chỉnh kích thích (APB) và các thiết bị đo lường khác trong hệ thống kích thích

VI - HỆ THỐNG LÀM MÁT CÁC BỘ BIẾN ĐỔI THYRISTOR VÀ SƠ ĐỒ TỰ DÙNG CỦA

HỆ THỐNG KÍCH THÍCH

1- Hệ thống làm mát các bộ biến đổi thyristor

11

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

Các bộ biến đổi thyristor TE8 của máy phát điện phụ được làm mát bằng sự đối lưu không khí

tự nhiên Đối với các cầu của ĐHBK chế tạo được tăng cường bằng quạt gió

Các bộ biến đổi thyristor TB8 của máy phát điện chính được làm mát bằng nước cất, tuần hoàntheo chu trình kín bơm - bộ trao đổi nhiệt - bộ lọc - bộ biến đổi thyristor bơm

1.1- Các thông số kỹ thuật của hệ thống làm mát nước cất

+ Bơm nước cất:

+ Bộ trao đổi nhiệt:

Trong hệ thống làm mát đặt các thiết bị kiểm tra tự động các thông số cơ bản sau:

+ Áp lực nước cất ở đầu ra của các bơm, nhờ các đồng hồ chỉ thị và tín hiệu WEBP1, (P ≥

1,2kG/cm²)

+ Điện trở suất của nước cất nhờ đồng hồ chỉ thị và tín hiệu WEBR, (R ≥ 75kΩcm)

+ Lưu lượng nước cất qua các bộ biến đổi thyristor nhờ các đồng hồ chỉ thị và tín hiệu WEBF1,

WEBF2 và WEBF3, (Q = 6,0m³/h, Q = 4,5m³/h, Q = 3,0m³/h tương ứng với Q = 100%, 75%

+ Nhiệt độ nước cất ở đầu vào các bộ biến đổi nhờ 3 đồng hồ WEBT:

- WEBT1 có mức đặt tác động đi báo tín hiệu ở 43ºC

- WEBT2 và WEBT3 có mức đặt tác động đi cắt tổ máy ở 50ºC

+ Mức nước cất trong các bể bổ sung nhờ bộ chỉ thị tín hiệu mực nước WEBL

+ Áp lực nước kỹ thuật để làm mát nước cất nhờ đồng hồ chỉ thị và báo tín hiệu WEBP2, (P =

0,2kG/cm², P = 1,1kG/cm²)

Ngoài ra trên các bộ biến đổi thyristor còn lắp các rơ le nhiệt kiểu TK1-001 có mức tácđộng ở 70ºC, các rơ le nhiệt này sẽ đưa tín hiệu về nhiệt độ cực đại cho phép của các thyristor

đến sơ đồ bảo vệ rơ le của hệ thống kích thích

Nguồn nước cất để làm mát lấy từ hệ thống chưng cất và cung cấp nước chung theo sơ đồ

“Các bộ chưng cất nước - bể chứa 2m³- đường ống chung – các bể bổ xung 0,2m³- các bơm

1.2- Nguyên lý làm việc của hệ thống

Nước cất sau khi làm mát các bộ biến đổi thyristor được dẫn vào đầu hút của các bơm qua van

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

làm mát bằng nước kỹ thuật

12

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

chính là xả vào bể thải sau làm mát MBA lực để tránh hiện tượng không đảm bảo áp lực, daođộng áp lực nước kỹ thuật trong các bộ trao đổi nhiệt khi mực nước ở hạ lưu dâng cao do xảlũ)

nước cất được đưa vào làm mát các bộ biến đổi thyristor, quá trình làm mát tuần hoàn đượcthiết lập

Tại đầu ra các bộ trao đổi nhiệt ngoài 2 bộ lọc cơ khí còn có 1 bộ lọc Ion để nâng điện trở suấtcủa nước cất trong quá trình làm việc

Vì một lý do nào đó làm cho áp lực nước cất trong hệ thống làm mát giảm đến dưới1,1kG/cm², hoặc lưu lượng nước cất bị giảm đến 75% lưu lượng định mức thì sau 9 giây bơm ởchế độ “Dự phòng” sẽ tự động vào làm việc để duy trì áp lực và lưu lượng nước cất làm mát

Bơm dự phòng sẽ tự động tách ra sau khi đã nâng được áp lực và lưu lượng nước làm mát lêngiá trị định mức

Trong quá trình làm mát, điện trở suất của nước cất bị giảm thấp do bão hoà đến giá trị ≤75kΩcm, thì phải tiến hành nâng điện trở suất nước cất lên bằng cách đưa bộ trao đổi Ion vàolàm việc

Cho nước cất qua công tơ đo lưu lượng vào bộ lọc Ion Hoặc cho nước cất qua van tắt vào bộlọc Ion bằng cách:

Trong quá trình thao tác đưa bộ lọc Ion vào làm việc phải theo dõi, điều chỉnh độ mở của cácvan sao cho lưu lượng vào làm mát các bộ biến đổi phải có Q > 4,5m³/h

Khi điện trở suất của nước cất trong hệ thống làm mát được nâng lên đến 150 ÷ 200kΩcm, thìtiến hành thao tác đưa bộ lọc Ion ra dự phòng

để đo lưu lượng vào bộ lọc Ion phải:

Hoặc trong trường hợp cho nước cất qua van tắt vào bộ lọc Ion phải:

Nếu các bơm, hệ thống nước kỹ thuật bình thường, các giá trị của các bộ biến đổi thyristor tronggiới hạn định mức mà nhiệt độ nước cất tăng đến giá trị phát tín hiệu (43ºC), phải kiểm tra bộ traođổi nhiệt đang làm việc, xem xét nguyên nhân dẫn đến tăng nhiệt độ nước cất và đưa bộ trao đổinhiệt dự phòng vào làm việc

13

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

10/01/2014 QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

Tuỳ theo bộ trao đổi A (hay B) ở làm việc hay dự phòng Theo dõi nhiệt độ nước cất nếu thấygiảm, chứng tỏ bộ trao đổi nhiệt đang làm việc bị hư hỏng, lúc này cần phải thao tác tách bộ hư

hỏng ra sửa chữa

2- Sơ đồ tự dùng của hệ thống kích thích

Để đảm bảo sự ổn định trong quá trình làm việc, việc cung cấp nguồn cho các thiết bị điều khiển,điều chỉnh trong hệ thống kích thích được cung cấp từ nguồn tự dùng riêng của hệ thống kích thích

lấy từ stato máy phát điện phụ GE qua máy biến áp TE2

Riêng các đồng hồ đo lưu lượng, điện trở suất nước cất, các bộ biến đổi đo lường dòng điệnrôto và các bảo vệ chạm đất 1 điểm rôto máy phát điện chính và máy phát điện phụ được

cung cấp từ nguồn tự dùng của nhà máy

Trong sơ đồ tự dùng của hệ thống kích thích có đặt khoá chuyển mạch SAH1 Khi các máyphát điện ở chế độ làm việc hoặc dự phòng, nghiêm cấm việc chuyển khoá SAH1 sang vị trí "Thí

nghiệm"

Trong sơ đồ tự dùng của hệ thống kích thích có đặt các áp tô mát, cầu dao cung cấp nguồnxoay chiều và một chiều cho các mạch

2.1- Nguồn xoay chiều:

khiển bộ biến đổi máy phát điện phụ (AUE1)

khiển bộ biến đổi máy phát điện phụ (AUE1)

khiển bộ biến đổi máy phát điện phụ (AUE2)

điều khiển bộ biến đổi máy phát điện phụ (AUE2)

khiển bộ biến đổi nhóm làm việc máy phát điện chính (AU1)

khiển bộ biến đổi nhóm làm việc máy phát điện chính (AU1)

khiển bộ biến đổi nhóm cường hành máy phát điện chính (AU2)

bộ biến đổi nhóm cường hành máy phát điện chính (AU2)

cất

2.2- Nguồn một chiều:

14

QTVH - Hệ thống kích thích máy phát điện

SF23 Cấp nguồn dự phòng -220V cho bộ tự động điều chỉnh kích thích APB SF10,SF12, SF24: Dự phòng

2.3- Nguồn cung cấp cho mạch điều khiển, bảo vệ và tín hiệu của hệ thống kích thích:

2.4- Nguồn cung cấp cho các mạch khác: