Hệ thống kích từ Unitrol 6800 của Nhà máy thủy điện Ialy - Nghiên cứu và đánh giá

Sơ đồ tự dùng xoay chiều 6,3kV; 0,4 kV

THB5 và THB7 đặt ở gian biến áp cung cấp điện cho các phụ tải chung của nhà máy và của gian biến áp. Diesel được nối vào 2 phân đoạn qua MC453 và MC454 bình thường các MC này ở trạng thái dự phòng tự động.

Sơ đồ tự dùng một chiều của nhà máy

BTA11, BTA21 mỗi bộ acquy có 108 bình và được tính toán cung cấp đầy đủ cho tất cả các phụ tải tự dùng một chiều của nhà máy. Mỗi phân đoạn làm việc với một bộ nạp và một bộ acquy còn một bộ nạp và một ắc quy dùng để dự phòng sửa chữa.

MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ

Như vậy tác dụng của từ trường phần ứng với từ trường cực từ (hay phản ứng phần ứng sẽ mang tính chất khác nhau tùy theo tính chất của tải trở hay tải kháng hay tải dung). Vì từ thông xuyên qua pha A cực đại trước s.đ.đ trong pha đó một phần tư chu kỳ, nên khi s.đ.đ của pha A cực đại (eA = Em) thì cực từ đã quay được một góc Π/2 so với vị trí trục cực từ trùng với trục pha A là lúc từ thông xuyên qua pha A có trị số cực đại.

ĐỊNH NGHĨA HỆ THỐNG KÍCH TỪ

TĐK thực hiện điều chỉnh giữ điện áp bằng cách tác động thay đổi dòng điện kích từ, cũng có nghĩa là làm thay đổi sức điện động Eq khi phụ tải tăng (Ităng) độ sụt áp ∆U lớn, để giữ điện áp đầu cực máy phát cần tăng Eq. Như vậy có thể nói TĐK đem lại hiệu quả cao đối với chế độ xác lập hệ thống điện trong việc năng cao giới hạn truyền tải công suất theo điều kiện ổn định tĩnh.

CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN

• Bộ điều chỉnh AC & DC

Trừ khi độ lợi của bộ điều chỉnh ở trạng thái xác lập rất thấp được sử dụng, điều khiển kích thích (thông qua mạch hồi tiếp độ lệch stator máy phát) không ổn định khi máy phát hở mạch. Nếu không có bộ phận bù này, một trong những máy phát sẽ có khuynh hướng cung cấp toàn bộ công suất phản kháng được yêu cầu trong khi những máy khác thu công suất phản kháng sẽ vi phạm cho phép của bộ giới hạn thiếu kích thích.

CÁC BỘ HẠN CHẾ VÀ BẢO VỆ

• Giới hạn khả năng phát công suất kháng 1. Đường cong khả năng phát công suất kháng
• Mạch diệt từ

Cụng suất phản khỏng khụng tiờu tỏn trong lừi sắt mà được cung cấp và hấp thu hoàn toàn bởi nguồn kích thích, như vậy có ảnh hưởng đến dòng kích thích và ảnh hưởng đến tổn hao RfI2f (RfI2f: điện trở, dòng điện mạch kích thích), nên dòng kích thích là giới hạn thứ hai trong hoạt động của máy phát. Trong điều kiện thiếu kích thích, từ thông tản do dòng phần ứng cộng với từ thông sinh ra do dòng kích thích, vì vậy từ thông vùng biên làm tăng từ thông hướng tâm trong vùng và kết quả hiệu ứng nhiệt xảy ra rất mónh liệt giới hạn ngừ ra mỏy phỏt, đặc biệt trong trường hợp rotor dây quấn. Điện áp kích thích/dòng kích thích (% định mức) 208 146 125 112 Chức năng đặc trưng của bộ giới hạn kích thích là phát hiện ra dòng kích thích cao tác động thông qua bộ điều chỉnh AC nhằm làm giảm dòng kích thích về giá trị đặt ban đầu, giá trị đặt trước (khoảng 100÷110% dòng kích thích định mức).

CÁC CHẾ ĐỘ LÀM VIỆC CỦA HỆ THỐNG KÍCH TỪ

Như đã biết các bộ biến đổi có thể làm việc ở chế độ thuận nghịch, nghĩa là có thể chuyển từ chế độ tiêu thụ công suất tác dụng do hệ thống cung cấp sang chế độ phát công suất tác dụng vào hệ thống, nói khác đi là từ chế độ chỉnh lưu sang chế độ nghịch lưu. Để thay đổi cực tính của điện áp trên bộ biến đổi cần cho nó làm việc ở phần nửa chu kì đối lập với nửa chu kì của điện áp chỉnh lưu bằng cách dịch chuyển tín hiệu điều khiển sang phải, khi ấy góc mở van lớn hơn 90o , nhưng luôn bé hơn 180o (hình 2.45). Trong trường hợp này các van của bộ nghịch lưu đóng vai trò của thiết bị chuyển mạch nhanh ở từng khoảng thời gian xác định đóng cuộn dây các pha tương ứng của máy biến áp vào nguồn điện một chiều sao cho dòng điện trong cuộn dây đổi chiều hai lần trong một chu kì.

Ở đây cần lưu ý đặc điểm sau : Để cho dòng chuyển mạch có chiều giống như trong bộ chỉnh lưu nghĩa là ngược với chiều của dòng điện trong van sắp bị khoá và trùng với chiều của dòng điện trong van sắp được mở cần phải đưa tín hiệu điều khiển đến van tiếp theo tại thời điểm nằm bên trái thời điểm cắt nhau của các s.đ.đ. Trong chế độ nghịch lưu sự tăng dòng điện làm việc có thể làm gián đoạn quá trình chuyển mạch, vì rằng dòng điện chạy qua van sắp bị khoá (van 1) có thể không qua giá trị 0 và van này vẫn tiếp tục làm việc, làm cho quá trình chuyển mạch của bộ nghịch lưu không thực hiện được.

NGUYÊN TẮC CHUNG ĐIỀU CHỈNH ĐIỆN ÁP CỦA HTKT

Ở đây ta chỉ chú tâm nghiên cứu loại hệ thống kích từ dùng nguồn xoay chiều chỉnh lưu có điều khiển, hệ thống này cho phép tạo ra hằng số quán tính rất nhỏ so với các hệ thống khác, nhờ khả năng điều chỉnh trực tiếp dòng kích từ (chạy qua các thyristor) đi vào cuộn dây rotor máy phát điện đồng bộ. Lý thuyết TĐK tác động nhanh hiện chưa thống nhất, có những nơi người ta xây dựng TĐK tác động nhanh trên cơ sở ổn định hệ thống nói chung, nhằm tạo ra các TĐK chất lượng điều chỉnh điện áp rất cao trong khi vẫn đảm bảo được ổn định cho bản thân thiết bị điều chỉnh (và do đó nâng cao đáng kể tính ổn định của hệ thống nói chung), nhưng có nơi người ta đặt thêm bộ phận điều chỉnh. Hiệu số độ lệch nhận được ∆U = U0 – UF được kết hợp với các tín hiệu khác và được khuếch đại bởi bộ phận khuếch đại rồi đưa đến bộ phận chỉnh lưu thyristor, ở đây tín hiệu điều khiển một chiều này được so sánh với tín hiệu điện áp đồng bộ để tạo ra xung, xung này được đưa đến cực điều khiển G của thyristor để mở thyristor với một góc thích hợp mục đích là để tăng hoặc giảm dòng kích từ đưa vào cuộn dây rotor của máy phát.

CHỨC NĂNG VÀ CÔNG DỤNG HỆ THỐNG KÍCH TỪ NMTĐ IALY

• Kích từ cường hành với bội số cho trước về điện áp và dòng điện trong trường hợp sự cố trên hệ thống làm giảm điện áp trên thanh cái nhà máy. • Tăng kích từ khi có sự cố trên hệ thống làm tăng điện áp trên thanh cái nhà máy. Ngoài ra, hệ thống kích từ Unitrol 6800 còn có các chức năng: phanh điện, khởi động đen, nạp điện… Hiện tại, các chức năng này nhà máy thủy điện Ialy chưa sử dụng.

CÁC THIẾT BỊ PHỤ TRỢ CỦA HỆ THỐNG KÍCH TỪ 1. Máy biến dòng (TI)

Khi có dòng sơ cấp ISC chạy qua cuộn dây 1 sẽ tạo trong khung dẫn từ một từ thông biến đổi F1, từ thông này khi cắt ngang các vòng dây cuộn thức cấp 2 tạo ra trong chúng sức điện động cảm ứng. Khi có điện áp trong cuộn sơ cấp, tương ứng xuất hiện điện áp sơ cấp VSC và sức điện động ESC, theo nguyên lý cảm ứng điện từ sẽ làm suất hiện tương ứng điện áp VTC và sức điện động ETC trong cuộn dây thứ cấp.  Các TU trạm 500KV (kiểu tụ) phản ứng kém hơn các loại khác khi có biến động đột ngột về áp. Các sơ đồ đấu nối vào rơle:. c) Vào áp pha so với điểm không của hệ thống điện áp dây.

CÁC THÔNG SỐ CHÍNH CỦA HỆ THỐNG KÍCH TỪ NMTĐ IALY Thông số máy phát

ỨNG DỤNG

ƯU NHƯỢC ĐIỂM HỆ THỐNG KÍCH TỪ 1. Ưu điểm