Tần số là thông số cần điều chỉnh trong suốt quá trình hoạt động của hệ thống và nhiệm vụ của các bộ điều tốc là điều chỉnh tần số đạt bằng giá trị đặt trong khoảng thời gian ngắn nhất, mà không có dao động lớn gây ảnh hởng tới chất lợng điện năng của hệ thống.
Khi tổ máy cha hòa vào lới (tức cha tham gia vào quá trình phát điện) thì việc điều chỉnh tần số đợc thực hiện thông qua điều chỉnh tốc độ quay của tuabin.
Khi tốc độ của tuabin đạt tốc độ định mức (125vòng/phút) tơng ứng với tần số 50hz (có thể sai khác 0.1- 0.15hz), cộng thêm các điều kiện thỏa mãn của điện áp và góc pha giữa tổ máy và lới( 0
30ϕ ϕ
∆ < ), thì cho phép tổ máy hòa lới (tức tham gia vào quá trình phát điện). Lúc này vấn đề điều chỉnh tần số không còn là nhiệm vụ của riêng một tổ máy nữa mà là vấn đề chung của toàn hệ thống điện.
Do đó việc điều chỉnh tần số thông qua điều chỉnh lợng công suất tác dụng cân bằng với công suất phụ tải (luôn luôn biến đổi).
* Khi tổ máy cha hòa vào lới điện.
Khâu đặt tần số có thể đợc thực hiện tự động hoặc bằng tay. Dùng khóa H13K6 để tăng tần số khi khóa này đóng và khóa H13K7 để giảm tần số khi khóa này đóng.
Thông qua khâu H5 có vai trò giống một khâu tích phân nhiệm vụ là nhớ giá trị tần số và giữ nó không đổi trong một khoảng thời gian đủ dài. Đầu ra H5 ta có giá trị đặt tần số, giá trị đặt này đợc so sánh với giá trị thực phản hồi từ tổ máy tuabin.
Đo tốc độ quay của tuabin dùng một máy phát điều chỉnh gắn đồng trục với trục tuabin có cấu tạo giống hệt máy phát điện chính nhng nhỏ hơn nhiều và phần kích từ là khối nam châm vĩnh cửu.
Đầu ra là điện áp xoay chiều một pha 100-110V ( U U= o.sin(ω ϕt+ ))
sau khi qua máy biến áp T1 để điện áp phù hợp với khâu biến đổi. Từ biểu thức điện áp ta biết đợc tần số thực tế của tuabin. Tuy nhiên để so sánh với tần số mẫu ta cần biến đổi thành điện áp một chiều bằng bộ biến đổi tần-áp H6. Điện áp đầu ra có thể đợc hiệu chỉnh đặc tính quá độ bằng cách thay đổi các khóa chuyển để thay đổi điện dung C của tụ điện từ đó thay đổi đợc hằng số thời gian của khâu vi phân.
Hiệu sai lệch tần số mẫu và tần số thực của tuabin đợc cho qua khâu
tích phân tần số H3A4 2 1 1 t t
ợng điều khiển, bộ điều khiển sẽ tác động cho tới khi sai lệch bằng 0, điều đó rất quan trọng trong việc đảm bảo chất lợng điện năng ở trạng thái xác lập.
Đầu ra của H3A4 một phần sẽ phản hồi lại qua khâu khuếch đại
0 100%(0 10)
p
b = − − nối song song khâu vi phân thực có hằng số thời gian 0.2 20 0.2 20
d
T = − có tác dụng ổn định hệ thống và nâng cao đặc tính quá độ. Một
phần đa tín hiệu tới bộ khuếch đại thủy lực H9 để khuếch đại lần một tín hiệu đi điều khiển. Tín hiệu này đợc khuếch đại lần 2 bằng khâu H9’ trớc khi đa vào ngăn kéo chính.
Ngăn kéo chính thực chất nó là một xi lanh thủy lực là khâu trung gian truyền áp lực từ bình dầu áp lực MHY tới các secvomoto cánh hớng nớc.
ở đây nó có hai đầu ra tơng ứng với việc đóng hay mở cánh hớng n- ớc, ở chế độ mở thì khoang mở sẽ thông với đờng dầu áp lực còn khoang đóng thông với đờng dầu xả, ở chế độ đóng thì ngợc lại. Hàm truyền của nó xấp xỉ là khâu tích phân.
Đầu ra ngăn kéo chính một phần phản hồi lại trớc H9’ một phần truyền tác động tới xecvomoto để điều khiển cánh hớng nớc. Xecvomoto có cấu tạo giống ngăn kéo chính nhng cơ chế làm việc đơn giản hơn. Khi có lệnh đóng hoặc mở cánh hớng nớc từ ngăn kéo chính các secvomoto sẽ làm việc đẩy vào hay kéo ra tơng ứng với việc đóng hay mở cánh hớng nớc. Hàm truyền của secvomoto cũng là một khâu tích phân.
Vị trí của cánh hớng đợc đo bằng biến áp quay có nguồn nuôi 12V- 400Hz đầu ra là điện áp xoay chiều đợc biến đổi thành điện áp một chiều
2
y qua khâu vi phân thực hằng số thời gian Tp = −0 50 trớc khi phản hồi lại
trớc khối H9.
Độ mở cánh hớng nớc ảnh hởng trực tiếp lợng nớc vào tuabin, do đó làm thay đổi đợc tốc độ quay tuabin, nếu cánh hớng mở nhiều thì lợng nớc
vào tuabin lớn tốc độ quay tuabin tăng và ngợc lại nếu cánh hớng mở ít thì lợng nớc vào tuabin giảm đi nên tốc độ quay của tuabin sẽ giảm. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
* Khi tổ máy hòa vào lới (tổ máy mang tải)
Khi tốc độ quay của tuabin đạt tốc độ định mức (125 vòng/phút) tơng ứng với tần số 50 Hz cùng các điều kiện thỏa mãn về điện áp và pha giữa tổ máy và lới ta tiến hành hòa lới tổ máy vào hệ thống, tổ máy bắt đầu phát công suất hữu công.
Cùng lúc đó giá trị đặt công suất Po (đã đợc trung tâm điều động nhà máy phân phối công suất cho tổ máy sao cho đạt lợi ích kinh tế nhất) đợc áp đặt. Giá trị đặt đợc tạo ra tơng tự việc tạo ra giá trị đặt tần số có thể tự động hoặc bằng tay, bằng hai khóa H13K6 để tăng công suất và khóa H13K7 để giảm công suất. Giá trị này cũng đợc giữ bởi khối tích phân H5A5, tín hiệu này đợc cộng với tín hiệu phản hồi y1 sau khối tích phân tần số H3A4.
Công suất phản hồi có thể đợc lấy sau máy phát chính qua các bộ biến áp BU và biến dòng BI hoặc thông qua thiết bị IPM, thiết bị này có nhiệm vụ đo và tính toán công suất ra của máy phát từ đó chuyển đổi thành dòng điện tơng ứng với công suất tính toán. Dòng này qua các điện trở tạo thành áp đặt vào trớc khâu khuếch đại thủy lực H9.
Nh vậy khi tổ máy hòa lới việc điều chỉnh tần số đợc điều khiển thông qua điều chỉnh công suất tác dụng của tổ máy.
Ví dụ : Hệ thống đang làm việc ổn định ở tần số 50 Hz đột nhiên có sự mất cân bằng phụ tải, giả sử phụ tải tăng làm cho tần số có xu hớng giảm, khi đó nhiệm vụ của trung tâm điều độ (trung tâm phân phối) công suất sẽ tính toán và đặt cho tổ máy một công suất phát mới (lớn hơn giá trị cũ) nh- ng phải đảm bảo tổ máy duy trì đợc giá trị công suất này, theo đó sẽ tác động vào cánh hớng làm cánh hớng mở to ra, tốc độ tuabin tăng lên do đó có thể khắc phục đợc sự giảm tần số. Trong trờng hợp tổ máy không thể đáp ứng đợc công suất phụ tải, để bảo vệ tổ máy không bị quá tải gây h hỏng thì cho phép cắt bớt phụ tải không quan trọng để phục hồi tần số.