Các điều kiện hòa đồng bộ máy phát điện: Show
- Điều kiện về tần số: 2 máy phải bằng tần số với nhau, hoặc tần số máy phải bằng tần số lưới. - Điều kiện về điện áp: 2 máy phải cùng điện áp với nhau, hoặc điện áp máy phải bằng điện áp lưới. - Điều kiện về pha: 2 máy phải cùng thứ tự pha, và góc pha phải trùng nhau Lý thuyết thì như vậy, nhưng thực tế, ta thấy điều kiện 1 và điều kiện 3 có vẻ như mâu thuẫn với nhau. Vì nếu muốn cho góc pha của 2 phía trùng nhau, thì phải điều chỉnh tần số. Mà đã điều chỉnh tần số thì tần số không thể bằng nhau. Còn nếu muốn giữ nguyên cho 2 tần số bằng nhau, thì mãi mãi chằng thể điều chỉnh được góc pha. Vậy thì phải nói là tần số của 2 máy xấp xỉ bằng nhau. Sai biệt nằm trong khoảng Delta f cho phép. df này là bao nhiêu tùy thuộc vào việc chỉnh định bộ điều tốc và rơ le hòa điện tự động, hoặc rơ le chống hòa sai. Thông thường, người ta điều chỉnh sao cho df có trị số >0 một chút, nghĩa là tần số máy cao hơn tần số lưới một chút. Như vậy khi hòa vào lưới, máy phát sẽ bị tần số lưới ghì lại, nghĩa là máy phát sẽ phát một công suất be bé ra lưới ngay thời điểm đóng máy cắt. Một số rơ le cho phép đóng cả khi tần số máy phát thấp hơn tần số lưới. Nhưng Vận hành viên thường vẫn điều chỉnh sao cho tần số máy cao hơn. Nếu tần số máy thấp hơn lưới, thì sau khi đóng máy cắt, máy phát sẽ bị tần số lưới kéo cho chạy nhanh lên, công suất sẽ bị âm một ít, mát phát làm việc ở chế độ động cơ. Thông thường, các bộ điều tốc sẽ chỉnh định tốc độ FSNL (full speed no load) bằng 100,3 % định mức. Và đây cũng là tần số ban đầu để đưa hệ thống hòa đồng bộ vào vận hành. - Với Df nhỏ hơn Df cho phép, thì khi hòa đòng bộ, công suất phát ra hoặc thu vào rất bé, không ảnh hưởng gì đến hệ thống. - Tương tự, đối với điện áp. Người ta cũng cho phép điện áp có sai biệt chút ít so với điện áp lưới. Và thường người ta cũng chỉnh định sao cho điện áp máy phát bằng hoặc hơn U lưới một chút, để khi đóng điện thì công suất vô công của máy nhỉnh hơn 0 một chút. Đối với điện áp thì có thể điều chỉnh cho U máy = U lưới chính xác mà không có vần đề gì. - Điều kiện về Pha: đây là điều kiện bắt buộc, và phải tuyệt đối chính xác. - Thứ tự pha, thường chỉ kiểm tra một lần đầu tiên khi lắp đặt máy. Từ đó về sau, không ai kiểm lại làm gì, ngoại trừ nếu có công tác gì đó phải tháo nhiều thứ ra và lắp lại. Vì phải điều chỉnh tần số, nên 2 tần số không bằng nhau. Do đó góc pha sẽ thay đổi liên tục theo tần số phách = hiệu của 2 tần số. Các rơ le phải dự đoán chính xác thời điểm góc pha bằng 0, biết trước thời gian đóng của máy cắt, và phải cho ra tín hiệu đóng MC trước thời điểm đồng bộ bằng đúng thời gian đó. Thường khoảng dưới 100 ms đến vài trăm ms. (hiendaihoa.com) Hệ thống lưới điện bạn đang dùng phần lớn đều được tạo ra từ hệ thống những máy phát điện đồng bộ được liên kết với nhau. Chắc rằng có rất nhiều người tò mò về loại máy phát điện công nghiệp đặc biệt là những chia sẻ về cấu tạo cùng nguyên lý vận hành của thiết bị. Để hiểu và sử dụng máy hiệu quả hơn, chúng ta cùng đi vào tìm hiểu chi tiết trong bài viết dưới đây nhé!
Tìm hiểu thông tin chi tiết về thiết bị phát điện đồng bộ Những thông tin quan trọng về áy phát điện đồng bộMáy điện đồng bộ là loại máy phát điện xoay chiều có tốc độ roto (n) bằng với tốc độ của từ trường quay trong máy (n1). Ở chế độ xác lập tốc độ quay của roto n luôn không đổi. Thực ra đây được coi là nguồn điện chính của lưới điện quốc gia mà chúng ta vẫn đang sử dụng. Động cơ sơ cấp của máy có thể là: Tuabin nước, tuabin hơi, tuabin nước hoặc tuabin khí. Về nguyên lý, các hệ thống máy phát thường được nối song song với nhau. Mỗi thiết bị có công suất trên 1200MW. Động cơ điện đồng bộ thường được sử dụng khi cần truyền động công suất lớn (Khoảng chục triệu W) với tốc độ ổn định, không biến đổi. Thiết bị này được dùng phổ biến trong công nghiệp luyện kim, khí nén, khai thác mỏ, thiết bị lạnh, quạt gió, máy bơm nước,… Xem thêm: Cấu tạo của máy điện đồng bộTương tự như các loại máy phát điện khác trên thị trường, máy phát điện đồng bộ cũng có cấu tạo gồm có hai bộ phận chính là stato và roto. Cả hai bộ phận này đều có chức năng riêng, tuy nhiên chúng luôn hỗ nhau để giúp máy hoạt động hiệu quả.  Động cơ máy phát điện đồng bộ Stato (phần ứng)Stato của máy điện đồng bộ cũng giống như stato của máy phát điện không đồng bộ. Về cơ bản Stato gồm hai bộ phận chính là lõi thép và dây quấn hay còn được gọi là dây quấn phần ứng.
Roto (phần cảm)Roto của máy là một nam châm điện. Bộ phận này gồm có các phần chính là lõi sắt và dây quấn. Roto của máy điện đồng bộ có hai kiểu là roto cực ẩn và cực .
Động cơ của phát điện đồng bộ Máy phát điện đồng bộ hoạt động như thế nào?Khi động cơ sơ cấp 1 hay tuốc bin hơi quay, roto máy đạt đến gần tốc độ định mức cũng là lúc điện áp được tạo ra trong dây quấn. Thông qua chổi than và bộ phận vành góp biến roto của máy phát điện trở thành nam châm điện. Khi roto quay, từ trường được quét qua dây quấn của phần ứng stato. Quá trình này giúp tạo ra sức điện động xoay chiều hình sin. Giá trị hiệu dụng được tính như sau:
Trong đó:
Nếu coi roto có số đôi cực từ là p, hoạt động quay với tốc độ n thì tần số sức điện động cảm ứng trong dây quấn stato được tính theo công thức: f = n.p/60 Hoặc n = 60f/p Khi dây quấn stato được nối tải, trong dây quấn sẽ xuất hiện dòng điện ba pha. Hệ thống dòng điện giúp sinh ra từ trường quay được gọi là từ trường của phần ứng. Nó có tốc độ là: n1 = 60f / p (vg/ph) Như vậy giá trị tốc độ roto n bằng với tốc độ từ trường quay trong máy n1. Đó cũng chính là lý do nó được gọi là máy điện đồng bộ.
Cách hoạt động của máy phát điện đồng bộ Như vậy chúng ta vừa cùng nhau tìm hiểu nhanh về máy phát điện đồng bộ cùng những thông tin về cấu tạo cùng nguyên lý vận hành máy. Nếu có quan tâm đến các dòng máy phát điện công suất lớn, máy phát điện loại nhỏ chính hãng từ các thương hiệu nổi tiếng, bạn có thể liên hệ tới hotline: 0966 631 546 để được tư vấn loại phù hợp và giải đáp mọi thắc mắc nhanh nhất. Điện máy Yên Phát - Tự hào là địa chỉ phân phối máy phát điện chất lượng, giá tốt số 1 Việt Nam. Trong trường hợp nhu cầu sử dụng điện của đơn vị tăng cao, chúng ta có thể tăng khả năng cấp điện bằng cách sử dụng hệ thống các máy phát điện chạy song song với nhau. Khi đó, chúng ta có hệ thống hòa đồng bộ 2 máy phát điện. Cách làm này đồi hỏi những kỹ thuật chuyên ngành nhất định, đồng thời người thực hiện cần nắm vững nguyên tắc và quy trình hòa đồng bộ, cũng như hình thức sử dụng tại mỗi trạm. Hãy cùng tìm hiểu toàn bộ những kiến thức liên quan đến lĩnh vực này trong bài viết dưới đây của chúng tôi.
Hòa đồng bộ máy phát điện Khi nào phải sử dụng giải pháp mắc hệ thống máy phát điện song songChúng ta thường mắc các máy phát điện song song hoặc máy phát điện song song với lưới điện trong một số trường hợp dưới đây:
Sử dụng hệ thống điện song song giúp tăng hiệu quả làm việc Những ưu điểm của hòa đồng bộ máy phát điệnViệc hòa đồng bộ hệ thống máy phát điện công nghiệp giúp đem lại những lợi ích sau:
Các điều kiện hòa đồng bộ 2 máy phát điệnĐiều kiện tần sốĐể hòa đồng bộ 2 máy phát điện, tần số của 2 máy phải xấp xỉ bằng nhau, hoặc tần số máy bằng với tần số lưới, với sai số phải nằm trong khoảng cho phép. Sai số sẽ được xác định tùy thuộc vào việc điều chỉnh bộ điều tốc và rơle hòa điện tự động (hoặc rơle chống hòa sai).
Để hòa đồng bộ 2 máy phát điện cần đảm bảo những điều kiện nhất định Thông thường, sai số (Df) sẽ được điều chỉnh >0, nghĩa là tần số máy sẽ được chỉnh cao hơn tần số lưới một chút. Vì nếu để tần số máy thấp hơn, thì sau khi đóng máy cắt, máy phát sẽ bị tấn số lưới kéo cho nhanh lên, từ đó công suất sẽ bị âm, và máy phát phải làm việc ở chế độ động cơ. Ngược lại, nếu tần số máy phát cao hơn, máy phát sẽ bị tần số điện của lưới ghì lại, từ đó phát ra một công suất nhỏ ngay thời điểm đóng máy cắt. Điều kiện điện ápThông thường, điện áp máy phát sẽ được điều chỉnh bằng hoặc lớn hơn một chút so với điện áp lưới, để khi đóng điện máy phát sẽ có công suất nhỉnh hơn 0. Chúng ta cũng hoàn toàn có thể điều chỉnh cho U máy = U lưới một cách chính xác mà không gặp vấn đề kỹ thuật nào. Điều kiện về phaĐiều kiện về pha là điều kiện quan trọng, bắt buộc phải chú ý và thực hiện chính xác. Thông thường, thứ tự pha sẽ được kiểm tra một lần duy nhất trước khi lắp máy, sau này không điều chỉnh lại trừ khi thực hiện tháo lắp nhiều thứ trong hệ thống. Một số biện pháp để kiểm tra điều kiện hòa đồng bộĐối với điều kiện về tần số và điện áp, chúng ta có thể kiểm tra dễ dàng bằng những công cụ đo chuyên dụng như Vôn kế hoặc Tần số kế. Tuy nhiên với điều kiện pha, cần có những thao tác kiểm tra cẩn thận và nghiêm ngặt hơn về thứ tự pha cũng như đồng vị pha để đảm bảo hiệu quả và an toàn khi hệ thống vận hành.
Tủ hòa đồng bộ máy phát điện Đối với đồng vị pha trong máy phátKhi hòa đồng bộ 2 máy phát điện, thứ tự pha là điều kiện tiên quyết phải thực hiện với độ chính xác 100%. Chỉ cần 1 pha của máy phát có góc lệch so với pha tương ứng =0 là hệ thống đã đạt điều kiện về đồng vị pha. Trong trường hợp trên, đồng vị pha sẽ được xác định khi tốc độ quay máy phát và điện áp đã đạt đến giá trị định mức. Do tần số của lưới và tần số máy phát luôn có sự chênh lệch nhỏ và luôn biến thiên, nên góc lệch pha cũng thay đổi liên tục. Vì thế thao tác đóng máy cắt điện để hòa đồng bộ có khá nhiều rủi ro do không xác định được đúng góc pha. Điều này dẫn đến việc dòng điện phát ra rất lớn ở dạng sung, momen điện từ trong máy phát thay đổi đột ngột gây hư hỏng thiết bị và gây mất ổn định cho lưới điện. Để đảm bảo đồng vị pha khi hòa đồng bộ, bên cạnh việc đo lường chính xác, trên mạch điều khiển máy cần có lắp rơle hòa đồng bộ hoặc rơle chống hòa sai. Đồng vị pha trong hệ thống lướiĐối với phân đoạn sử dụng hệ thống lưới mạch vòng, đồng vị pha đã được xác định sẵn ngay khi thiết kế. Tuy nhiên, do những sai lệch về tần số cũng như điện áp nên góc giữa 2 đầu máy cắt có thể thay đổi sang giá trị khác 0 (thường sẽ ít thay đổi trong thời gian ngắn). Trong trường hợp này, việc đóng máy cắt sẽ gây ảnh hưởng lớn đến hệ thống, ngoại trừ một vài điểm sẽ có khả năng bị quá tải. Nhưng đối với trường hợp góc pha thay đổi liên tục, việc đóng máy cắt phải đầy đủ các điều kiện như máy phát điện, và thường sẽ khó hơn rất nhiều do tần số của một trong hai hệ không thể tác động tại chỗ mà phải liên hệ từ xa. Để đảm bảo đồng vị pha, trên máy cắt cũng sẽ được lắp rơle hòa đồng bộ hoặc rơle chống hòa sai.
Cách hòa đồng bộ máy phát điện Thao tác hòa đồng bộHiện nay, hầu như các máy phát điện đều có hệ thống hòa đồng bộ tự động, giúp chúng ta thực hiện công việc này dễ dàng hơn. Các thao tác hòa đồng bộ máy phát điện bằng tay mà chúng tôi sắp chia sẻ dưới đây chỉ để làm rõ các nguyên lý hòa đồng bộ của máy phát điện. Kiểm tra thứ tự phaTrước tiên, chúng ta cần đảm bảo cả hai phái đều đúng thứ tự pha. Có thể kiểm tra thứ tự pha bằng cách sau:
Trong trường hợp không thay đổi đồng thời, bạn sẽ thực hiện đổi lại một đồng hồ đo A-A, đồng hồ còn lại sẽ đo B máy - C lưới hoặc C máy - B lưới. Nếu trường hợp này đồng hồ lên đồng thời tức là thứ tự 2 pha đầu ngược nhau. Sau khi hoàn tất công tác kiểm tra thứ tự kiểm tra thứ tự, chúng ta có thể đấu nối mạch mà không cần lo lắng về thứ tự pha trong suốt quá trình sử dụng sau này.
Sơ đồ hòa đồng bộ máy phát điện thông qua máy biến áp đấu nối sao Kiểm tra điện ápCác thao tác kiểm tra điện áp khá đơn giản. Chúng ta chỉ cần sử dụng 2 Vôn kế lắp ở 2 đầu, hoặc có thể dùng một Vôn kế đo giữa pha A của máy và lưới. Khi điện thế xuống mức thấp nhất, tương ứng với góc lệch pha =0. Khi đó, nếu điện thế 2 đầu bằng nhau, đồng hồ sẽ hiển thị 0V, nếu có sai biệt sẽ có trị số khác 0. Kiểm tra tần sốTần số máy phát và tần số lưới đều có đồng hồ đo riêng. Tuy nhiên để biết được chính xác sự chênh lệch tần số, chúng ta không thể sử dụng đồng hồ đo đó. Bạn có thể áp dụng một trong những cách sau đây để việc kiểm tra dễ dàng và hiệu quả hơn:
Cụ thể, nếu độ lệch =0, chúng ta sẽ thấy trục như đang đứng yên. Tần số máy thấp hơn có vẻ trực như đang quay ngược chiều. Tuy nhiên, đây là một phương pháp dựa trên kinh nghiệm, không được khuyến khích áp dụng.
Hình ảnh tổ máy phát điện hoạt động song song Kiểm tra góc lệch phaChúng ta có thể nhận biết góc lệch pha bằng:
Sau khi kiểm tra tất cả các điều kiện trên, chúng ta sẽ có:
Các phương pháp hòa đồng bộ máy phát điện thường dùngHòa đồng bộ chính xácĐối với phương pháp này, người ta thường phải thực hiện những công việc sau:
Trước khi đóng 2 máy phát điện làm việc song song, máy đó cần phải được kích từ trước. Tới khi tốc độ quay và điện áp của 2 máy gần bằng nhau, ta chọn thời điểm thuận lợi để đóng máy. Thời điểm đó cần đảm bảo độ lệch điện áp giữa các máy phát trong tổ máy gần bằng 0.
Tủ đồng bộ máy phát điện Hòa đồng bộ tự độngĐể thực hiện phương pháp hòa đồng bộ tự động, người thực hiện cần tuân thủ những điều sau:
Ngay sau khi đóng máy, dòng kích từ sẽ được đưa vào roto, máy phát điện sẽ được kéo vào làm việc đồng bộ với tổ máy trước. Như vậy, với phương pháp hòa đồng bộ 2 máy phát điện có thể giúp tăng mức điện năng cung cấp cho tải một cách đáng kể. Quý khách hàng có thể sử dụng phương pháp này cho nhà xưởng của mình, nhưng cần có sự thực hiện hoặc giám sát của đội ngũ chuyên môn để đạt hiệu quả cao nhất. Mong rằng bài viết cung cấp cho bạn những kiến thức hữu ích cho công việc của mình. Nếu bạn đang cần đầu tư thêm máy phát điện phục vụ nhu cầu hoạt động của mình, vui lòng liên hệ Điện máy Yên Phát chúng tôi qua hotline: 0965 327 282 - 0966 631 546 để được tư vấn. |
