Chương 2 : Trạm phát điện
3. Sơ đồ nguyên lý của bảng điện chính
3.7. Các mạch đo và bảo vệ
3.7.1. Giới thiệu phần tử:
- HR: Đồng hồ đo thời gian hoạt động của máy phát.
- Reverse power Relay: Rơle bảo vệ công suất ngược cho máy phát. - Over/sc Current relay: Rơle bảo vệ quá dòng cho máy phát.
- Current Converter: Bộ biến đổi dòng điện. - Power Converter: Bộ biến đổi công suất. - KW: Đồng hồ đo công suất của máy phát.
- Voltage Buit-up Relay: Rơle bảo vệ điện áp thấp.
- Voltmeter Switch (SA82.9): Công tắc xoay để đo điện áp các pha của máy phát, có 5 vị trí là: OFF; RS; ST; TR; BUS.
- Ammeter Switch (SA82.6): Công tắc xoay để chọn đo dịng điện các pha, có 4 vị trí là: O-R-S-T.
- A: Đồng hồ ampe kế dùng để đo dòng điện chạy qua các pha.
- V: Đồng hồ vôn kế dùng để đo điện áp các pha của máy phát số 1 và của thanh cái.
- F: Tần số kế để đo tần số của máy phát và của lưới. - Current Transduce: Bộ biến đổi dịng.
- Power Transduce: Bộ biến đổi cơng suất. - Freq Transduce: Bộ biến đổi tần số.
3.7.2. Hoạt động của các mạch đo:
- Mạch đo thời gian hoạt động của hệ thống: Khi máy phát hoạt động, điện áp của máy phát được cấp đến đồng hồ đo thời gian HR đếm thời gian hoạt động của máy phát.
- Tín hiệu dịng và tín hiệu áp của máy phát qua bộ biến đổi dịng và bộ biến đổi cơng suất cấp cho đồng hồ KW để đo công suất tác dụng của máy phát.
- Tín hiệu dịng của máy phát thơng qua cơng tắc S31 (Ammerter Switch) để lựa chọn đo dòng các pha R,S hoặc pha T của máy phát hoặc không đo dịng của pha nào khi nó ở vị trí 0.
- Cơng tắc xoay SA82.9 là cơng tắc lựa chọn có 5 vị trí để lựa chọn đo điện áp các pha RS; ST; TR; đo điện áp của thanh cái (BUS) hoặc không đo điện áp pha nào khi nó ở vị trí OFF. Tín hiệu áp thơng qua công tắc lựa chọn được đưa tới đồng hồ von kế và đồng hồ tần số kế để đo điện áp và tần số của các pha tương ứng.
3.7.3. Mạch bảo vệ ngắn mạch cho trạm phát:
- Trên tàu 53000 tấn việc bảo vệ ngắn mạch cho máy phát người ta dùng cầu chì và aptomat chính.
- Cầu chì thường được dùng để bảo vệ ngắn mạch ở các mạch đo và mạch điều khiển.
- Aptomat thường được sử dụng để bảo vệ ngắn mạch ở mạch động lực. Hoạt động bảo vệ như sau: Tín hiệu dịng được lấy từ ba pha R-S-T của máy phát đưa tới bộ chuyển đổi dòng điện PA83.2 (trang 083). Khi có hiện tượng ngắn mạch thì dịng điện của máy phát sẽ tăng lên rất lớn. Các biến dòng sẽ cảm nhận được tín hiệu dịng lớn này đưa tới bộ chuyển đổi PA83.2 làm cho đầu ra của khối chuyển đổi PA83.2 xuất hiện tín hiệu đưa tới khối PMS. Khối điều khiển PMS điều khiển đóng tiếp điểm XR1 (trang 085) cấp điện cho rơle K85.9 làm cho tiếp điểm của K85.9 trang 084 mở ra ngắt điện cấp cho cuộn giữ MN của aptomat chính làm aptomat chính mở ra ngắt máy phát ra khỏi lưới.
3.7.4. Mạch bảo vệ quá tải cho máy phát:
- Khi máy phát bị quá tải thì bộ RMC-122D (Over/sc current relay) hoạt động
làm cho rơle K82.3 có điện.
- Nếu máy phát bị quá tải nhỏ thì sau 20 giây tiếp điểm của K82.3 trang 182 sẽ đóng vào làm cho rơle K182.2 có điện. K182.2 có điện đóng các tiếp điểm của nó vào.
- Tiếp điểm của K182.2 trang 185 đóng vào cấp điện cho cuộn nhả của các aptomat cấp điện cho một số phụ tải, làm cắt một số phụ tải không quan trọng ra khỏi lưới.
- Các tiếp điểm của K182.2 ở các trang 192 và 242 sẽ đảo trạng thái để đưa tín hiệu báo quá tải của máy phát tới các mạch điều khiển đèn và máy tính báo máy phát bị quá tải.
- Nếu máy phát vẫn chưa hết quá tải thì sau thời gian trễ, tiếp điểm thời gian của K182.2(67-68) trang 182 sẽ đóng vào làm cho role K182.5 có điện, K182.5 có điện làm cho:
+ Tiếp điểm của K182.5 ở các trang 184,185,186 đóng vào cấp điện cho cuộn nhả của các aptomat, ngắt bớt một số phụ tải ra khỏi lưới.
+ Các tiếp điểm của K182.5 ở các trang 192 và 242 đảo trạng thái đưa tín hiệu báo quá tải tới các đèn báo và máy tính.
- Từ khối điều khiển sẽ gửi tín hiệu tới đèn báo q tải và chng báo quá tải cho máy phát.
- Nếu máy phát bị quá tải lớn thì ngay lập tức tiếp điểm K82.3 trang 093 sẽ đóng lại đưa tín hiệu vào khối No1 D/G PMS INTERFOCA để điều khiển ra lệnh mở aptomat chính của máy phát số 1 ra khỏi lưới đồng thời đưa tín hiệu tới báo động quá tải cho máy phát bằng đèn và cịi.
3.7.5. Mạch bảo vệ cơng suất ngược cho máy phát: (trang 082)
- Khi máy phát xảy ra hiện tượng công suất ngược quá ngưỡng đặt của rơle bảo vệ công suất ngược thì rơle bảo vệ cơng suất ngược sẽ hoạt động gửi tín hiệu tới làm cho rơle K82.2 có điện. Sau thời gian trễ là 10 giây thì tiếp điểm của K82.2 trang 085 sẽ đóng vào làm cho rơle K85.5 có điện, làm cho:
- Tiếp điểm của K85.5 trang 085 đóng vào làm cho rơle K85.7 có điện. - Tiếp điểm của K85.5 trang 093 đóng vào đưa tín hiệu vào khối điều khiển báo máy phát bị công suất ngược.
- Tiếp điểm của K85.5 trang 242 đóng vào đưa tín hiệu vào máy tính điều khiển đèn báo và chuông báo máy phát bị công suất ngược.
- Tiếp điểm của K85.7 trang 085 đóng vào để duy trì K85.7 có điện.
- Tiếp điểm của K85.7 trang 084 mở ra làm cho cuộn giữ MN mất điện làm cho aptomat chính của máy phát mở ra.
- Tiếp điểm của K85.7 trang 086 đóng vào cấp điện cho đèn S6 sáng (S6 là nút ấn có đèn dùng để reset aptomat chính của máy phát khi xảy ra sự cố). - Tiếp điểm của K85.7 trang 093 đóng vào đưa tín hiệu báo aptomat của máy phát số 1 đã được mở ra do sự cố.
- Để điều khiển đóng được aptomat máy phát số 1 vào lưới sau khi bị sự cố thì ta phải ấn nút reset SB85.7 để reset lại mạch điều khiển aptomat.
3.7.6. Mạch bảo vệ điện áp thấp cho máy phát:
- Tín hiệu áp của máy phát được đưa vào các chân B2, C, A1, A2 của bộ Voltage Built Uprelay. Khi tín hiệu điện áp của máy phát lớn hơn tín hiệu đặt là 95%Uđm thì có tín hiệu điều khiển làm cho rơle K82.8 có điện, sau thời gian trễ đóng tiếp điểm K82.8 trang 084 để sẵn sàng cấp điện cho mạch đóng aptomat chính lên lưới ở chế độ tự động. Nếu điện áp của máy nhỏ hơn 95%Uđm thì tiếp điểm của K82.8 mở ra ta khơng thể điều khiển tự động đóng aptomat chính lên lưới.
3.7.7. Mạch bảo vệ tần số thấp cho máy phát: (trang 083)
- Tín hiệu áp của máy phát từ trang 081 được đưa vào chân 17-18 của khối Freq.Transducer (FT83.2), đầu ra của bộ biến đổi được đưa vào đầu 3-4 của bộ PMS.X1.
- Khi tần số của máy phát nhỏ hơn tần số cho phép thì có tín hiệu từ bộ chuyển đổi FT83.4 đưa đến bộ PMS khi đó bộ PMS sẽ đóng tiếp điểm của nó trang 085 vào làm cho rơle K85.9 có điện. Rơle K85.9 có điện làm cho: - Tiếp điểm K85.9 trang 084 mở ra làm cho cuộn giữ MN của aptomat chính mất điện, aptomat chính của máy phát khơng thể đóng được vào lưới. - Tiếp điểm K85.9 trang 085 mở ra làm cho khơng thể reset được aptomat chính khi tần số của máy phát vẫn thấp.
- Khi tần số của máy phát gần bằng định mức thì khối PMS sẽ mở tiếp điểm của nó ra làm rơle K85.9 mất điện, mạch điều khiển lại hoạt động bình thường.