1.1. Định nghĩa
Hệ thống kích từ máy phát điện là một trong các hệ thống thiết bị quan trọng bậc nhất của máy phát điện, nó quyết định đến việc hoạt động an toàn, hiệu quả của máy phát điện.
Hệ thống kích từ có nhiệm vụ cung cấp dòng điện 1 chiều kích thích cho các cuộn dây của máy phát điện đồng bộ.
Hệ thống kích từ phải có chế độ được sử dụng bằng tay hoặc tự động để luôn đảm bảo sự ổn định khi làm việc, máy phát điện luôn phải đảm bảo chất lượng điện năng trong mọi tình huống để đảm bảo kinh tế, hiệu quả khi sử dụng máy phát điện.
33
1.2. Quá trình tự kích.
- Hệ thống kích từ được cấp nguồn từ hệ thống điện tự dùng tổ máy và máy biến áp kích từ. Kích từ ban đầu trong thời gian bắt đầu tự kích nguồn được lấy từ một trạm ắc qui 220V. Giá trị dòng điện và điện áp kích từ thường lớn hơn các giá trị định mức tối thiểu là 20% và l0%.
- Hệ thống kích từ cung cấp nguồn một chiều tạo từ trường cho máy phát
đồng bộ để đạt được phạm vi công suất máy phát như đã quy định và ổn định điện áp máy phát để vận hành phù hợp trong hệ thống điện mà máy phát được nối vào.
- Trong trường hợp tần số máy phát gia tăng tới giá trị tương ứng với sự
gia tăng tốc độ lớn nhất do máy phát mất phụ tải, hệ thống kích từ sẽ nhanh chóng phục hồi điện áp đến giá trị định mức và giữ ổn định.
- Hệ thống kích từ có khả năng thực hiện các chức năng chính xác trong
khoảng thời gian có các nhiễu loạn quá độ, ví dụ như ngắn mạch trên hệ thống điện cao áp, thông thường thiết bị bảo vệ sẽ giải trừ sự cố trong 0,125s. Thêm vào đó, nó sẵn sàng gia tăng kích từ (chế độ cường hành) nếu được yêu cầu.Điện áp trần của hệ thống kích từ không nhỏ hơn 2 lần giá trị tương ứng với điện áp đầu cực máy phát định mức với công suất phát định mức và hệ số công suất 0,85 quá kích từ hoặc kém kích từ.Sự tắt dần của các dao động giữa máy phát và hệ thống điện có giá trị tích cực tại mọi thời điểm và dưới tất cả các điều kiện vận hành trong khả năng của máy phát. Hệ thống kích từ sẽ chi phối sự suy giảm dao động dưới các điều kiện như vậy và các tín hiệu phản hồi là tín hiệu ổn định nhận được từ góc quay giữa rotor và máy phát hoặc là công suất máy phát phải được cung cấp cho hệ thống kích từ.
- Trong trường hợp có sự thay đổi nhanh công suất tuabin do bộ điều tốc
làm việc, sự biến đổi điện áp đầu cực máy phát nhờ tác động của các tín hiệu phản hồi được hạn chế để không vượt quá 2% khi máy phát được nối vào hệ thống điện.
- Thành phần chính của hệ thống kích từ
+ Thiết bị kích từ bao gồm máy biến áp kiểu khô, các bộ chỉnh lưu
thyristor, bộ điều chỉnh tự động điện áp AVR, bộ phận diệt từ, thiết bị bảo vệ quá áp và tất cả trang thiết bị cần thiết cho việc điều khiển, bảo vệ hệ thống kích từ và máy phát trong các điều kiện vận hành bình thường và sự cố.
34
+ Thiết bị kích từ ban đầu sẽ cung cấp dòng kích từ định mức thích hợp, đảm bảo chắc chắn và ổn định phát xung mở cơ cấu chỉnh lưu thyristor. Thiết bị cho phép kích hoạt các thiết bị kích thích từ các nguồn tạm thời bên ngoài với công suất dòng kích từ liên tục tới l,2 lần công suất định mức và có thể điều chỉnh liên tục với các bước điều chỉnh l0% đến 100% điện áp đầu cực máy phát, để kiểm soát sự bão hoà máy phát và thử nghiệm đặc tính trở kháng trong thời gian vận hành.