CHƯƠNG III ĐI SÂU NGHIÊN CỨU HÒA ĐỒNG BỘ CÁC MÁY PHÁT TRÊN TÀU VÀ PHÂN CHIA TẢI KHI CÁC MÁY PHÁT CÔNG TÁC SONG SONG
3.4. Phân chia tải tác dụng cho các máy phát khi công tác song song
3.4.1. Phương pháp thay đổi tham số cho trước bằng cách dịch đặc tính tĩnh.
Phân bố tải tác dụng cho các máy phát công tác song song được quyết định bởi đặc tính cơ của bộ điều tốc của động cơ truyền động cho máy phát.
Ở đây sự phân bố tải tác dụng cho trường hợp hai máy cùng công suất công tác song song. Muốn phân bố tải tác dụng đều giữa hai máy, đặc tính của bộ điều tốc phải giống hệt nhau. Trường hợp đặc tính của hai bộ điều tốc khác nhau thì sự phân bố tải sẽ khác nhau. Sau khi đóng máy phát đồng bộ vào công tác song song ta phải tiến hành phân bố tải tác dụng cho chúng. Muốn vậy ta phải tác động đến bộ điều tốc tức là thay đổi lượng nhiên liệu đưa vào máy.
Thực chất khi thay đổi lượng nhiên liệu đưa vào máy (mà vẫn phải giữ cho f = const) ta sẽ thay đổi được gì để dẫn đến thay đổi tải tác dụng của máy phát.
Hình 3.13 Đồ thị phân bố tải tác dụng của hai máy phát 1 và 2 Giả sử ta có máy phát cực ẩn qua đường cáp đưa lên thanh cái như hình sau:
Hình 3.14.Sơ đồ nguyên lý, tương đương,đồ thị véctơ của máy phát đồng bộ cực ẩn.
Từ đồ thị véctơ ta có công suất tác dụng tính cho một pha của máy phát là:
δ
ϕ Sin
X U P E Cos
I U P
P
. .
. ⇒ =
= vì I.XP. Cosϕ = E.Sinδ
Từ phương trình trên ta thành lập được đặc tính công suất của máy phát:
Hình 3.15 . Đặc tính công suất của máy phát cực ẩn
Từ đồ thị ta thấy việc tăng công suất truyền đạt của máy phát khi E và U không đổi chỉ thực hiện được bằng cách thay đổi góc δ. Góc δ biểu thị vị trí của rôto trong không gian. Đó là góc lệch giữa các trục của từ trường do stato gây ra hoặc nó là góc lệch giữa véctơ E và véctơ U.
Như vậy trong quá trình phân chia tải tác dụng hay thay đổi lượng dầu vào động cơ truyền động chính là thay đổi góc δ. Khi máy phát nhận thêm tải tác dụng, điện áp
giảm, bộ tự động điều chỉnh điện áp phải điều chỉnh tăng dòng kích từ giữ cho U = const và như vậy là E tăng lên.
Từ biểu thức : P EXU Sinδ
P
= . . Nếu E tăng và δ tăng (trong giới hạn từ 00 đến 900) thì sẽ làm cho P tăng lên. Tuy nhiên ta thấy rằng nếu điểm công tác của máy phát nằm trong khoảng mà δ = 00 ÷ 900 tức là dp/dδ > 0 thì hệ thống mới ổn định. Còn khi δ = 900 ÷ 1800 tức là dp/dδ < 0 thì hệ thống sẽ mất tính ổn định.
3.4.2.Phân chia tải tác dụng tàu 34.000T (pages 082,089) a/. Giới thiệu các phần tử của mạch:
- Current Transducer : Bộ cảm biến dòng điện.
- Power Transduce r: Bộ cảm biến công suất.
- Frequency Transducer : Bộ cảm biến tần số.
- Công tắc SA89.2 : Công tắc điều khiển có ba vị trí là: LOWER-OFF-RAISE.
- Bộ REC89.1 : Bộ biến đổi từ nguồn xoay chiều lấy từ máy phát qua biến áp thành nguồn 1 chiều cấp cho mạch điều chỉnh lượng nhiên liệu vào Diesel.
- 63-64&65-66/PMSDG1/089 : Các tiếp điểm điều chỉnh được điều khiển từ máy tính.
- K89.3, K89.4 : Các rơle trung gian .
- M : Động cơ servo là loại động cơ 1 chiều 24V ;20W.
b/. Nguyên lý hoạt động của mạch:
- Để thay đổi tần số của máy phát khi máy phát công tác độc lập và thay đổi lượng tải tác dụng khi các máy phát công tác song song ta chỉ việc thay đổi lượng nhiên liệu cấp cho Diesel bằng cách điều khiển động cơ servo tác động lên thanh răng nhiện liệu.
- Nguồn xoay chiều 220V từ máy phát số 1 qua biến áp chỉnh lưu biến đổi thành điện áp một chiều 24V cấp cho mạch điều khiển và động cơ sẵn sàng hoạt động.
+/. Điều chỉnh tần số và phân bố tải tác dụng bằng tay:
- Khi tần số của máy phát thấp hoặc nhận ít tải tác dụng ta đưa tay điều khiển SA89.2 về vị trí RAISE thì điện áp được cấp cho rơle K89.4. Rơle này có điện làm cho tiếp điểm 3-11/K89.4/089 mở ra khiến rơle trung gian K89.3 bị khóa, đồng thời đóng tiếp điểm 6- 10/K89.4/089 cấp nguồn 24V cho động cơ servo hoạt động đưa nhiên liệu vào máy nhiều hơn làm cho tần số của máy phát tăng lên hay máy phát sẽ nhận nhiều tải tác dụng hơn.
- Khi tần số của máy phát cao hoặc nhận nhiều tải tác dụng ta đưa tay điều khiển SA89.2 về vị trí LOWER thì điện áp được cấp cho rơle K89.3. Rơle này có điện làm cho tiếp điểm 3-11/K89.3/089 mở ra khiến rơle trung gian K89.4 bị khóa, đồng thời đóng tiếp điểm 6-10/K89.3/089 cấp nguồn 24V cho động cơ servo hoạt động theo chiều ngược lại đưa nhiên liệu vào máy ít hơn làm cho tần số của máy phát giảm xuống hay máy phát sẽ nhận ít tải tác dụng hơn.
- Khi hai máy phát đang công tác song song với nhau mà phân bố tải tác dụng không đều. Để phân bố lại tải tác dụng cho hai máy phát ta đưa tay điều khiển lượng
nhiên liệu của máy phát nhận nhiều tải tác dụng hơn sang vị trí LOWER và đưa tay điều khiển của máy nhận ít tải tác dụng hơn sang vị trí RAISE cho tới khi tải tác dụng của hai máy cân bằng nhau thì dừng lại.
+. Điều chỉnh tần số và phân chia lại tải tác dụng bằng phương pháp tự động :
- Bật công tắc SA89.2 sang vị trí số 2 ( Off ). Tiếp điểm 5-6/SA89.2/089 đóng vào trong quá trình công tác song song giữa MF1 và MF2 hoặc số 3. Vì một lý do nào đó làm cho tần số hay tải tác dụng của MF1 bị thay đổi đột ngột. Thì nó phải tự động có tín hiệu đến để điều chỉnh động cơ secvô để thay đổi lượng dầu vào DG1 làm thay đổi được tải tác dụng của MF1 như mong muốn.
- Tự động điều chỉnh tần số hay phân phối tải tác dụng dựa vào khối PMS DG1.Giả sử nếu tần số hay tải tác dụng của MF1 mà bị giảm thì các bộ cảm biến tần số (Frequency Transducer), cảm biến công suất (PowerTransducer), cảm biến dòng điện (Current Transducer) sẽ có tín hiệu đưa vào khối PMS (083) thì ở đầu ra của nó 65-66/PMS DG1/089 đóng lại. Cuộn hút của rơle K89.4 có điện.Quá trình xảy ra như trong trường hợp điều chỉnh bằng tay.
- Nếu tần số hay tải tác dụng của MF1 mà bị tăng lên thì các bộ cảm biến tần số (Frequency Transducer), cảm biến công suất (PowerTransducer), cảm biến dòng điện (Current Transducer) sẽ có tín hiệu đưa vào khối PMS (083), đầu ra PMS DG1(63-64 / 089) đóng lại. Cuộn hút của rơle K89.3 có điện .Quá trình xảy ra như trong trường hợp điều chỉnh bằng tay.