3. Các khái niệm cơ bản:
2.4. Máy phát điện diezen
Máy phát điện điezen là thiết bị dùng biến đổi nhiệt năng thành điện năng nhờ quá trình
đốt cháy nhiên liệu điezen.
Trong hệ thống điện quốc gia, chủng loại máy phát điện rất đa dạng, phong phú (thuỷ điện, nhiệt điện than, khí, điện giĩ, điện mặt trời,…) với dải cơng suất rất rộng (từ vài W đến
hàng trăm nghìn kW). Thị trường cĩ các loại máy phát điện 3 pha (cơng suất lớn), máy phát
điện 1 pha (cơng suất bé hơn, dùng cho gia đình).
Hệ thống cấp điện cơng trình thường sử dụng máy phát điện xoay chiều dùng nhiên liệu diezen hoặc xăng với cơng suất < 1000kVA
Máy phát diezen dùng làm nguồn dự phịng để cấp điện cơng trình do những lý do sau: + Dầu diezen rẻ hơn so với xăng, vốn đầu tư ban đầu thấp hơn UPS, pin mặt trời,… + Kết cấu nhỏ gọn, cơng suất lớn.
+ Cĩ kết cấu chống rung, cơ cấu giảm thanh hồn chỉnh
+ Cĩ thiết bị tự động điều chỉnh điện áp, tần số (tức là chất lượng điện năng đảm bảo).
Khơng cần người trực thường xuyên.
+ Khởi động nhanh. Nếu kết hợp bộ ATS (tự động đĩng nguồn dự phịng) thì việc khởi
động máy phát hồn tồn tự động khi điện lưới mất điện.
2.4.1. Cấu tạo máy phát điện diezen:
Tên gọi máy phát điện điezen thực ra khơng đầy đủ mà phải gọi chính xác là hệ động cơ
điezen-máy phát điện, trong đĩ động cơ điezen hoạt động nhờ nhiên liệu chạy dầu, trục của
nĩ kéo roto của máy phát điện quay, từ đĩ sinh ra điện. Tuy nhiên trong thực tế người ta chỉ gọi tắt là máy phát điện điezen. Như vậy cấu tạo của máy phát diezen gồm 2 bộ phận chính:
+ ðộng cơ diezen: động cơ 4 thì, 6 xilanh, tốc độ 1500vịng/phút. Khởi động động cơ
bằng bằng động cơ lai một chiều với nguồn cấp khởi động là acquy 24V.
+ Phần máy phát: loại máy phát đồng bộ ba pha khơng chổi than. Máy phát gồm 2 phần:
* Roto (phần quay): nối trục quay với động cơ diezen. Roto là nam châm điện 1 chiều
được kích từ bằng Thyristor.
* Stato là nơi quấn dây, cảm ứng điện từ roto để cấp điện cho phụ tải bên ngồi
Stato động cơ điện
Roto động cơ điện Mặt cắt động cơ điện
Cấu tạo cơ bản của bộ phận phát điện trong hệ động cơ điezen - máy phát điện
Máy phát điện ðộng cơ diezen Tủ điều khiển Làm mát động cơ ðế máy Hộp đấu dây cấp điện cho phụ tải ðộng cơ khởi động (đ/cơ lai)
Các bộ phận chính của máy phát điện điezen
Phần động cơ điezen Phần phát điện
Giữa động cơ điezen và máy phát được nối cứng với nhau bằng trục cơ khí, khi động cơ điezen quay thì trục cơ của máy phát cũng bị quay theo.
2.4.2. Nguyên lý làm việc của máy phát diezen
- Nhấn nút khởi động, động cơ diezen nổ, trục quay của nĩ kéo trục roto quay thay.
- Roto được kích từ thơng qua acquy hoặc kích từ tự động bằng Thyristor roto biến
thành một nam châm quay.
- Từ trường roto quay cắt qua dây quấn các pha đặt trong stato (AN, BN, CN) tạo sức
điện động cảm ứng là nguồn điện áp để cung cấp cho phụ tải. Nếu các cuộn dây này nối với
phụ tải thì cĩ dịng điện cung cấp đến phụ tải và năng lượng điện sinh ra cơng.
- Với máy phát điện xoay chiều 3 pha thì AN, BN, CN đặt lệch nhau 1200 trong khơng
gian nên các sức điện động trong 3 cuộn dây này cũng cĩ lệch nhau 1/3 chu kỳ.
2.4.3. Ký hiệu máy phát điện diezen trên sơ đồ điện
2.4.4. Lựa chọn máy phát điện:
Trong giai đoạn thiết kế, việc quyết định cĩ đầu tư máy phát điện hay khơng phải căn cứ vào tính chất của hộ tiêu thụ. Trong thực tế chỉ những phụ tải quan trọng mới trang bị máy
phát điện làm nguồn điện dự phịng. Ngồi ra ở những vùng xa xơi hẻo lánh cách xa nguồn
điện, các hải đảo khơng thể kéo điện lưới thì bắt buộc phải sử dụng máy phát điện điezen để
cung cấp điện. Ví dụ đảo Cù Lao Chàm (tỉnh Quảng Nam), đảo Phú Quý (tỉnh Kiên Giang)
đều được cấp điện từ máy phát điezen. Cũng cĩ một số trường hợp việc đầu tư máy phát điện
thực hiện theo yêu cầu riêng của chủ đầu tư và do chủ đầu tư cấp kinh phí. Việc chọn máy phát điện cho cơng trình cần căn cứ vào các yếu tố sau:
MFð-300kW-380/220V
Phía dưới máy phát điện phải ghi 2 thơng số quan trọng nhhất là cơng suất và điện áp
Máy phát xoay chiều 1 pha Máy phát xoay chiều 3 pha
- ðiện áp định mức của máy phát Uđm phải phù hợp với phụ tải. Thơng thường giá trị này là 380/220V (điện áp dây/điện áp pha).
- Cơng suất định mức Sđm (kVA) > phụ tải ưu tiên. Thơng thường phụ tải cơng trình rất
lớn, được tính tốn để sử dụng điện lưới. Máy phát điện dự phịng thường được tính tốn sao
cho đáp ứng một phần nhỏ tổng phụ tải của cơng trình để đảm bảo vốn đầu tư hợp lý. Phần
phụ tải này là phụ tải chọn lọc. - Tần số định mức: 50Hz.
- Nếu hộ tiêu thụ cĩ phụ tải quan trọng, chỉ cho mất điện < 15s thì phải trang bị bộ khởi
động tự động, bộ tự điều chỉnh điện áp và tần số. Các trường hợp khác cho đĩng nguồn bằng
tay (mất 5-10 phút).