IV. PHẦN ĐIỆN CỦA BỘ ĐIỀU TỐC
1. Chức năng hệ thống điều tốc:
Lă cơ cấu điện thủy lực. Cĩ khả năng dự phịng cao, sử dụng 2 hệ thống PLC (1 master,
1standby).
- Khởi động tổ mây từ trạng thâi dừng hoăn toăn đến khi đạt tốc độ định mức.
- Dừng mây trong trường hợp dừng bình thường vă dừng sự cố.
- Duy trì cơng suất ở một giâ trị đặt xâc định.
-Điều chỉnh hữu cơng để duy trì tần số nằm trong khoảng đặt trước (điều tần).
2. Sơ đồ khối vă sơ đồ nguyín lý của bộ điều tốc a. Sơ đồ khối của bộ điều tốc như sau:
b.
b. Mơ tả chức năng:
Sơ đồ nối dđy đơn giản của bộ điều khiển mây điều tốc được mơ tả như hình
- Để thực hiện việc điều khiển tốc độ, một độ sai lệch của tín hiệu tốc độ thực tế so với tín
hiệu tốc độ tỷ lệ được tính tôn bằng bộ xử lý F.
- Sau thời gian chết do bộ xử lý dải chết thực hiện, tín hiệu sẽ được cộng với giâ trị của bộ đặt tần số (65F) để tính tôn độ lệch tốc.
- Bín cạnh đĩ để thực hiện việc điều chỉnh tải, một độ lệch của vị trí cần gạt so với bộ đặt
tải (65P) được nhận biết vă được nhđn lín bởi bộ Speed droop để cĩ độ lệch của vị trí cần
gạt. Độ lệch vị trí cần gạt năy cĩ thể được dùng khi vận hănh song song.
- Khi đĩ, độ lệch điều khiển thu được bởi tổng hợp độ lệch tốc độ vă độ lệch vị trí vă bộ
PID bắt đầu hoạt động đưa ra tín hiệu.
c. Sơ đồ nguyín lý của bộ điều tốc.
- Giâ trị nhỏ nhất giữa tín hiệu ra của bộ xử lý PID vă bộ giới hạn tải (77) sẽ được chọn vă
đưa ra tín hiệu khống chế vị trí cần gạt (Bộ giới hạn tải (77) được tự động căi đặt vị trí
khởi động khi hệ thống được khởi động).
- Tín hiệu điều khiển bằng tay cần gạt (tín hiệu vận hănh van điều khiển) được tính tôn từ độ lệch của vị trí cần gạt so với vị trí được yíu cầu. Tín hiệu vận hănh van điều khiển được
- Để điều khiển động cơ servo kim nước, giâ trị mong muốn của vị trí kim nước được tính tôn trín cơ sở giâ trị đạt được của cần gạt nước, điều năy phụ thuộc văo chức năng của bộ
DF/ND.
- Giâ trị của độ lệch năy được tính tôn dựa trín vị trí mă kim nước cần đạt được vă vị trí
thực của kim nước, trín cơ sở đĩ tín hiệu được đưa đến van điều khiển kim nước vă chỉnh kim nước đến giâ trị mong muốn.
- Số lượng kim nước vận hănh phụ thuộc văo điều kiện hoă lưới. Cả hai kim nước cùng vận hănh khi tổ mây hoă song song cịn ngoăi ra chỉ cĩ kim trín lăm việc.
d. nguyín tắc đều khiển của bộ điều tốc
- Điều khiển bộ điều tốc được dựa trín ngững nguyín tắc sau: 1. Kiểm tra đầu văo vă mức độ chuyển đổi:
- Những phần năy kiểm tra dầu văo vă vă mức độ chuyển đổi của từng tín hiệu dữ liệu.
Khi dữ liệu năo vượt quâ giâ trị đặt (ngưỡng cao hoặc thấp) lỗi đĩ sẽ được nhận vă đưa ra
tín hiệu cảnh bâo. Câc cảnh bâo được hiển thị trín hộp điều khiển.
2. Điều khiển bằng tay Turbin:
- Khi vận hănh tuabin bằng tay, để đĩng mở cần gạt nước vă kim nước thì trước tiín phải
khô bộ điều khiển khởi động của hệ điều tốc (#43GOV,’auto’; ‘manual’). Sau đĩ mở
(#65S). Lúc năy cần gạt nước vă kim nước cĩ thể được điều chỉnh bởi bộ 77.
- Với điều kiện #43-20 “Auto” vă #65S “On”, giâ trị căi đặt của bộ 77 được tự động căi
đặt một giâ trị xâc định (ví dụ 50%) vă cần gạt nước bắt đầu mở.
- Khi vị trí cần gạt nước đạt tới giâ trị của nĩ, giâ trị căi đặt của bộ 77 được tự động thay
đổi đến giâ trị của vị trí khởi động sau một thời gian chắc chắn. Vị trí cần gạt nước được điều khiển tuỳ thuộc văo giâ trị căi đặt của bộ 77, vă vị trí kim nước trín được điều khiển
tuỳ thuộc văo vị trí cần gạt nước.
- Trước khi vị trí cần gạt nước đạt tới vị trí khởi động thì tuabin bắt đầu quay.
- Sau khi tốc độ của tuabin đạt tới 85%, cĩ thể dùng tín hiệu “77 Raise/Lower”. Sau khi
tốc độ đạt tới 100%, servo motor cần gạt nước được điều khiển để giữ mức tốc độ của
tuabin.
- Bằng sự điều khiển đĩ,vị trí cần gạt nước thay đổi từ vị trí khởi động đến vị trí khơng
tải.
4. Điều khiển tốc độ:
- Vị trí của cần gạt nước cĩ thể điều chỉnh vì vậy tốc độ thực cĩ mối liín hệ với tốc độ được căi đặt trong bộ điều tốc (giâ trị căi đặt bộ 65F tương ứng với mức tốc độ).
- Khi mây cắt chính “52” ở vị trí OFF, tốc độ của Turbine đuợc đều chỉnh bởi giâ trị đặt
của 65F. Giâ trị năy cĩ thể thay đổi như sau:
- Thao tâc bằng tay : “ 65Raise/ Lower” tại tủ điều tốc
- Sau khi MC 52 ON, giâ trị đặt của 65F sẽ tự động trở về vị trí ở giữa ( vị trí bằng với
tốc độ định mức).
5. Điều khiển tốc độ theo yíu cầu:
- Với điều kiện “52-Off”, tốc độ thực của tuabin nước được điều chỉnh bởi giâ trị căi đặt
của bộ 65F. giâ trị căi đặt của bộ 65F cĩ thể được thay đổi bởi thao tâc :
+ Thao tâc bằng tay cơng tắc “65 Raise/Lower”.
+ Yíu cầu “65 Raise/Lower” từ khối tự đồng bộ.
5. Điều khiển tải:
- Cơng suất thực được điều khiển đến một giâ trị yíu cầu bằng câch thay đổi giâ trị của
bộ 65P vă do đĩ thay đổi vị trí của cần gạt nước. Ngoăi ra, điều chỉnh vị trí cần gạt nước
với độ dốc khơng đổi gĩp phần điều khiển sự thay đổi của tần số. Độ dốc được giải thích bằng biểu đồ sau:
Ví dụ: nếu tần số tăng lín 10% với điều kiện giâ trị đặt của 65P=100% , vị trí cần gạt được điều khiển đến 0% (đĩng hoăn toăn)
Trong vùng chết của cần gạt, câc kim nước đều đĩng hoăn toăn . Vì thế khơng thể điều chỉnh tần số khi vị trí cần gạt dưới mức vị trí khơng tải của cần gạt.
Mức độ điều chỉnh được tính bởi cơng thức:
Mức điều chỉnh= độ dốc % 100 0 (%) *DFRL DF L
7. Điều khiển PID:
- Phần năy thực hiện việc điều khiển PID (tỷ lệ, tích phđn, vi phđn) dựa trín tín hiệu sai lệch từ mỗi sự kiểm tra, so sânh vă đưa ra yíu cầu vị trí van. thơng số PID cĩ thể
chuyển sang giâ trị xâc định trước bởi điều kiện hoă(#52) phụ thuộc văo điều kiện mang
hoặc khơng mang tải.
- Thím văo đĩ, với điều kiện tín hiệu văo “câch ly”, bộ PID được căi đặt những thơng
số câch ly.
8. Kết nối mây tính với bộ điều khiển:
Chương trình giâm sât vă điều khiển TOMAP-GS/RE300XP (Release 5-2E)
Kết nối mây tính trực tiếp với bộ điều khiển (CPU DDCP03) thơng qua câp RS-232C như
hình vẽ:
* Chức năng chính: + Project:
Lín kế hoạch định cấu hình dữ liệu của hệ thống
Trong chức năng năy người vận hănh cĩ thể:
- Tạo project mới.
- Mở project đê cĩ. - Xĩa project. - Copy project.
- Upload hay download (controller project)
+ Controller:
Điều khiển vă giâm sât trạng thâi hoạt động của bộ điều khiển. Chức năng năy bao gồm
hiển thị vă điều khiển:
Cho phĩp hay khơng cho phĩp việc upload dữ liệu từ cơng cụ văo bộ điều
khiển.
hoạt động của rom.
Hoạt động của bộ Test IO.
+ Monitor:
- Giâm sât vă kiểm tra dữ liệu:
- Hiển thị giâ trị căi đặt vă giâ trị của một biến bất kỳ tại thời điểm hiện tại
- Thay đổi giâ trị căi đặt
- Lỗi ghi dữ liệu (cĩ thể ghi ra đĩa, tải lín từ đĩa).
- Bảo vệ trânh việc căi đặt thơng số khơng đúng (quâ lớn hoặc quâ nhỏ).
- Ghi lại những đâp ứng tức thời của phần tử mă người vận hănh mong muốn.
Ngoăi ra với câc chức năng của phần mềm, người vận hănh cĩ thể xuất dữ liệu ra dưới
CHƯƠNG III. VAI TRỊ CỦA ĐIỀU TỐC TRONG CÂC CHẾ ĐỘ VẬN
HĂNH CỦA NHĂ MÂY THỦY ĐIỆN ĐA NHIM
I. Khâi Quât
1. Trong vận hănh bình thường: Khĩa 43-20 ở AUTO, nút 43M ở REMOTE; khĩa
WRITE & khĩa HALT/IO trín card CPU ở vị trí OFF; khĩa NORMAL/MAINTE trín câc card khâc ở vị trí NORMAL.
1. Ở giai đoạn chạy mây, sau khi van cầu mở hoăn toăn, khĩa cần gạt mở, 65S ON
GOV hoạt động khởi động tổ mây lín tốc độ định mức.
2. Tín hiệu tăng, giảm từ relay hoă đưa đến thay đổi giâ trị 65F, để điều chỉnh tốc độ
tổ mây ở chế độ khơng tải.
4. Sau khi hịa điện, GOV sẽ lăm việc ở chế độ điều tần hay cố định lă do hệ điều khiển trung tđm quyết định.
5. Khi dừng mây, hay sự cố 86-1, 2 PLC điều khiển gởi tín hiệu trip 65S, GOV tiến
hănh ngừng mây.
II. Chức năng vă vai trị của bộ điều tốc. 2.1 Chức năng của bộ điều tốc 2.1 Chức năng của bộ điều tốc
- Khi khởi động tổ mây, nĩ kiểm tra sự gia tốc của turbine để ngăn ngừa hiện tượng vượt
tốc vă nhanh chĩng ổn định tổ mây ở tốc độ định mức;
- Khi mây chạy khơng tải hay chạy độc lập nĩ luơn giữ tốc độ turbine ở định mức với câc
giâ trị tải khâc nhau;
- Khi mây vận hănh song song với lưới điện, nĩ điều chỉnh cơng suất theo tần số, cũng
như phât giới hạn cơng suất ở một giâ trị năo đĩ;
- Cho phĩp dừng tổ mây turbine – mây phât vă khi mất tải đột ngột, nĩ giữ cho độ vượt
tốc của turbine vă độ gia tăng âp suất nước trong đường ống thuỷ âp ở một giới hạn cho
phĩp sau đĩ nhanh chĩng phục hồi lại tốc độ định mức cho turbine.
2.2. Vai trị của bộ điều tốc
2.2.1. Tự động ổn định cơng suất (auto load regulator: ALR)
a/ Định nghĩa: Khi tổ mây đê hịa lưới (CB chính đĩng) & khi tần số lưới thay đổi trong
phạm vi cho phĩp (với Đa nhim dải tần lăm việc lă 50,6Hz>f > 49,4Hz), ALR lă chức năng giúp cho bơ điều tốc giữ cho cơng suất thực của tổ mây ổn định ở 1 giâ trị đặt trước
(active power set point).
- ALR cĩ 2 kiểu (mode) thực hiện (được thể hiện bằng 2 biến 0*GRE_ALR_USE_MD:
ALR in use mode & 0*GRE_ALR_LOCK_MD: ALR in lock mode).
- USE: sử dụng chức năng ALR (0*GRE_ALR_USE_MD = presence & 0*GRE_ALR_LOCK_MD = asbsence). Cơng suất phât của tổ mây được duy trì bởi giâ trị đặt cơng suất (0*GTAS001MW: active power effective setpoint).
- LOCK: khơng sử dụng chức năng ALR (0*GRE_ALR_USE_MD = asbsence &
0*GRE_ALR_LOCK_MD = presence). Cơng suất phât khơng phụ thuộc văo giâ trị đặt mă phụ thuộc văo giâ trị đặt của chặn tải ( load limit: 77) & mức tốc độ (Speed level: 65P).
- Khi đang ở LOCK mode, USE mode được thực hiện khi câc điều kiện sau đđy cùng thỏa:
- Cĩ lệnh chọn USE mode (0*GRE_ALR_USE =1 # ALR use order = request).
- Tổ mây khơng đang ở 1 trình tự dừng mây năo đĩ (sequence 4, 5E, 6Q, 7R).
- 50,6Hz > tần số lưới f > 49,4Hz .
- Khi đang ở USE mode, LOCK mode được thực hiện khi 1 trongcâc điều kiện sau đđy
thỏa:
- Cĩ 1 lệnh chọn LOCK mode (0*GRE_ALR_LOCK =1 # ALR lock order = request).
- Tần số lưới f > 50,6 Hz hay f < 49,4 Hz sau 1sec.
- Tổ mây đang ở 1 trình tự dừng mây năo đĩ (sequence 4, 5E, 6Q, 7R).
+ Hoạt động của điều tốc khi ALR chuyển từ LOCK mode sang USE mode:
- Giảm giâ trị 77 cho đến khi 77 < độ mở cần gạt nước (deflector).
- Điều chỉnh giâ trị 65P sao cho 77 x 1,18 < 65P < 77 x 1,23 với điều kiện:
- 2% < độ mở deflector < 99% (với H1,2,3 & 100% với H4) - 59% < 65P < 109,5%
- So sânh giâ trị cơng suất đặt với cơng suất hiện hănh, điều chỉnh 77 & 65P sao cho:
- cơng suất trung bình tổ mây – cơng suất đặt< 0.5MW (dead band). - 59% < 77 < 97 %.
- 77 x 1,18 < 65P < 77 x 1,23.
+ Hoạt động của điều tốc khi ALR chuyển từ USE mode sang LOCK mode:
+ Giảm giâ trị 65P cho đến khi 65P < độ mở cần gạt nước ngay trước đĩ.
+ Điều chỉnh giâ trị 77 cho đến khi 77 = 93%
+ Trong quâ trình giảm 65P & tăng 77, nếu 1 trong câc nút 77, 65P RAISE hoặc
LOWER bị kích hoạt quâ trình giảm 65P & tăng 77 sẽ được ngừng ngay. Giâ trị của 65P &
77 sẽ giữ giâ trị cĩ được tại thời điểm đĩ.
c/ Câc lưu ý khi sử dụng chức năng ALR.
- Khi chuyển ALR từ mode năy sang mode khâc vă quâ trình điều chỉnh câc thơng số chưa kết thúc mă chuyển ngược trở lại sẽ lăm cho câc quâ trình năy thực hiện sẽ khơng như ý muốn.
- Nếu gặp trường hợp trín, chuyển ALR sang LOCK mode, nhấn văo1 trong câc nút 77,65P RAISE hoặc LOWER để ngưng quâ trình điều chỉnh tự động câc trị số 65P & 77,
rồi hiệu chỉnh câc trị số 65P, 77 bằng tay.
2.2.2 Điều chỉnh hữu cơng
Cĩ 2 phương thức điều chỉnh hữu cơng: 2.2.2.1 Điều tần:
- Cơng suất tổ mây thay đổi phụ thuộc văo tần số lưới. Trong hệ thống điện, phương
thức năy được gọi lă điều tần cấpI, được âp dụng khi cĩ yíu cầu của ĐĐQG
hay khi tâch lưới chạy độc lập. Mục đích của điều tần lă điều chỉnh cơng suất phât của tổ mây để duy trì tần số lưới nằm trong phạm vi từ 50 Hz + 0,2 Hz.
2.2.2.2 Cố định: Cơng suất tổ mây khơng thay đổi & bằng giâ trị đặt trước khi tần số lưới
thay đổi trong phạm vi cho phĩp. Đđy lă phương thức thường dùng khi tổ mây hịa lưới. Cố định chia lăm 2 trường hợp:
+ Cố định thơng thường: Cơng suất phât của tổ mây được duy trì ổn định theo giâ trị đặt trước được yíu cầu bởi ĐĐQG.
+ Điều tần cấp II: Khi tần số lưới vượt quâ giới hạn 50 + 0,5 Hz, câc tổ mây phải được chủ động điều chỉnh cơng suất trong khả năng cĩ thể để cố gắng đưa tần số lưới về
phạm vi 50Hz + 0.5Hz.
Phương thức điều tần:
. Phương phâp tự động chuyển sang chế độ điều tần:
- Khi ALR đang ở USE mode, chuyển ALR sang LOCK mode.
- Khi 77 đê tăng đến 93%, tăng 77 lín giâ trị tương ứng với giâ trị của deflector khi ở
cơng suất định mức (40 MW).
- Điều chỉnh 65P tăng hoặc giảm để đưa tần số về giâ trị định mức.. Thơng thường
nín kết hợp với việc điều chỉnh cơng suất của câc tổ mây cố định để đưa cơng suất tổ mây điều tần về xấp xỉ 50% định mức (# 20MW).
. Phương phâp bằng tay chuyển sang chế độ điều tần:
- Khi ALR đang ở LOCK mode, giảm giâ trị 65P cho đến khi 65P < độ mở cần gạt nước ngay trước đĩ.
- Tăng 77 lín giâ trị giâ trị tương ứng với giâ trị của deflector khi ở cơng suất định
mức.
- Điều chỉnh 65P như đê níu ở điểm a.3 khoản 2 điều năy.
Phương thức cố định:
. Phương phâp tự động chuyển sang chế độ cố định:
- Khi ALR đang ở LOCK mode, chuyển ALR sang USE mode.
- Đặt giâ trị cơng suất đặt theo yíu cầu
. Phương phâp bằng tay chuyển sang chế độ cố định:
- Khi ALR đang ở LOCK mode, giảm giâ trị 77 cho đến khi 77 = độ mở cần gạt nước ngay trước đĩ.
- Tăng 65P lín giâ trị giâ trị max.
- Điều chỉnh 77 để cơng suất tổ mây = giâ trị yíu cầu.
. Câc lưu ý khi điều chỉnh hữu cơng: