Đồ án Hệ thống hai máy phát điện hoạt động song song để bảo đảm cung cấp điện cho dây chuyền sản xuất có công suất 2500KVA

Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 1 MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU ................................................................................Trang 3 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HOÀ ĐỒNG BỘ HAI MÁY PHÁT ..........Trang 4 A. Hoà đồng bộ hai máy phát. ..................................................................................... 1. Khái niệm ................................................................................................................ 2. Các phương pháp hoà đồng bộ hai máy phát....................................................... B. Quy định kiểm tra máy phát điện......................................................................... C. Tủ điện hoà đồng bộ .............................................................................................. Các chế độ hoạt động.................................................................................................. Chương 2. CÁC ĐIỀU KIỆN HOÀ .............................................................Trang 9 I. Các điều kiện hòa đồng bộ máy phát điện ............................................................ II.Các biện pháp để kiểm tra các điều kiện đồng bộ ............................................... 1. Đồng vị pha trong máy phát .................................................................................. 2. Đồng vị pha trong hai hệ thống lưới ..................................................................... III. Các phương pháp đo kiểm tra: ........................................................................... 1. Kiểm tra thứ tự pha................................................................................................ 2. Kiểm tra điện áp ..................................................................................................... 3. Kiểm tra tần số ....................................................................................................... 4. Kiểm tra góc lệch pha............................................................................................. III. Các sơ đồ hòa đồng bộ ......................................................................................... 1. Hòa đồng bộ máy phát vào thanh cái.................................................................... 2. Hòa đồng bộ máy phát vào lưới thông qua máy biến áp..................................... Chương 3. CÁC THAO TÁC KHI HOÀ HAI MÁY PHÁT ...................Trang 16 .I. Hoà hai máy phát điện........................................................................................... II. Ngưng hoạt động tủ hoà........................................................................................ III. Trường hợp khẩn cấp.......................................................................................... Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 2 A. ĐIỆN LƯỚI MẤT ĐỒNG THỜI MÁY PHÁT B (MÁY PHÁT CÓ CB) HƯ KHÔNG KHỞI ĐỘNG ĐƯỢC ................................................................... B. KHI CÓ ĐIỆN LƯỚI TRỞ LẠI, NẾU ỔN ĐỊNH THÌ TIẾN HÀNH CHUYỂN SANG ĐỊÊN LƯỚI ................................................................................. IV. Trường hợp đang hoà hai máy phát nhưng có một máy phát bị sự cố ............ A. MÁY PHÁT B (CÓ CB) BỊ SỰ CỐ PHẢI DỪNG MÁY ................................... B. MÁY PHÁT A (KHÔNG CÓ CB) BỊ SỰ CỐ PHẢI DỪNG MÁY................... Chương 4. VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN KOHLER...........................Trang 20 I. Kiểm tra trước khi mở máy ................................................................................... II. Ý nghĩa các đèn báo............................................................................................... III. Các đồng và hồ cầu chì:....................................................................................... IV. Thao tác trên máy:............................................................................................... A. KHỞI ĐỘNG ......................................................................................................... B. TẮT MÁY............................................................................................................... C. CÁC CHỨC NĂNG TỰ ĐỘNG DỪNG MÁY.................................................... D. PHƯƠNG PHÁP RESET CONTROLLER: ....................................................... KẾT LUẬN ................................................................................... Trang 26 Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 3 LỜI MỞ ĐẦU Điện năng là nguồn năng lượng không thể thiếu trong bất kỳ một lĩnh vực nào của nền kinh tế quốc dân. Nó đóng góp vai trò vô cùng quan trọng trong việc phát triển kinh tế của đất nước và đặc biệt là trong các xí nghiệp, nhà máy. Theo thống kê thì có khoảng 70% điện năng sản xuất ra được dùng trong các xí nghiệp, nhà máy công nghiệp. Vì vậy việc đảm bảo nhu cầu cung cấp điện liên tục cho xí nghiệp, nhà máy là một vấn đề bức thiết được đặt ra. Nếu một dây chuyền sản xuất đang hoạt động, điện lưới bị sự cố đột ngột mất điện mà không khắc phục kịp thời thì sẽ gây thiệt hại rất lớn đến sản phẩm. Do đó cần phải trang bị máy phát điện để đề phòng khi điện lưới mất. Thực tế dây chuyền sản xuất của nhà máy hoạt động với công suất tiêu thụ rất lớn, nếu chỉ sử dụng một máy phát điện thì khó có thể đáp ứng được nhu cầu sản xuất đặt ra nên cần phải hoà đồng bộ hai hay nhiều máy phát điện để đảm bảo cho nhu cầu tiêu thụ. Ở đây em xin trình bày hệ thống hai máy phát điện hoạt động song song để bảo đảm cung cấp điện cho dây chuyền sản xuất có công suất 2500KVA. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 4 Chương 1. TỔNG QUAN VỀ HOÀ ĐỒNG BỘ HAI MÁY PHÁT A. Hoà đồng bộ hai máy phát. 1. Khái niệm: Hòa đồng bộ hai máy phát là quá trình đưa máy phát vào làm việc song song với máy phát khác trong cùng một mạng, nhằm nâng cao công suất của trạm cung cấp cho các phụ tải làm việc ở chế độ đặc biệt. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 5 - Hai máy làm việc song song với nhau phải thoả các điều kiện: + UMáy Phát = ULưới + fMáy Phát = fLưới + Góc lệch pha φ = 0 + Thứ tự pha trùng nhau. 2. Các phương pháp hoà đồng bộ hai máy phát. - Tự động - Tay : do người thực hiện - Bán tự động: một vài thao tác do hệ thống tự động làm còn lại do người thực hiện . a.Tự hoà đồng bộ: Khi máy phát chạy đủ tốc độ và chưa có kích từ thì được đóng vào lưới, máy phát lúc đó sẽ làm việc như động cơ sau đó ta đóng mạch kích từ lúc này máy sẽ được tự động kéo lên lưới, phương pháp này không dùng trên tàu do gây sụt áp lớn. b. hoà đồng bộ thô: Máy phát cần hoà có UMáy Phát ≈ULưới , fMáy Phát =fLưới cho phép sai số (3÷4%), góc lệch pha không được quan tâm, máy phát được đóng vào mạng thông qua cuộn kháng để giảm dòng cân bằng. Khi máy phát được kéo vào đồng bộ thì cuộn kháng được ngắt. phương pháp này chỉ được dùng để đưa nhanh máy phát vào"làm việc với mạng khi có sự cố. c. Hoà đồng bộ chính xác : - Phải đảm bảo đủ 4 điều kiện :U, f, φ, thứ tự pha. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 6 Trong quyển đồ án này sử dụng phương pháp bán tự động. Cụ thể ở đây ta xét máy phát điện KOHLER POWER SYSTEM. B. Quy định kiểm tra máy phát điện: I. Khi máy không hoạt động: 1. Mức dầu DO trong bồn máy phát ở khoảng 90% thể tích bồn. 2. Đèn bình của bộ accu luôn sáng 3. Máy phát điện chủ lực (máy B) phải ở trạng thái sẵn sàng: đèn màu xanh SYSTEM READY của máy phải sáng. 4. Máy phát địên còn lại (máy A) ở chế độ tắt khẩn cấp: đèn màu đỏ EMERGENCY STOP phải sáng. 5. Mức nhớt trong hai máy phát phải nằm giữa hai chữ: F – L II. Khi máy hoạt động: 1. Mức dầu DO trong bồn dầu tối thiểu phải trên 30% thể tích bồn. 2. Tần số dòng điện phải đúng 50Hz. Điện áp phải đúng 380V. 3. Áp lực nhớt (OIL PRESS): 50sp1 Điện áp cụm bình accu: 28V Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 7 Ö Vì tính chất quan trọng của trạm phát điện nên các điều kiện trên phải đảm bảo được tuân thủ nghiêm ngặt. C. Tủ điện hoà đồng bộ - Tủ điện hòa đồng bộ nhiều máy phát điện được sử dụng trong trường hợp nguồn điện của điện lực bị sự cố thì máy phát điện dự phòng sẽ tự động khởi động và hòa đồng bộ và chia tải với nhau, ngoài ra hệ thống còn có chức năng giám sát phụ tải và quyết định cho máy chạy số lượng máy phát theo nhu cầu. - Hệ thống tủ hòa bao gồm nhiều ngăn tủ với kích thước thích hợp. Theo thiết kế chuẩn của Vector, hệ thống tủ hòa đồng bộ sẽ gồm: Một ngăn tủ chính và các ngăn tủ điều khiển máy phát. Ngăn tủ chính sẽ điều khiển, giám sát cho cả hệ thống và có thể bao gồm hoặc không bao gồm máy cắt (ACB), ATS. Mỗi ngăn điều khiển cho máy phát sẽ giám sát và điều khiển cho từng máy riêng biệt. Bộ điều khiển ATS Các chế độ hoạt động: Mỗi máy phát có thể hoạt động ở chế độ tự động – bán tự động - bằng tay và ngừng. OFF: Không thể khởi động máy phát điện trên tủ hòa đồng bộ, chỉ có thể khởi động trên tủ điện của Máy phát điện cho mục đích chạy thử không tải hoặc bảo trì. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 8 AUTO: Máy phát điện sẽ tự động hoạt động và dừng khi nguồn điện chính bị sự cố hoặc phục hồi, hệ thống sẽ tự động hòa đồng bộ và chia tải đều cho các Máy phát điện. Trong khi đang hoạt động song song, nếu tải tiêu thụ giảm xuống thì một hoặc nhiều Máy phát điện sẽ tự động chuyển tải cho hệ thống và ngừng hoạt động theo thứ tự đã đựơc lập trình. Khi tải tiêu thụ tăng lên lại các Máy phát điện này sẽ tự khởi động và hòa vào hệ thống theo thứ tự đã được lập trình sẵn. MAN: Máy phát điện được khởi động hoặc dừng bằng nút nhấn trên tủ điện. Hệ thống được hòa đồng bộ bằng đồng hồ hòa đồng bộ có Relay kiểm tra. Chia tải bằng cách chỉnh các biến trở. SEMIAUTO: Chế độ bán tự động có thể khởi động bằng tay bất kỳ máy nào trước, việc hòa đồng bộ được thực hiện tự động. Mỗi quá trình hòa hoàn tất, hệ thống mới cho phép khởi động bằng tay máy tiếp theo. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 9 Chương 2. CÁC ĐIỀU KIỆN HOÀ I. CÁC ĐIỀU KIỆN HOÀ ĐỒNG BỘ MÁY PHÁT ĐIỆN - 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. Ö 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. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 10 + 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. II.CÁC BIỆN PHÁP ĐỂ KIỂM TRA ĐIỀU KIỆN ĐỒNG BỘ Các điều kiện về điện áp và điều kiện về tần số, có thể kiểm tra bằng các dụng cụ đo trực tiếp như Vôn kế, Tần số kế. Nhưng các điều kiện về pha: thứ tự pha và đồng vị pha (góc lệch pha) cần phải kiểm tra nghiêm ngặt hơn 1. Đồng vị pha trong máy phát Đối với máy phát được hòa đồng bộ vào hệ thống lưới, điều kiện tiên quyết là thứ tự pha phải hoàn toàn chính xác. Như vậy chỉ cần 1 pha của Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 11 máy phát có góc lệch so với pha tương ứng của lưới = 0 thì đã đạt điều kiện về đồng vị pha. .Trong trường hợp này, đồng vị pha sẽ được xác định khi máy phát đã quay đến đủ tốc độ định mức và điện áp cũng đạt đến giá trị định mức. Khi đó, do tần số của máy phát và tần số của lưới thường luôn dao động trong phạm vi nhỏ, nên rất khó bằng nhau trong một thời gian dài, mà sẽ có sai lệch nhỏ. Với sự khác biệt về tần số như thế, nên góc lệch pha giữa hai máy sẽ thay đổi liên tục. Ö Vì thế các thao tác đóng máy cắt điện để hòa đồng bộ vào lưới rất có nhiều rủi ro không đúng góc pha. Khi đóng máy cắt ở trạng thái góc pha không đúng, dòng điện máy phát sẽ rất lớn và có dạng xung. Momen điện từ trong máy phát cũng thay đổi đột ngột, rất dễ gây hư hỏng cho máy và gây mất ổn định cho lưới. Để bảo đảm đồng vị pha, ngoài việc dùng các hệ thống đo lường chính xác, trên mạch điều khiển máy cắt cần có lắp đặt rơ le hòa đồng bộ, hoặc rơ le chống hòa sai 2. Đồng vị pha trong hai hệ thống lưới Đối với các hệ thống phân đoạn, hệ thống lưới mạch vòng, thì đồng vị pha đã được xác định ngay khi thiết kế. Tuy nhiên do những sai lệch về điện áp giáng trên đường dây, trên tổng trở ngắn mạch của máy biến áp, do phối hợp các tổng trở các máy biến áp trong mạch vòng không tốt và do sự phân bố tải trước khi đóng, nên góc pha giữa 2 đầu máy cắt có thể khác 0. Nhưng thường là ít thay đổi trong thời gian ngắn. Trong trường hợp này, đóng máy cắt sẽ không gây ra ảnh hưởng gì lớn, ngoại trừ một vài điểm nào đó có khả năng quá tải. Đối với một số vùng liên kết với hệ thống lưới bằng 1 đường duy nhất, hoặc nhiều đường nhưng do sự cố đã rã toàn bộ, thì khi đóng lại, góc pha sẽ không còn 0 nữa. Khi đó, góc pha sẽ thay đổi liên tục, vì 2 tần số lúc ấy sẽ không còn bằng nhau. Đóng máy cắt lúc đó phải đầy đủ các điều kiện Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 12 về tần số như hòa đồng bộ máy phát điện. Và thường rất khó, khó hơn hòa đồng bộ máy phát. Vì muốn thay đổi tần số của một trong 2 hệ thì không thể tác động tại chỗ được, mà phải liên hệ từ xa. Để bảo đảm đồng vị pha, trên mạch điều khiển các máy cắt ấy phải có lắp đặt rơ le hòa đồng bộ, hoặc rơ le chống hòa sai. + Đối với trường hợp thứ nhất, rơ le có thể chỉnh định với khoảng cho phép khá rộng: góc pha có thể sai từ 5 đến 10 độ, điện áp cho phép sai từ 5 đến 10%. + Đối với trường hợp thứ hai, thì yêu cầu sẽ nghiêm ngặt hơn. III. CÁC PHƯƠNG PHÁP ĐO KIỂM TRA: 1. Kiểm tra thứ tự pha Đầu tiên, phải bảo đảm cả hai phía đều đúng thứ tự pha. Có thể kiểm tra thứ tự pha bằng các cách như sau: 1/. Dùng đồng hồ đo thứ tự pha. 2/. Kiểm chiều quay của 1 động cơ trên thanh cái khi dùng điện lưới. Sau đó mở điện lưới ra, đóng điện máy phát vào, và kiểm lại thứ tự pha. 3/. Dùng 2 volt kế đo và so sánh khi chưa hòa đồng bộ (Dùng volt kế kim). Một cái đo giữa pha A của máy và pha A của lưới. Cái còn lại đo lần lượt giữa B máy và B lưới, rồi đến C máy và C lưới. Khi máy chạy, các đồng hồ này sẽ thay đổi từ 0 đến 2 lần Upha đm. Nhưng điều kiện bắt buộc là chúng phải tăng và giảm đồng thời. Thật chính xác là phải tăng lên max cùng lúc, và giảm xuống 0 cùng lúc. Khi đó thì hai đầu cầu dao sẽ đúng thứ tự pha với nhau. Trong trường hợp không đồng thời, bạn thử đổi lại: Một đồng hồ vẫn đo A và A. Đồng hồ còn lại đo B máy và C lưới, hoặc C máy và B lưới. Nếu trong trường hợp này nó lại lên xuống đồng đều, thì chắc chắn là ngược thứ tự pha hai đầu. Sau khi kiểm tra đúng thứ tự pha, có thể đấu nối chắc chắn mạch nhất thứ, và không phải lo lắng gì về thứ tự pha sau này nữa. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 13 2. Kiểm tra điện áp Việc này thì đơn giản, chỉ cần 2 đồng hồ Volt lắp ở hai đầu. Tuy nhiên có thể dùng một đồng hồ volt đo giữa pha a của máy và pha A của lưới. Khi điện thế xuống thấp nhất ứng với góc lệch pha = 0. Nếu điện thế 2 đầu bằng nhau thì sẽ xuống đến 0V. Nếu có sai biệt thì sẽ khác 0V. 3. Kiểm tra tần số Thông thường tần số máy và lưới đều có đồng hồ đo. Nhưng để biết được chính xác 2 tần số lệch nhau bao nhiêu thì không thể dựa và 2 đồng hồ đó được. Người ta có thể xác định độ lệch tần số bằng nhiều cách: 1/. Dựa vào đồng bộ kế. Đồng bộ kế thực chất là một đồng hồ đo góc lệch pha giữa 2 nguồn điện. Nếu 2 tần số hoàn toàn bằng nhau thì kim sẽ đứng yên. Vì góc lệch pha sẽ cố định. Nếu có lệch tần số thì kim sẽ chuyển động. Tùy vào độ lệch tần số bao nhiêu, mà kim sẽ chuyển động nhanh hay chậm. Giả sử 2 tần số lệch nhau 1Hz, thì kim sẽ quay 1 vòng hết 1 giây. (Tần số phách =1 Hz) Nếu tốc độ máy cao, tần số máy cao hơn tần số lưới, thì kim sẽ quay theo chiều kim đồng hồ. Nếu tần số máy thấp hơn, kim sẽ quay ngược lại. 2/. Dựa vào đèn. Nhìn vào tốc độ sáng tắt của đèn, mà biết được độ lệch tần số. Tuy nhiên, cách này không cho thấy tần số nào cao hơn. Bạn có thể đoán biết tần số nào cao hơn bằng cách nhìn đáp ứng của đèn theo thao tác.Tăng hay giảm tần số của máy thế nào cho tốc độ sáng tắt đèn càng thấp thì càng đưa tần số lại gần nhau. Tốt nhất là điều chỉnh sao cho tần số phách khoảng 0,2 đến 0,1 Hz, nghĩa là tốc độ chớp đèn từ 5 đến 10 giây. 3/. Dựa vào hiệu ứng hoạt nghiệm. Đây là kinh nghiệm khi hòa đồng bộ ngay trên máy. Điện lưới cấp cho đèn neon (ngày xưa thường hay có đèn stroboscope cầm tay). Nếu Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 14 không có thì dùng đèn huỳnh quang hoặc đèn thủy ngân. Khi đèn này chiếu vào một trục quay, sẽ có cảm giác trục đó quay chậm hơn, hoặc đứng nguyên, hoặc quay theo chiều ngược lại. Tùy thuộc vào độ lệch tần số lưới và tốc độ máy. Khi độ lệch tần số= 0 thì thấy có vẻ như trục đang đứng yên. Tần số máy thấp hơn thì có vẻ như trục quay ngược chiều. Tần số máy cao hơn thì có vẻ như trục quay thuận chiều. Tuy nhiên đây chỉ là kinh nghiệm, và không khuyến khích sử dụng, do các vấn đề về bảo hộ lao động 4. Kiểm tra góc lệch pha. Góc lệch pha có thể nhận biết bằng: 1/. Vị trí kim của đồng bộ kế. Khi kim ở vị trí cao nhất thường gọi là vị trí 12 giờ, là lúc góc pha bằng 0. 2/. Độ sáng tối của đèn: khi đèn tắt hẳn, hoặc sáng mờ nhất, là lúc góc phase bằng 0. Tuy nhiên đây là cách rất không chính xác, vì quán tính nhiệt của dây tóc bóng đèn, và khả năng phân biệt sáng tối của mắt người. 3/. Trị số của volt kế đo phách. Trị số lúc min là góc pha = 0. Sau khi kiểm tra tất cả các điều kiện: - U máy xấp xỉ bằng U lưới. - Tần số máy xấp xỉ bằng tần số lưới, nhưng hơi cao hơn. (Kim đồng bộ kế quay theo chiều kim đồng hồ, và quay rất chậm). - Góc pha tiến dần đến 0: đèn tắt hết, đồng bộ kế trên đường từ 11 giờ đến 12 giờ volt kế đang trên đường về min, thì có thể thao tác đóng cầu dao. Thông thường người ta có thể cho phép đóng sớm một chút, để bù trừ cho thao tác chậm của vận hành viên , và bù trừ cho tốc độ đóng của máy cắt, cầu dao. Cố gắng không để đóng trễ hơn thời điểm đồng bộ Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 15 III. CÁC SƠ ĐỒ HÒA ĐỒNG BỘ 1. Hòa đồng bộ máy phát vào thanh cái Phía dưới nối vào 3 pha ABC của máy phát. Phía trên nối vào ABC của thanh cái. Giả sử thanh cái máy phát và máy phát đều được đo lường bằng một máy biến thế đo lường nối hình V/V. Người ta chỉ cần nối đất pha b phía thứ cấp của cả 2 phía, và nối a1, b1 vào một phía của cột đồng bộ, a2, b2 vào phía kia của cột đồng bộ. Như vậy b1 và b2 được nối với nhau. Có thể thấy khi máy phát đồng bộ với nhau thì: - Điện áp a1 bằng với a2, (V1 = V2) - Tần số a1 bằng với a2, (Hz1 = Hz2) - Góc pha a1 trùng với a2, (SS chỉ 12 giờ) - Hai bóng đèn trên cột đồng bộ tắt. Rơ le đồng bộ, có 2 loại, là rơ le tự động đồng bộ và rơ le kiểm soát đồng bộ (chống hòa sai). Khi 3 điều kiện trên thỏa thì rơ le sẽ xuất ra một lệnh đi đóng máy cắt. 2. Hòa đồng bộ máy phát vào lưới thông qua máy biến áp Trong thực tế hiện nay, ít khi người ta nối nhiều máy phát vào một thanh cái máy phát. Khuynh hướng chung là thiết kế hợp bộ máy phát - máy biến thế. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 16 Chương 3. CÁC THAO TÁC KHI HOÀ HAI MÁY PHÁT . I. HOÀ HAI MÁY PHÁT ĐIỆN Được thực hiện khi mất điện lưới. Lúc này máy phát điện chủ lực(máy B có CB) sẽ tự động khởi động, tủ ATS sẽ tự động chuyển qua máy phát cấp điện cho các tải ưu tiên của nhà máy. Lần lượt thực hiện các thao tác như sau: 1. Cúp CB điện lưới ở tủ tổng. 2. Khởi động máy phát A (không có CB) bằng cách phục hồi công tắc khẩn cấp và bật công tắc khởi động sang vị trí “MAN”. 3. Kiểm tra Volt, Hertz máy phát A bằng cách chuyển công tắc kiểm soát Volt, Hertz sang vị trí A. 4. Bấm các nút điều chỉnh tăng giảm Volt để điều chỉnh Volt máy A và Volt máy B bằng nhau. 5. Chỉnh Hertz máy A cho bằng máy B (điều chỉnh biến trở tăng giảm ga của mỗi máy). 6. Chuyển công tắc thao tác sang vị trí “HOÀ” và “HOÀ A – B” 7. Bấm công tắc nhấn “CHARGE” cho CB lên vị trí sẵn sàng. 8. Bấm công tắc nhấn “ĐÓNG CB” khi đèn hoà ở vị trí đèn xanh và đèn cho phép sáng. 9. Chỉnh biến trở điều chỉnh tăng ga máy A lên để sang tải từ máy B sang máy Ö Điều chỉnh sao cho KW mỗi máy gần bằng nhau. 1. Nếu cos φ hai máy hơi lệch, chỉnh cos φ bằng cách tăng, giảm Volt ở mỗi máy. 2. Khi đã cân bằng mới cho tăng tải lớn (bấm một hồi còi dài 30s cho lên tải không ưu tiên). Theo dõi quá trình lên tải của nhà máy tại tủ hoà sao cho công suất ở hai máy gần bằng nhau. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 17 3. Sau khi công suất hai máy ổn định (đã lên đủ tải), kiểm tra KW, cos φ của hai máy lần cuối. Nếu hơi lệch chỉnh lại KW, cos φ cho gần bằng nhau. Thường xuyên theo dõi hoạt động của hai máy phát và tủ hoà cho đến khi có điện lưới trở lại. II. NGƯNG HOẠT ĐỘNG TỦ HOÀ: Khi có điện lưới trở lại, theo dõi đèn báo điện lưới nếu ổn định trong 30 phút thì tiến hành ngưng hoạt động tủ hoà và chuyển sang điện lưới như sau: 1. Bấm hai hồi còi dài cho nhà máy giảm tải (theo quy định xuống tải). 2. Chờ đồng hồ báo công suất (KW) trên tủ hoà ổn định (kết thúc quá trình giảm tải) vào khoảng 300KW (nếu KW càng nhỏ thì càng tốt). 3. Sang tải máy A qua máy B bằng cách giảm ga máy A xuống. Khi KW máy A gần bằng 0 thì bấm công tắc nhấn “TẮT CB” tách rời hai máy. 4. Đóng CB diện lưới và chờ cho ATS chuyển sang điện lưới hoàn tất. 5. Bấm một hồi còi dài cho lên tải nhà máy trở lại 6. Theo dõi quá trình lên tải của nhà máy ở tủ điện tổng và chờ cho máy phát chạy không tải trong 5 phút để tự làm mát, sau đó mới cho dừng máy phát A (máy B sẽ tự động dừng). 7. Kiểm tra châm thêm dầu và trả lại các trạng thái bình thường ở hai máy phát và tủ hoà. III. TRƯỜNG HỢP KHẨN CẤP: A. ĐIỆN LƯỚI MẤT ĐỒNG THỜI MÁY PHÁT B (MÁY PHÁT CÓ CB) HƯ KHÔNG KHỞI ĐỘNG ĐƯỢC: Thao tác như sau: 1. Cúp CB điện lưới ở tủ tổng. 2. Cúp CB của máy phát B. 3. Khởi động máy phát A (kiểm tra Volt, Hertz) 4. Chuyển công tắc thao tác sang vị trí “KHẨN CẤP”. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 18 5. Bấm công tắc nhấn “CHARGE” cho CB lên vị trí sẵn sàng. 6. Bấm công tắc nhấn “ĐÓNG CB” tại tủ hoà. 7. Chờ cho ATS chuyển sang điện máy phát và thông báo không cho lên tải không ưu tiên trong nhà máy. B. KHI CÓ ĐIỆN LƯỚI TRỞ LẠI, NẾU ỔN ĐỊNH THÌ TIẾN HÀNH CHUYỂN SANG ĐỊÊN LƯỚI NHƯ SAU: 1. Bấm còi hiệu xuống tải và chờ cho đến khi đồng hồ KW ổn định (KW càng nhỏ càng tốt). 2. Bấm công tắc nhấn “TẮT CB” tại tủ hoà. 3. Đóng CB điện lưới ở tủ tổng. 4. Khi ATS đã chuyển sang điện lưới, bấm còi hiệu lệnh cho lên tải nhà máy trở lại. 5. Theo dõi quá trình lên tải của nhà máy và cho máy phát chạy không tải trong 5 phút để tự làm mát, sau đó tắt máy. 6. Chuyển công tắc thao tác ở tủ hoà sang vị trí “OFF”. IV. TRƯỜNG HỢP ĐANG HOÀ HAI MÁY PHÁT NHƯNG CÓ MỘT MÁY PHÁT BỊ SỰ CỐ: A. MÁY PHÁT B (CÓ CB) BỊ SỰ CỐ PHẢI DỪNG MÁY: 1. Bấm hiệu lệnh hai hồi còi dài. 2. Sang tải máy B qua máy A bằng cách giảm ga máy B xuống. 3. Khi KW máy B gần bằng 0, cúp CB của máy B. 4. Kiểm tra và điều chỉnh lại Volt, Hertz của máy phát A. 5. Tắt máy B để kiểm tra, sửa chữa. B. MÁY PHÁT A (KHÔNG CÓ CB) BỊ SỰ CỐ PHẢI DỪNG MÁY: 1. Bấm hiệu lệnh hai hồi còi dài. 2. Sang tải máy A qua máy B bằng cách giảm ga máy A xuống. 3. Khi KW máy A gần bằng 0, nhấn công tắc “TẮT CB” để tách rời hai máy. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 19 4. Kiểm tra và chỉnh lại Volt, Hertz của máy phát B. 5. Chuyển công tắc thao tác sang vị trí “KHÔNG HOÀ” và “OFF” 6. Tắt máy phát A để kiểm tra, sửa chữa. CHÚ Ý: - Khi có điện lưới trở lại: + Bấm còi hiệu lệnh xuống tải nhà máy. + Đóng CB điện lưới ở tủ tổng và chờ cho ATS chuyển sang điện lưới xong. + Cho lên tải nhà máy theo quy định. * Chú ý chung: Hai công tắc thao tác ở tủ hoà bình thường phải đặt ở vị trí “KHÔNG HOÀ” và “OFF” phải tuyệt đối cẩn thận khi thao tác trong từng trường hợp. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 20 Chương 4. VẬN HÀNH MÁY PHÁT ĐIỆN KOHLER I.KIỂM TRA TRƯỚC KHI MỞ MÁY Việc kiểm tra phải được tiến hành định kỳ thường xuyên mỗi ngày. Nếu không hoạt động trong thời gian dài, thì mỗi tuần phải cho máy chạy trong 30 phút để kiểm tra tình trạng làm việc của máy và nạp bình ắc quy. Các yếu tố cần phải kiểm tra gồm: 1. Nhớt bôi trơn: Mực nhớt bôi trơn phải ngay hoặc gần dưới dấu FULL trên que thăm nhớt (tránh vượt quá dấu này). Nhớt bôi trơn dùng loại SHELL ROTELLADD. 2. Mực nhiên liệu: Bảo đảm rằng nhiện liệu trong thùng nhiên liệu đủ cung cấp cho máy làm việc bình thường trong thời gian tối thiểu là 8 giờ. Nhiên liệu là dầu DO (Diesel Oil). 3. Ắc quy: Kiểm tra các mối nối dây, điện áp và mmực nước điện giải trong bình. 4. Mực nước làm nguội: Duy trì mực nước làm nguội trong két nước cách miệng châm nước từ 10mm đến 20mm. 5. Bộ lọc không khí: Phải sạch sẽ và lắp đặt đúng để ngăn không cho không khí bẩn lọt vào động cơ. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 21 6. Dây curoa: các dây curoa kéo quạt gió, bơm nước, motor sạc bình… phải đủ sức căng và còn tốt. 7. Vùng làm việc: Không được để dụng cụ, phụ tùng, giẻ lau hoặc bất cứ vật gì ở trên máy, xung quanh máy để bảo đảm cho máy làm viêc tốt và an toàn. 8. Hệ thống xả khói: miệng ống xả phải sạch sẽ; Bộ giảm âm, các ống nối... phải được gắn chặt và còn tốt. 9. Hệ thống đèn báo: Gạt cần LAMP TEST trên bảng điều khiển DEC – 3 CONTROLLER để chắc chắn rằng mọi đèn báo đều hoạt động tốt. II.Ý NGHĨA CÁC ĐÈN BÁO. 1.Pre High Engine Temperature: Báo trước trạng thái quá nhiệt của động cơ. Đèn sáng nếu nhiệt độ của động cơ đang tăng dần đến ngưỡng dừng máy. 2.Pre Low Oil Pressure: đèn sáng nếu áp suất nhớt bơi trơn đang giảm dần đến ngưỡng dừng máy. 3. Low Water Temperature: đèn sáng nếu nước làm nguội quá lạnh. 4.Low Fuel : Đèn sáng nếu thùng nhiên liệu gần cạn (nếu có trang bị bộ báo mực nhiên liệu). 5. High Engine Temperature: Đèn sáng do máy tự động tắt do nhiệt độ động cơ tắng quá cao. Sự dừng máy này xảy ra sau 5 giây kể từ lúc nhiệt độ động cơ đạt đến ngưỡng tắt máy. 6. Low Oil Pressure: đèn sáng do máy tự động tắt do không đủ áp suất nhớt bôi trơn. Sự dừng máy xảy ra sau 5 giây kể từ lúc có sự cố. 7. Emergency Stop: Đèn sáng khi ấn nút Emergency Stop. 8. Over Speed: Đèn sáng do máy tự động tắt do xảy ra hiện tượng vượt tốc (tần số vượt quá 70 Hz, vòng quay động cơ cao hơn 2100 vòng/phút). Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 22 9. Battery Chager Fault: Đèn sáng nếu bộ sạc điện cho ắc quy bị hỏng. 10. Low Battery Volts: đèn sáng nếu điện thế của ắc quy hoặc bộ sạc điện cho ắc quy dưới mức quy định. 11. Auxiliary: đèn sáng hoặc nhấp nháy trong những trường hợp sau: - Nhấp nháy ngay tức thời nếu không có điện áp AC ở đầu ra(không kể 10 giây sau khi khởi động). -Đèn sáng và động cơ dừng sau 5 giây nếu mực nước làm nguội trong két nước thấp hơn quy định(không kể 30 giây sau khi khởi động). 12. Over Crank: đèn sáng biểu thị trạng thái khởi động quá mức. Khởi động quá mức khi: - Động cơ không thể khởi động sau 45 guây khởi động liên tục. -Hoặc sau 75 giây của quá trình khởi động định kỳ. 13. Auxiliary Pre Alarm: Lắp đặt theo yêu cầu của khách hàng. 14. Air Damper: Thiếu gió trong động cơ. 15. System Ready: Đèn sáng khi công tắc chính ở vị trí AUTO và hệ thống máy sẵn sàng hoạt động. 16. Generator Switch Not in Auto: Đèn sáng khi công tắc chính ở vị trí RUN hoặc OFF/ RESET (tức là khi công tắt chính không ở vị trí AUTO). 17.Scale Lamps: Cho biết các trị số của đồng hồ Volt, Amper sẽ được đọc theo thang trên hay dưới(UPPER hoặc LOWER METER SCALES). 18. Selector Switch: Dùng kiểm tra dòng điện và điện áp ở các pha khác nhau. 19. Lamp Test: Công tắc này dùng để kiểm tra tình trạng các đèn báo. 20. Genertor Master Switch: có 3 vị trí: RUN, OFF/RESET và AUTO. -RUN: Gạt công tắc sang vị trí RUN, máy sẽ khởi động liền sau đó. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 23 -AUTO: Nếu hệ thống là nguồn dự phòng có trang bị ATS thì công tắc này phải ở vị trí AUTO để khi nguồn điện lưới bị mất thì máy sẽ tự khởi động và khôi phục lại nguồn điện. -OFF: Nếu muốn dừng máy thì gạt công tắc này sang vị trí OFF/ RESET. - RESET: Chức năng này được dùng sau khi máy gặp sự cố. Khi ấy máy dừng, còi hu, đèn chớp sáng. Gạt công tắc này sang vị trí OFF/ RESET thì còi và đèn sẽ tắt, sẵn sàng cho việc khởi động máy trở lại. 21.Alarm Horn: Còi hụ nếu hệ thống có lỗi, hoặc công tắc chính không ở vị trí AUTO. 22.Alarm Silence: Dùng ngắt còi trong thời gian sữa chữa (trường hợp công tắc chính ở vị trí AUTO) 23.Voltage Adjustment: Xoay vít để điều chỉnh điện áp ra của máy. 25. Emergency Stop: Ấn nút này để dừng tức thời hệ thống (chỉ dùng trong trường hợp thật khẩn cấp). III.CÁC ĐỒNG HỒ VÀ CẦU CHÌ: 25.Hourmeter: Cho biết tổng số giờ hoạt động của máy để tiện việc bảo dưỡng định kỳ. 26. Frequencymeter: Biểu thị tần số dòng điện ra của máy. 27.AC Voltmeter :Biểu thị điện áp dây hay điện áp pha đã chọn trên selector switch. 28. AC Ammeter: Biểu thị cường độ dòng điện trên dây pha đã chọn bởi selector switch. 29.Oil Pressure: Biểu thị áp suất nhớt bôi trơn động cơ. 30. Water Temerature: Biểu thị nhiệt độ của nước làm mát động cơ. 31. DC Voltmeter: Biểu thị điện áp của ắc quy ( >= 24 VDC). 32.Fuses: Các cầu chì bảo vệ. IV. THAO TÁC TRÊN MÁY: Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 24 A. KHỞI ĐỘNG Để khởi động máy tại bảng điều khiển DEC – 3 CONTROLLER chỉ cần gạt công tắc chính sang vị trí RUN. Sau khi máy chạy ổn định được khoảng 1 phút , đóng cầu dao chính đưa tải vào sử dụng. ƒ Lưu ý: - Còi sẽ kêu và đèn NOT IN AUTO sẽ sáng khi công tắc chính không ở vị trí AUTO. - DEC- 3 CONTROLLER được trang bị chức năng START/ STOP TRANSFER để trách việc khởi động vô ý động cơ. Nếu công tắc chính thình lình gạt sang vị trí OFF/ RESET rồi lại nhanh chóng chuyển sang vị trí RUN thì máy sẽ quay chậm dần rồi mới khởi động lại. B. TẮT MÁY Cắt tải ra khỏi máy phát và cho máy chạy không tải khoảng 5 phút để tự làm nguội Sau đó chuyển công chính sang vị trí AUTO để ngừng máy. C. CÁC CHỨC NĂNG TỰ ĐỘNG DỪNG MÁY: 1. Vượt quá tốc độ 2. Khởi động quá mức 3. Áp suất nhớt bôi trơn thấp. 4. Nhiệt độ động cơ quá cao. 5. Mực nước làm mát thấp. 6. điện áp ra bị vọt lên cao. D. PHƯƠNG PHÁP RESET CONTROLLER: (Sau khi xảy ra các lỗi tự động dừng máy) 1. Gạt công tắc ALARM sang vị trí SILENCE 2. cắt tải khỏi máy phát. 3. Tìm và khắc phục nguyên nhân gây dừng máy. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 25 4. Nếu nút tắt khẩn cấp đang bị tác động, xoay nút này theo chiều kim đồng hồ cho đến khi nó bật trở lạu vị trí nguyên thuỷ. 5. Nếu đèn AIR DAMPER trên controller sáng, reset lại AIR DAMPER trên động cơ. 6. Khởi động lại máy bằng cách gạt công tắc chính sang vị trí OFF/ RESET rồi sau đó gạt sang vị trí RUN. 7. Kiểm tra lại tình trạng máy phát. 8. Đóng tải. Gạt công tắc ALARM sang vị trí NORMAL. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 26 KẾT LUẬN Việc đảm bảo cung cấp điện năng cho các xí nghiệp, nhà máy và phục vụ đời sống sinh hoạt hàng ngày là một trong những vấn đề hết sức bức thiết của xã hội, của quốc gia và trên toàn cầu. Ngày nay, trên thế giới người ta không những sử dụng nguồn nguyên liệu có sẵn như nước, gió…. để tạo ra điện năng mà còn sử dụng những nguồn năng lượng khác như điện hạt nhân, khí điện đạm, năng lượng mặt trời… để đáp ứng cho nhu cầu tiêu thụ. Bên cạnh đó, máy phát điện cũng đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc cung cấp đầy đủ và kịp thời cho nhu cầu tiêu thụ điện năng. Vì vậy hệ thống hoà máy phát điện là hết sức cần thiết. Đồ án Cung Cấp Điện GVHD: Dương Ngọc Hùng SVTH: Trần Minh Hưng Quốc Trang 27 Tài liệu tham khảo: 1. Giáo trình Cung Cấp Điện của thầy Nguyễn Hoàng Phương. 2. Tài liệu của thầy Dương Ngọc Hùng 3. Tài liệu Download