CHƯƠNG 3: YÊU CẦU KHI THIẾT KẾ HỆ THỐNG KÍCH THÍCH
3.2GIỚI THIỆU VỀ CÁC HỆ THỐNG ĐIỀU KHIỂN KÍCH THÍCH THẾ HỆ TRƯỚC
Các hệ thống cũ nhất vẫn cịn vận hành cho đến nay là các máy phát với các rơtor kích thích loại chổi than. Xem hình 1,2 và 3. Các máy này hầu hết yêu cầu cĩ một biến trở điều khiển bằng tay được sử dụng thay cho một bộ điều chỉnh điện áp tự động. Các bộ điều chỉnh điện áp cũ hơn đã thiết kế theo nguyên lý điện cơ. Bởi vì chúng sử dụng các phần quay và các tiếp xúc phục vụ cho sự làm việc của chúng, AVR thường cho phép khơng hoạt động trong khi máy phát cịn làm việc trên lưới để cung cấp cơng suất dưới điều khiển kích thích bằng tay. Với các máy lớn hơn khi vận hành song song với lưới điện, nĩ cho phép một máy chạy bằng tay và cho phép các máy khác duy trì điện áp lưới. Trường hợp tối thiểu đĩ đã xảy ra cách đây vài năm, nhưng ngày nay với việc tăng tải trên lưới điện, vận hành trong chế độ điều khiển bằng tay được cho phép dựa trên một vài điều kiện tối thiểu và áp lực để đưa AVR trở về điều khiển vào vận hành cĩ thể quan tâm.
Hình 2: Bộ chuyển mạch kích thích DC, rotor vành trượt và chổi than
Hình 3: Kích thích quay, máy phát loại chổi than
Hình 4: Máy phát kích thích tĩnh/vành trượt
Để hiểu yêu cầu đối với điều khiển AVR, thứ nhất cần phải hiểu về lưới điện tương ứng của nĩ. Đĩ là, trước tiên cĩ một sơ đồ bảo vệ xác định sự cố tốc độ rất cao với việc cắt tốc độ cao dịng điện sự cố, (xem hình 5) và yêu cầu tốc độ cao thứ hai (yêu cầu chính đối với hệ
thống kích thích, đáp ứng độ nhạy cao, theo IEEE) là yêu cầu các hệ thống kích thích trên tất cả các máy phát được nối lưới phải cĩ dung lượng cường hành từ trường cao. Do 2 lý do này, khi lưới bị giới hạn về khả năng truyền tải cơng suất sẽ cĩ thể được mở rộng và cho phép vẫn tồn tại các lưới điện bị quá tải cho đến khi bổ sung các đường dây được thiết kế và xây dựng mới. Điều này tạo ra áp lực phải thay thế các AVR cơ điện và các bộ kích thích DC quay với việc cường hành cao bằng các hệ thống kích thích tĩnh tốc độ cao để cải thiện đặc tính các khối máy phát, vì thế cải thiện tính tương thích của lưới điện.
Hình 5: Hệ thống điện thực tế
Để thực hiện như là một sự thay thế AVR mới, thiết bị mới được địi hỏi cĩ một vài khả năng tiêu chuẩn. Bình thường điều khiển từ xa máy phát với việc đo lường, chuyển mạch điều khiển và điều chỉnh điểm đặt cĩ thể được thực hiện từ phịng điều khiển. Lý do bình thường phải cung cấp một phịng điều khiển là để tránh nhiễu, bụi, chất bẩn và ẩm từ mơi trường điều khiển và kiểm tra nhiệt độ phụ thuộc vào việc dừng hoạt động của nhà máy, cĩ lợi cho thiết bị và người vận hành. Chỉ thị trạng thái và cảnh báo được đưa lên phịng điều khiển để người vận hành biết thơng tin về tổ máy.
3.3 CÁC YÊU CẦU VỀ HỆ THỐNG KÍCH THÍCH