lời Mở đầu
Chúng ta được biết rằng: Có thể sử dụng nhiều nguồn năng lượng khác nhau để phát điện. Trong đó năng lượng truyền thống như: Than, dầu, khí đốt, hạt nhân, thuỷ năng được coi là các dạng năng lượng cơ bản, còn năng lượng mặt trời, năng lượng gió, năng lượng thuỷ chiều và năng lượng thuỷ chiều cực nhỏ . là những dạng năng lượng mới. Với các nhà máy nhiệt điện, người ta sử dụng nhiên liệu là than đá, dầu hơi đốt.
Nhà máy thuỷ điện lợi dụng năng lượng dòng chảy (bao gồm cả động năng và thế năng). Người ta còn xây dựng nhà máy điện bằng cách khai thác năng lượng nguyên tử, năng lượng mặt trời .
ở nước ta có 3 nguồn năng lượng chính đã được khai thác là than, dầu khí, và năng lượng các lòng sông, suối lớn. Còn các nguồn năng lượng khác như: Năng lượng hạt nhân, gió, thuỷ chiều, sóng biển, mặt trời .đang được nghiên cứu sử dụng.
Trong các nhà máy điện kể trên, thì phổ biến nhất là nhà máy thuỷ điện và nhiệt điện. Mỗi loại có những ưu điểm và nhược điểm riêng.
Nhà máy thuỷ điện gồm hàng loạt các ưu điểm sau :
- Hiệu suất nhà máy thuỷ điện có thể đạt được rất cao so với nhà máy nhiệt điện.
- Thiết bị đơn giản, dễ tự động hoá và có khả năng điều khiển từ xa.
- ít sự cố và cần ít người vận hành.
- Có khả năng làm việc ở phần tải thay đổi.
- Thời gian mở máy và dừng máy ngắn.
- Không làm ô nhiễm môi trường.
Mặt khác, nếu khai thác thuỷ năng tổng hợp, kết hợp với tưới tiêu, giao thông và phát điện thì giá thành điện sẽ giảm xuống, giải quyết vấn đề triệt để của thuỷ lợi và môi trường sinh thái của một vùng rộng lớn quanh đó.
Vốn đầu tư xây dừng nhà máy thuỷ điện đòi hỏi lớn hơn so với xây dựng nhà máy nhiệt điện. Nhưng giá thành 1 KWh của thuỷ điện rẻ hơn nhiều so với nhiệt điện, nên tính kinh tế vẫn là tối ưu hơn. Tuy nhiên, người ta cũng không thể khai thác nguồn năng lượng này bằng bất cứ giá nào. Xây dựng công trình thuỷ điện thực chất là thực hiện một sự chuyển đổi điều kiện tài nguyên và môi trường.
Sự chuyển đổi này có thể tạo ra một điều kiện mới, gía trị mới sử dụng cho các lợi ích kinh tế xã hội nhưng cũng có thể gây ra những tổn thất về xã hội và môi trường mà chúng ta khó có thể đánh giá hết được.
Người ta chỉ khai thác thuỷ năng tại các vị trí công trình cho phép về điều kiện kỹ thuật, có hiệu quả kinh tế sau khi đã so sánh giữa lợi ích và tổn thất.
Đối với những thành phố và khu công nghiệp lớn phải kết hợp nhiều nhà máy nhiệt điện, điện nguyên tử và thuỷ điện. Chúng cần làm việc đồng bộ sao cho đạt hiệu quả cao nhất.
ở nước ta năng lượng của các dòng chảy trong sông, suối (thuỷ năng) rất phong phú, đứng hàng thứ 22 trên thế giới về tiềm năng thuỷ điện. Nguồn năng lượng này được phân bố khắp đất nước.
Nhà nước và chính phủ đã có những sự đầu tư phát triển hệ thống thủy điện như một số nhà máy lớn : Tuyên Quang, Sơn La, Hòa Bình
Một chỉ tiêu quan trọng để đánh giá chất lượng điện năng là tần số của lưới điện, tần số và sự suy giảm tần số của lưới nó phản ánh sự cung cấp năng lượng đủ hay thiếu của hệ thống. Trong hệ thống các nhà máy điện phải luôn luôn đảm bảo cung cấp đủ công suất cho tất cả các phụ tải của hệ thống và có dự phòng, đảm bảo tần số lưới dao động 49.5-50.5 Hz.
ở lưới điện Việt Nam, tần số lưới điện bình thường là 50 Hz. Việc giữ tần số ổn định cho lưới điện là một vấn đề quan trọng, vì nó giữ ổn định cho mạng điện quốc gia. Khi tần số suy giảm dẫn đến giao động công suất trong khu vực làm mất ổn định hệ thống và hệ thống sẽ tan rã nếu không xử lý kịp thời.
Thông qua việc điều khiển tốc độ quay tuabin ta có thể điều chỉnh tần số và phân bố công suất của máy phát từ đó có thể điều chỉnh tần số của lưới điện và phân bố công suất của tổ máy sao cho chi phí vận hành là nhỏ nhất. Do vậy sau khi tìm hiểu về nhà máy thủy điện, được sự giúp đỡ tận tình của thầy giáo TS. Nguyễn Văn Hòa và các thầy cô trong bộ môn Điều Khiển Tự Động, cùng với sự chỉ bảo dẫn dắt của các cô chú trong nhà máy thủy điện Hòa Bình, chúng em đã hoàn thành đồ án tốt nghiệp:
“Nghiên cứu phương pháp điều khiển tốc độ quay của tuabin trong nhà máy thủy điện Hòa Bình ”.
Bản đồ án này gồm các chương:
Chương 1 : Tổng quát chung nhà máy thuỷ điện.
Chương 2 : Kết cấu của các thành phần cơ khí trong nhà máy thủy điện Hòa Bình
Chương 3 : Hệ thống điều khiển tốc độ quay của Tuabin (Bộ điều tốc).
Chương 4 : Mô phỏng quá trình điều khiển tần số của bộ điều tốc bằng Matlab.
95 trang |
Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2313 | Lượt tải: 1
Bạn đang xem trước 20 trang tài liệu Đồ án Nghiên cứu phướng pháp điều khiển tốc độ quay của tubin ở Hòa Bình, để xem tài liệu hoàn chỉnh bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
®Üa cña nã t¹o ra híng ¸p lùc.
Do tÝnh sai ¸p cña th©n ng¨n kÐo chÝnh 8.3 nªn t¹o ra lùc híng lªn phÝa trªn, c©n b»ng víi lùc tõ phÝa pitt«ng xÐc v« m« t¬ phô 8.2. Kim 8.4 chuyÓn ®éng lªn trªn vµ xuèng díi nhê t¸c ®éng cña thanh truyÒn 8.6 sÏ lµm cho ¸p lùc trong khoang trªn pitt«ng 8.4 thay ®æi, ph¸ vì c©n b»ng lùc t¸c ®éng cÇn pitt«ng, do ®ã pitt«ng chuyÓn vÒ híng t¬ng øng (Lªn trªn hoÆc xuèng díi) th«ng qua thanh truyÒn 8.6 ®Èy kim ng¨n kÐo kÝch thÝch 8.4 vÒ vÞ trÝ gi÷a.
Th©n ng¨n kÐo chÝnh 8.3 chuyÓn ®éng cïng víi pitt«ng, ®Èy dÇu ¸p lùc vµo mét khoang cña xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc vµ th«ng khoang kia víi ®êng dÇu c¶.
Thêi gian më vµ ®ãng cña xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc ®îc ®iÒu chØnh b»ng c¸c ªcu 8.1, trong ®ã ªcu trªn h¹n chÕ hµnh tr×nh xuèng díi cña th©n ng¨n kÐo chÝnh vµ chØnh thêi gian ®ãng, cßn ªcu díi h¹n chÕ hµnh tr×nh lªn phÝ trªn vµ chØnh thêi gian më.
3.3.3: C¬ cÊu h¹n chÕ ®é më [MOO]
Nhê cã c¬ cÊu h¹n chÕ ®é më cã thÓ ngõng vµ khëi ®éng tæ m¸y ®iÒu khiÓn b»ng tay vµ h¹n chÕ ®é më c¸nh híng níc. C¬ cÊu cã 2 bé truyÒn ®éng ®éc lËp, bé truyÒn ®éng b»ng tay 14.1 vµ bé truyÒn ®éng tù ®éng 14.2.
Khi ®éng c¬ chay hoÆc quay v« l¨ng th× cÇn 14.7 sÏ truyÒn ®éng lµm quay trôc h¹n chÕ 18. Trôc h¹n chÕ quay sÏ t¸c ®éng lªn ng¨n kÐo chÝnh 8 vµ sÏ lµm cho th©n ng¨n kÐo chuyÓn ®éng.
Do ng¨n kÐo chuyÓn ®éng, xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc sÏ thay ®æi vÞ trÝ cña m×nh vµ th«ng qua c¸p liªn l¹c ngîc 22 lµm quay trôc liªn l¹c 19 ®Èy th©n ng¨n kÐo vÒ vÞ trÝ gi÷a. §Ó h¹n chÕ ®é më m¸y híng níc, c¬ cÊu ®é më ®îc ®a vÒ vÞ trÝ øng víi ®é më cho phÐp lín nhÊt tuú theo ®iÒu kiÖn vËn hµnh.
Khi m¸y híng níc dÞch chuyÓn vÒ phÝa më ®¹t tíi ®é më ®ã th× liªn l¹c ngîc th«ng qua trôc liªn l¹c ngîc 19 ®Èy th©n ng¨n kÐo vÒ phÝa gi÷a vµ m¸y híng níc ngõng chuyÓn ®éng. §éng c¬ ®iÖn 14.2 dõng l¹i ë vÞ trÝ ngoµi cïng nhê c¸c c«ng t¾c hµnh tr×nh ®Çu cuèi: §ãng 14.3, më 14.4.
3.3.4: C¬ cÊu hiÖu chØnh bé ®iÒu chØnh theo cét níc 15.
§é më vµo tuabin bÞ h¹n chÕ nhê cam 15.3, th«ng qua thanh truyÒn 18.2 vµ 18.4 t¸c ®éng liªn tôc bé h¹n chÕ 18, ®a nã vÒ vÞ trÝ øng víi ®é më cho phÐp lín nhÊt cña m¸y híng níc ë cét níc ®ã. Cam 15.3 ®îc chÕ t¹o phï hîp víi ®êng giíi h¹n c«ng suÊt cña tæ m¸y ®îc x¸c ®Þnh bëi ®Æc tÝnh vËn hµnh.
3.3.5: C¬ cÊu liªn l¹c ngîc ®iÒu chØnh theo cét níc 17 ®¶m b¶o c¾t tÝn hiÖu ®Õn ®éng c¬ 15.1 cña c¬ cÊu chØnh bé ®iÒu chØnh theo cét níc khi c¬ cÊu ®iÒu chØnh theo cét níc ®¹t tíi vÞ trÝ øng víi cét níc ®ang lµm viÖc.
3.3.6: Trôc bé h¹n chÕ 18 lùa chon gi¸ trÞ lín nhÊt h¹n chÕ ®é më m¸y híng níc trong c¸c gi¸ trÞ hiÖn cã ë thêi ®iÓm ®ã ë c¬ cÊu h¹n chÕ ®é më 14 vµ han chÕ theo cét níc 15.
3.3.7: Trôc liªn l¹c ngîc 19 dïng ®Ó truyÒn tÝn hiÖu liªn l¹c ngîc tõ xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc. Trôc cã qu¶ t¹ 19.3 ®Ó kÐo c¨ng d©y c¸p 22.
§Ó trôc kh«ng bÞ quay qóa trong trêng hîp ®øt d©y c¸p, ngêi ta l¾p chèt h¹n chÕ 20.2 trªn bÖ m¸y, ë díi qña t¹ ngêi ta cã l¾p bé phËn h×nh dÎ qu¹t 19.5 ®Ó d©y c¸p truyÒn chuyÓn ®éng cña xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc ®Õn ®ång hå chØ ®é më cña m¸y híng níc 13. VÞ trÝ bé phËn h×nh dÎ qu¹t trªn qu¶ t¹ cã thÓ ®îc ®iÒu chØnh nhê cam lÖch t©m.
3.3.8: Bé läc dÇu kÐp 5 dïng ®Ó läc thªm dÇu vµo c¸c c¬ cÊu n»m trong tñ ®iÒu tèc. CÊu t¹o bé läc ®¶m b¶o cã thÓ dïng dÇu s¹ch ®Ó vÖ sinh vµ röa phÇn líi läc kh«ng lµm viÖc vµ kh«ng ph¶i th¸o nã ra khái vá.
Ngoµi ra cßn c¸c ®ång hå cÇn thiÕt ®Ó theo dâi sù lµm viÖc cña tæ m¸y vµ cña bé ®iÒu tèc.
- §ång hå tèc ®é ®iÖn b¸o tÇn sè quay cña tæ m¸y
- §ång hå chØ ®é më cña m¸y híng níc vµ vÞ trÝ cña bé h¹n chÕ.
- §ång hå c©n b»ng chØ gi¸ trÞ vµ chiÒu dßng ®iÖn ®iÒu khiÓn trong cuén d©y cña bé biÕn ®æi ®iÖn thñy lùc
- C¸c ®Ìn tÝn hiÖu b¸o vÞ trÝ c¸c chèt vµnh ®iÒu khiÓn
- ¸p kÕ b¸o ¸p lùc dÇu ®a vµo bé biÕn ®æi ®iÖn thuû lùc vµ c¸c bé b¸o cét níc n»m ë trong tñ ®iÒu tèc.
- D©y c¸p ph¶n håi c¬ vµ tÊt c¶ c¸c ®êng èng dÉn ®Õn tñ ®iÒu tèc tõ phÝa díi.
Qu¸ tr×nh ho¹t ®éng ë c¸c chÕ ®é kh¸c nhau cña tñ ®iÒu tèc:
* Khëi ®éng tæ m¸y:
VÞ trÝ cña c¸c c¬ cÊu vµ c¸c bé phËn riªng biÖt tríc khi khëi ®éng tæ m¸y nh sau :
Van 7 trong tñ ®iÒu tèc më, ¸p lùc dÇu b»ng 18-20kg/cm2.
CÇn 2.3 cña bé biÕn ®æi ®iÖn thuû lùc n»m ë vÞ trÝ Tù ®éng.
C¬ cÊu h¹n chÕ më n»m ë vÞ trÝ t¬ng øng víi vÞ trÝ m¸y híng níc ®ãng hoµn toµn. Kim ®á cña ®ång hå 13 n»m ë chÊm ®á kÓ tõ phÝa 0 cña thang ®o. Kim ®en chØ m¸y híng níc ®ãng hoµn toµn. §Ìn tÝn hiÖu 12 b¸o xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc ®· th¸o chèt ( §Ìn xanh s¸ng). Khi ph¸t tÝn hiÖu khëi ®éng, ®éng c¬ 14.2 ®ãng ®iÖn ®Èy cÇn 14.7 cña bé h¹n chÕ ®é më lªn phÝa trªn. Khi cÇn b¾t ®Çu chuyÓn ®éng th× tiÕp ®iÓm cuèi14.3 t¸c ®éng vµ ph¸t tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn vµo cuén d©y cña bé biÕn ®æi ®iÖn thñy lùc lµm viÖc nhë tÝn hiÖu cña bé h¹n chÕ ®iÖn trªn b¶ng thiÕt bÞ ®iÖn. Tæ m¸y b¾t ®Çu quay, khi tÇn sè quay gÇn b»ng tÇn sè quay ®Þnh møc vµ m¸y híng níc më ®Õn ®é më kh«ng t¶i th× tiÕn hµnh ®ång bé vµ hoµ tæ m¸y vµo líi. Khi ®ãng m¸y ng¾t cña m¸y ph¸t th× bé h¹n chÕ ®iÖn ®îc c¾t ra. Tæ m¸y cã thÓ mang t¶i ®Õn phô t¶i cho phÐp lín nhÊt cña cét níc ®ã.
* Ngõng m¸y :
Khi ph¸t tÝn hiÖu ngõng tæ m¸y b×nh thêng th× c¬ cÊu thay ®æi tÇn sè vµ c«ng suÊt sÏ gi¶m bít phô t¶i cña tæ m¸y b»ng c¸ch ®ãng bít m¸y híng níc cña tuabin. Khi m¸y híng níc ®¹t tíi ®é më kh«ng t¶i th× tæ m¸y ®îc c¾t khái líi nhê tiÕp ®iÓm hµnh tr×nh cña m¸y chØ huy, lóc ®ã ®éng c¬ bé h¹n chÕ ®é më ®ãng ®iÖn lµm viÖc vÒ phÝa ®ãng, m¸y híng níc ®ãng hoµn toµn, tæ m¸y ngõng. TiÕp ®iÓm hµnh tr×nh t¸c ®éng c¾t ®iÖn ®éng c¬.
* Tæ m¸y lµm viÖc díi t¶i:
TÇn sè trong líi ®iÖn t¨ng lªn lµm cho tÇn sè quay cña tæ m¸y còng t¨ng lªn. Khi tÇn sè ®ã vît qu¸ gi¸ trÞ sè bé nh¹y cña bé ®iªu tèc th× trªn b¶ng ®iÖn sÏ t¹o ra tÝn hiÖu tû lÖ víi ®é sai lÖch tÇn sè vµ cã chiÒu híng kh«i phôc tr¹ng th¸i c©n b»ng, nghÜa lµ cã chiÒu híng ®ãng bít m¸y híng níc.
* Sa th¶i phô t¶i:
Khi m¸y ng¾t cña m¸y ph¸t nh¶y, b¶ng thiÕt bÞ ®iÖn h×nh thµnh tÝn hiÖu “§i ®ãng” truyÒn qua bé biÕn ®æi thuû lùc, do ®ã th©n ng¨n kÐo chÝnh 8.3 chuyÓn ®éng hÕt xuèng díi vµ m¸y híng níc ®ãng l¹i víi tèc ®é lín nhÊt mµ ®iÒu kiÖn ®¶m b¶o ®iÒu chØnh cho phÐp.
* Ngõng sù cè tæ m¸y.
NÕu sau khi m¸y ng¾t cña m¸y ph¸t nh¶y mµ th©n ng¨n kÐo chÝnh kh«ng chuyÓn ®éng xuèng díi vµ c«ng t¾c hµnh tr×nh cñ m¹ch b¶o vÖ chèng lång tèc 21 kh«ng nh¶ ra th× ng¨n kÐo sù cè sÏ t¸c ®éng khi tÇn sè quay cña tæ m¸y ®¹t b»ng 115% tèc ®é ®Þnh møc vµ ng¨n kÐo sù cè sÏ ®ãng m¸y híng níc kh«ng qua ng¨n kÐo chÝnh cña bé ®iÒu tèc.
Ng¨n kÐo sù cè còng t¸c ®éng ®Ó ®ãng m¸y híng níc khi bÊt kú b¶o vÖ c¬ khÝ thuû lùc vµo lµm viÖc mµ m¸y híng níc kh«ng ®ãng l¹i ®îc b»ng ng¨n kÐo chÝnh cña bé ®iÒu tèc.
Khi lång tèc 170% nguyªn lý lµm viÖc cña ng¨n kÐo sù cè cã bé truyÒn ®éng ®iÖn tö. ViÖc ngõng sù cè tæ m¸y do c¸c nguyªn nh©n kh«ng liªn quan tíi lång tèc ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch ®èng ®iÖn ®éng c¬ cña c¸c c¬ cÊu h¹n chÕ ®é më. Trong trêng hîp nµy m¸y ph¸t ®îc c¾t khái líi ®iÖn nhê c«ng t¾c hµnh tr×nh cña m¸y chØ huy khi c¸c m¸y híng níc ®¹t tíi ®é më kh«ng t¶i.
* §iÒu khiÓn b»ng tay.
§Ó ®iÒu khiÓn b»ng tay, cÇn cña bé biÕn ®æi ®iÖn thuû lùc 2.3 ph¶i ®a vÒ “B»ng tay” lóc ®ã khoang trªn pitt«ng 2.4 cñ bé biÕn ®æi ®iÖn thuû lùc sÏ th«ng víi ®êng dÇu x¶ vµ pitt«ng chuyÓn ®éng lªn trªn, l¹i trõ kh¶ n¨ng lµm viÖc tù ®éng cña ®iÓu tèc qua bé biÕn ®æi ®iÖn thuû lùc. Trong trêng hîp nµy ph¶i dung v« l¨ng cña c¬ cÊu h¹n chÕ ®é më 14.1 ®Ó khëi ®éng, ngõng, duy tr× tÇn sè quay vµ thay ®æi phô t¶i cña tæ m¸y.
Khëi ®éng tæ m¸y ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay nh sau:
Quay v« l¨ng 14.1 ®Ó ®a cÇn bé h¹n chÕ 14.7 vÒ vÞ trÝ ®é më khëi ®éng b»ng c¸ch c¨n cø vµo chØ sè ®ång hå vÞ trÝ m¸y híng níc 13. Dïng v« l¨ng 14.1 cña c¬ cÊu h¹n chÕ ®é më 14 chØnh ®é më kh«ng t¶i phï hîp ®Ó ®¹t tÇn sè quay ®Þnh møc 100%.
Ngõng tæ m¸y b»ng c¸ch quay v« l¨ng 14.1 vÒ phÝa ®ãng. Khi ®ã tæ m¸y ph¶i tù ®éng c¾t khái líi khi m¸y híng níc ®¹t tíi ®é më kh«ng t¶i.
* Tr×nh tù chuyÓn tæ m¸y tõ ®iÒu khiÓn b»ng tay ra ®iÒu khiÓn tù ®éng vµ ngîc l¹i.
Khi chuyÓn tõ ®iÒu khiÓn b»ng tay sang tù ®éng
ph¶i dïng kho¸ 9 ®Ó ®a kim ®ång hå c©n b»ng 10 ®Õn v¹ch 1-1.5 vÒ phÝa “T¨ng” sau ®ã chuyÓn cÇn 2.3 vÒ vÞ trÝ “Tù ®éng”.
Sau khi thùc hiÖn thao t¸c trªn, dung kho¸ 9 ph¸t tÝn hiÖu “Gi¶m” cho ®Õn khi kim ®ång hå c©n b»ng 10 n»m vÒ v¹ch “0” trªn ®ång hå 13. Kim ®en chØ vÞ trÝ m¸y híng níc c¸ch kim ®á h¹n chÕ ®é më mét Ýt, dïng v« l¨ng 14.1 ®Ó ®a cÇn 14.7 vÒ vÞ trÝ më hÕt.
Khi chuyÓn tõ ®iÒu khiÓn tù ®éng sang b»ng tay th×
ph¶i quay v« l¨ng 14.1 cña c¬ cÊu h¹n chÕ ®é më vÒ phÝa ®ãng ®Õn khi nµo trªn ®ång hå 13 kim ®á vµ kim ®en trïng nhau, lóc ®ã trªn ®ång hå c©n b»ng sÏ xuÊt hiÖn tÝn hiÖu nhá vÒ phÝa t¨ng sau ®ã chuyÓn cÇn 2.3 vÒ vÞ trÝ “B»ng tay”.
Thùc hiÖn nghiªm tóc tr×nh tù thao t¸c ë môc 5.6 khi chuyÓn tõ ®iÒu khiÓn tù ®éng sang ®iÒu khiÓn b»ng tay vµ ngîc l¹i sÏ ®¶m b¶o phô t¶i cña tæ m¸y sÏ kh«ng thay ®æi.
ChØ ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b»ng tay hoÆc khi m¸y ®· ngõng míi ®îc phÐp ®ãng vµ më van 7.
3.4. CÊu t¹o vµ nguyªn lý lµm viÖc cña ng¨n kÐo ®ãng sù cè m¸y híng níc.
3.4.1: Tæ m¸y ngõng sù cè nhê ng¨n kÐo sù cè ®îc ®iÒu khiÓn b»ng ®iÖn thñy lùc.
Ng¨n kÐo sù cè gåm cã:
- B¶n th©n ng¨n kÐo sù cè ®êng kÝnh 150mm.
- Ng¨n kÐo ®iÒu khiÓn cuén ®iÖn tõ.
- Bé tiÕt lu.
3.4.2: Ng¨n kÐo sù cè ®îc l¾p ®Æt trªn c¸c èng ®iÒu khiÓn, nèi ng¨n kÐo chÝnh cña bé ®iÒu tèc víi c¸c xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc.
§Çu nèi víi ng¨n kÐo sù cè cã c¸c ®êng èng:
èng ¸p lùc tõ MHY.
èng x¶ dÇu vÒ MHY.
èng nèi víi xÐcv«m«t¬ l¾p trong ng¨n kÐo, vµo khoang B.
- èng th¸o dÇu vÒ b¬m vÐt dÇu.
Khi tæ m¸y ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b×nh thêng, th©n ng¨n kÐo 1.1 n»m ë vÞ trÝ ngoµi cïng bªn ph¶i vµ kh«ng ng¨n c¶n dßng dÇu tõ ng¨n kÐo cña bé ®iÒu chØnh tíi xÐcv«m«t¬ m¸y híng níc. Ng¨n kÐo sù cè ®îc ®iÒu khiÓn nhê xÐcv«m«t¬ l¸p ë bªn trong.
Khi ng¨n kÐo sù cè ph¸t tÝn hiÖu ngõng tæ m¸y th× khoang “B” cña xÐcv«m«t¬ bªn trong th«ng víi ®êng dÇu x¶, dÇu ¸p lùc ë khoang “A” ®Èy th©n ng¨n kÐo 1.1 tõ vÞ trÝ ngoµi cïng bªn ph¶i sang bªn tr¸i. Do ®ã bÞt kÝn èng ®iÒu khiÓn tõ ng¨n kÐo chÝnh tíi c¸c xÐcv«m«t¬. Khoang “A” ®ãng cña xÐcv«m«t¬ m¸y híng níc th«ng víi ®êng dÇu ¸p lùc, cßn khoang “B” më cña xÐcv«m«t¬ th«ng víi ®êng dÇu x¶. Do ®ã xÐcv«m«t¬ m¸y híng níc ®ãng l¹i.
3.4.3: Ng¨n kÐo ®iÒu khiÓn cuén ®iÖn tõ:
Ng¨n kÐo ®iÒu khiÓn 3 cã cuén ®iÖn tõ 2 dïng ®Ó ®iÒu khiÓn b»ng tay vµ tù ®éng ng¨n kÐo sù cè. Khi tæ m¸y ë chÕ ®é ®iÒu khiÓn b×nh thêng th× cuén ®iÖn tõ 2 kh«ng cã ®iÖn, kim 3.1 n»m ë vÞ trÝ cuèi cïng.
Ng¨n kÐo th«ng khoang B cña xÐc v« m« t¬ l¾p bªn trong víi ¸p lùc cè ®Þnh th©n ng¨n kÐo 1.1 ë vÞ trÝ ngoµi cïng bªn ph¶i. Khi cuén d©y ®iÖn tõ 2 cã ®iÖn sÏ hót lâi c¶m øng 2.1 cïng cÇn 3.1 lªn trªn vµ chèt l¹i lµm th«ng khoang “B” cña xÐc v« m« t¬ víi ®êng dÇu x¶.
KhØ gi¶i trõ liªn ®éng, lâi c¶m øng tõ 2.1 cïng víi kim 3.1 ®îc th¸o ra khái chèt vµ ®îc lß xo kÐo xuèng díi khoang B cña xÐc v« m« t¬ l¾p bªn trong ®îc th«ng víi ®êng ¸p lùc. Ng¨n kÐo ®iÒu khiÓn 3 cã thÓ ®îc gi¶i trõ liªn ®éng b»ng nót 2.3 hoÆc tõ bµn ®iÒu khiÓn tõ xa.
Ng¨n kÐo ®îc ®iÒu khiÓn b»ng tay b»ng c¸ch Ên lªn cÇn 2.2 ®Õn khi lâi ®iÖn tõ 2.1 cïng kim 3.1 ®îc cè ®Þnh ë vÞ trÝ trªn cïng.
3.4.4 Bé trÝch lu:
Bé trÝch lu 4 ®îc l¾p trªn èng x¶ dÇu cña ng¨n kÐo sù cè sè 1, nã dïng ®Ó x¸c ®Þnh thêi gian ®ãng xÐc v« m« t¬ m¸y híng níc b»ng ng¨n kÐo sù cè theo ®óng thêi gian ®¶m b¶o ®iÒu chØnh.
3.5. CÊu t¹o vµ nguyªn lý ho¹t ®éng cña phÇn ®iÖn cña bé ®iÒu tèc (H×nh vÏ 3.2. s¬ ®å phÇn ®iÖn cña bé ®iÒu tèc)
TÇn sè lµ th«ng sè cÇn ®iÒu chØnh trong suèt qu¸ tr×nh ho¹t ®éng cña hÖ thèng vµ nhiÖm vô cña c¸c bé ®iÒu tèc lµ ®iÒu chØnh tÇn sè ®¹t b»ng gi¸ trÞ ®Æt trong kho¶ng thêi gian ng¾n nhÊt, mµ kh«ng cã dao ®éng lín g©y ¶nh hëng tíi chÊt lîng ®iÖn n¨ng cña hÖ thèng.
Khi tæ m¸y cha hßa vµo líi (tøc cha tham gia vµo qu¸ tr×nh ph¸t ®iÖn) th× viÖc ®iÒu chØnh tÇn sè ®îc thùc hiÖn th«ng qua ®iÒu chØnh tèc ®é quay cña tuabin.
Khi tèc ®é cña tuabin ®¹t tèc ®é ®Þnh møc (125vßng/phót) t¬ng øng víi tÇn sè 50hz (cã thÓ sai kh¸c 0.1- 0.15hz), céng thªm c¸c ®iÒu kiÖn tháa m·n cña ®iÖn ¸p vµ gãc pha gi÷a tæ m¸y vµ líi(), th× cho phÐp tæ m¸y hßa líi (tøc tham gia vµo qu¸ tr×nh ph¸t ®iÖn). Lóc nµy vÊn ®Ò ®iÒu chØnh tÇn sè kh«ng cßn lµ nhiÖm vô cña riªng mét tæ m¸y n÷a mµ lµ vÊn ®Ò chung cña toµn hÖ thèng ®iÖn.
Do ®ã viÖc ®iÒu chØnh tÇn sè th«ng qua ®iÒu chØnh lîng c«ng suÊt t¸c dông c©n b»ng víi c«ng suÊt phô t¶i (lu«n lu«n biÕn ®æi).
* Khi tæ m¸y cha hßa vµo líi ®iÖn.
Kh©u ®Æt tÇn sè cã thÓ ®îc thùc hiÖn tù ®éng hoÆc b»ng tay. Dïng khãa H13K6 ®Ó t¨ng tÇn sè khi khãa nµy ®ãng vµ khãa H13K7 ®Ó gi¶m tÇn sè khi khãa nµy ®ãng.
Th«ng qua kh©u H5 cã vai trß gièng mét kh©u tÝch ph©n nhiÖm vô lµ nhí gi¸ trÞ tÇn sè vµ gi÷ nã kh«ng ®æi trong mét kho¶ng thêi gian ®ñ dµi. §Çu ra H5 ta cã gi¸ trÞ ®Æt tÇn sè, gi¸ trÞ ®Æt nµy ®îc so s¸nh víi gi¸ trÞ thùc ph¶n håi tõ tæ m¸y tuabin.
§o tèc ®é quay cña tuabin dïng mét m¸y ph¸t ®iÒu chØnh g¾n ®ång trôc víi trôc tuabin cã cÊu t¹o gièng hÖt m¸y ph¸t ®iÖn chÝnh nhng nhá h¬n nhiÒu vµ phÇn kÝch tõ lµ khèi nam ch©m vÜnh cöu.
§Çu ra lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu mét pha 100-110V ( ) sau khi qua m¸y biÕn ¸p T1 ®Ó ®iÖn ¸p phï hîp víi kh©u biÕn ®æi. Tõ biÓu thøc ®iÖn ¸p ta biÕt ®îc tÇn sè thùc tÕ cña tuabin. Tuy nhiªn ®Ó so s¸nh víi tÇn sè mÉu ta cÇn biÕn ®æi thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu b»ng bé biÕn ®æi tÇn-¸p H6. §iÖn ¸p ®Çu ra cã thÓ ®îc hiÖu chØnh ®Æc tÝnh qu¸ ®é b»ng c¸ch thay ®æi c¸c khãa chuyÓn ®Ó thay ®æi ®iÖn dung C cña tô ®iÖn tõ ®ã thay ®æi ®îc h»ng sè thêi gian cña kh©u vi ph©n.
HiÖu sai lÖch tÇn sè mÉu vµ tÇn sè thùc cña tuabin ®îc cho qua kh©u tÝch ph©n tÇn sè H3A4 . Kh©u tÝch ph©n nµy nh»m ®¶m b¶o chÊt lîng ®iÒu khiÓn, bé ®iÒu khiÓn sÏ t¸c ®éng cho tíi khi sai lÖch b»ng 0, ®iÒu ®ã rÊt quan träng trong viÖc ®¶m b¶o chÊt lîng ®iÖn n¨ng ë tr¹ng th¸i x¸c lËp.
§Çu ra cña H3A4 mét phÇn sÏ ph¶n håi l¹i qua kh©u khuÕch ®¹i nèi song song kh©u vi ph©n thùc cã h»ng sè thêi gian cã t¸c dông æn ®Þnh hÖ thèng vµ n©ng cao ®Æc tÝnh qu¸ ®é. Mét phÇn ®a tÝn hiÖu tíi bé khuÕch ®¹i thñy lùc H9 ®Ó khuÕch ®¹i lÇn mét tÝn hiÖu ®i ®iÒu khiÓn. TÝn hiÖu nµy ®îc khuÕch ®¹i lÇn 2 b»ng kh©u H9’ tríc khi ®a vµo ng¨n kÐo chÝnh.
Ng¨n kÐo chÝnh thùc chÊt nã lµ mét xi lanh thñy lùc lµ kh©u trung gian truyÒn ¸p lùc tõ b×nh dÇu ¸p lùc MHY tíi c¸c secvomoto c¸nh híng níc.
ë ®©y nã cã hai ®Çu ra t¬ng øng víi viÖc ®ãng hay më c¸nh híng níc, ë chÕ ®é më th× khoang më sÏ th«ng víi ®êng dÇu ¸p lùc cßn khoang ®ãng th«ng víi ®êng dÇu x¶, ë chÕ ®é ®ãng th× ngîc l¹i. Hµm truyÒn cña nã xÊp xØ lµ kh©u tÝch ph©n.
§Çu ra ng¨n kÐo chÝnh mét phÇn ph¶n håi l¹i tríc H9’ mét phÇn truyÒn t¸c ®éng tíi xecvomoto ®Ó ®iÒu khiÓn c¸nh híng níc. Xecvomoto cã cÊu t¹o gièng ng¨n kÐo chÝnh nhng c¬ chÕ lµm viÖc ®¬n gi¶n h¬n. Khi cã lÖnh ®ãng hoÆc më c¸nh híng níc tõ ng¨n kÐo chÝnh c¸c secvomoto sÏ lµm viÖc ®Èy vµo hay kÐo ra t¬ng øng víi viÖc ®ãng hay më c¸nh híng níc. Hµm truyÒn cña secvomoto còng lµ mét kh©u tÝch ph©n.
VÞ trÝ cña c¸nh híng ®îc ®o b»ng biÕn ¸p quay cã nguån nu«i 12V- 400Hz ®Çu ra lµ ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®îc biÕn ®æi thµnh ®iÖn ¸p mét chiÒu qua kh©u vi ph©n thùc h»ng sè thêi gian tríc khi ph¶n håi l¹i tríc khèi H9.
§é më c¸nh híng níc ¶nh hëng trùc tiÕp lîng níc vµo tuabin, do ®ã lµm thay ®æi ®îc tèc ®é quay tuabin, nÕu c¸nh híng më nhiÒu th× lîng níc vµo tuabin lín tèc ®é quay tuabin t¨ng vµ ngîc l¹i nÕu c¸nh híng më Ýt th× lîng níc vµo tuabin gi¶m ®i nªn tèc ®é quay cña tuabin sÏ gi¶m.
* Khi tæ m¸y hßa vµo líi (tæ m¸y mang t¶i)
Khi tèc ®é quay cña tuabin ®¹t tèc ®é ®Þnh møc (125 vßng/phót) t¬ng øng víi tÇn sè 50 Hz cïng c¸c ®iÒu kiÖn tháa m·n vÒ ®iÖn ¸p vµ pha gi÷a tæ m¸y vµ líi ta tiÕn hµnh hßa líi tæ m¸y vµo hÖ thèng, tæ m¸y b¾t ®Çu ph¸t c«ng suÊt h÷u c«ng.
Cïng lóc ®ã gi¸ trÞ ®Æt c«ng suÊt (®· ®îc trung t©m ®iÒu ®éng nhµ m¸y ph©n phèi c«ng suÊt cho tæ m¸y sao cho ®¹t lîi Ých kinh tÕ nhÊt) ®îc ¸p ®Æt. Gi¸ trÞ ®Æt ®îc t¹o ra t¬ng tù viÖc t¹o ra gi¸ trÞ ®Æt tÇn sè cã thÓ tù ®éng hoÆc b»ng tay, b»ng hai khãa H13K6 ®Ó t¨ng c«ng suÊt vµ khãa H13K7 ®Ó gi¶m c«ng suÊt. Gi¸ trÞ nµy còng ®îc gi÷ bëi khèi tÝch ph©n H5A5, tÝn hiÖu nµy ®îc céng víi tÝn hiÖu ph¶n håi sau khèi tÝch ph©n tÇn sè H3A4.
C«ng suÊt ph¶n håi cã thÓ ®îc lÊy sau m¸y ph¸t chÝnh qua c¸c bé biÕn ¸p BU vµ biÕn dßng BI hoÆc th«ng qua thiÕt bÞ IPM, thiÕt bÞ nµy cã nhiÖm vô ®o vµ tÝnh to¸n c«ng suÊt ra cña m¸y ph¸t tõ ®ã chuyÓn ®æi thµnh dßng ®iÖn t¬ng øng víi c«ng suÊt tÝnh to¸n. Dßng nµy qua c¸c ®iÖn trë t¹o thµnh ¸p ®Æt vµo tríc kh©u khuÕch ®¹i thñy lùc H9.
Nh vËy khi tæ m¸y hßa líi viÖc ®iÒu chØnh tÇn sè ®îc ®iÒu khiÓn th«ng qua ®iÒu chØnh c«ng suÊt t¸c dông cña tæ m¸y.
VÝ dô : HÖ thèng ®ang lµm viÖc æn ®Þnh ë tÇn sè 50 Hz ®ét nhiªn cã sù mÊt c©n b»ng phô t¶i, gi¶ sö phô t¶i t¨ng lµm cho tÇn sè cã xu híng gi¶m, khi ®ã nhiÖm vô cña trung t©m ®iÒu ®é (trung t©m ph©n phèi) c«ng suÊt sÏ tÝnh to¸n vµ ®Æt cho tæ m¸y mét c«ng suÊt ph¸t míi (lín h¬n gi¸ trÞ cò) nhng ph¶i ®¶m b¶o tæ m¸y duy tr× ®îc gi¸ trÞ c«ng suÊt nµy, theo ®ã sÏ t¸c ®éng vµo c¸nh híng lµm c¸nh híng më to ra, tèc ®é tuabin t¨ng lªn do ®ã cã thÓ kh¾c phôc ®îc sù gi¶m tÇn sè. Trong trêng hîp tæ m¸y kh«ng thÓ ®¸p øng ®îc c«ng suÊt phô t¶i, ®Ó b¶o vÖ tæ m¸y kh«ng bÞ qu¸ t¶i g©y h háng th× cho phÐp c¾t bít phô t¶i kh«ng quan träng ®Ó phôc håi tÇn sè.
3.6. VÊn ®Ò ®iÒu chØnh tÇn sè vµ c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng ®iÖn
3.6.1. Nh÷ng vÊn ®Ò chung
Nh ta ®· biÕt tÇn sè lµ chØ tiªu chung vÒ chÊt lîng ®iÖn n¨ng cña toµn hÖ thèng, v× trong hÖ thèng ®iÖn hîp nhÊt ë chÕ ®é lµm viÖc b×nh thêng, tÇn sè ë mäi ®iÓm ®Òu gièng nhau. TÇn sè sÏ thay ®æi khi x¶y ra mÊt c©n b»ng gi÷a tæng c«ng suÊt t¸c dông cña c¸c ®éng c¬ s¬ cÊp (tuabin) kÐo m¸y ph¸t ®iÖn víi phô t¶i t¸c dông cña hÖ thèng ®iÖn .
C©n b»ng c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng ®iÖn ë chÕ ®é b×nh thêng:
Trong ®ã : : C«ng suÊt cña tuabin kÐo m¸y ph¸t.
: C«ng suÊt cña phô t¶i ®iÖn.
: Tæn thÊt c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng ®iÖn.
M« men kÐo cña tuabin.
Trong ®ã : : H»ng sè
: Lu lîng níc vµo tuabin
: §é chªnh ¸p suÊt ®Çu vµ cuèi tuabin.
: HiÖu suÊt tuabin
TÇn sè f cña dßng ®iÖn phô thuéc vµo tèc ®é gãc cña m¸y ph¸t ®iÖn theo quan hÖ
Trong ®ã : p – Sè ®«i cùc cña m¸y ph¸t ®iÖn
n- Sè vßng quay cña m¸y ph¸t ®iÖn
Phô t¶i ®iÖn cña hÖ thèng t¹o nªn m«men c¶n trªn trôc tuabin. C«ng suÊt cña tõng lo¹i phô t¶i ®iÖn kh¸c nhau phô thuéc vµo tÇn sè dßng ®iÖn theo nh÷ng quan hÖ kh¸c nhau.
Ch¼ng h¹n c«ng suÊt tiªu thô bëi c¸c ®Ìn sîi nung vµ c¸c lo¹i phô t¶i nhiÖt hÇu nh kh«ng phô thuéc vµo tÇn sè, c«ng su©t tiªu thô bëi ®éng c¬ cña m¸y mãc gia c«ng kim lo¹i phô thuéc bËc nhÊt tÇn sè. C«ng suÊt cña c¸c lo¹i b¬m, qu¹t tïy theo kÕt cÊu, ®é nghiªng cña c¸nh cã thÓ phô thuéc bËc hai, ba vµo tÇn sè...
Nãi chung ®èi víi phô t¶i tæng hîp cña hÖ thèng tïy theo t¬ng quan gi÷a c¸c thµnh phÇn phô t¶i mµ quan hÖ gi÷a c«ng suÊt t¸c dông vµ tÇn sè sÏ thay ®æi.
Trong ®ã : , - T¬ng øng lµ sù thay ®æi cña tÇn sè vµ c«ng suÊt t¸c dông.
, - TÇn sè vµ c«ng suÊt danh ®Þnh .
§Ó thÊy râ sù thay ®æi t¬ng quan gi÷a c«ng suÊt t¸c dông vµ tÇn sè ta kh¶o s¸t ®êng ®Æc tÝnh tÜnh cña tuabin vµ cña phô t¶i.
Thay ®æi tÇn sè (hay tèc ®é quay) sÏ lµm thay ®æi m« men quay cña phô t¶i. Quan hÖ nµy ®îc biÓu diÔn b»ng ®êng cong trªn h×nh vÏ ®Æc trng cho ®Æc tÝnh tÜnh cña phô t¶i. TÇn sè cña hÖ thèng ®iÖn ®îc x¸c ®Þnh t¹i ®iÓm c¾t cña ®Æc tÝnh 1 (tuabin) vµ ®Æc tÝnh (phô t¶i) ë ®ã m« men kÐo cña tuabin c©n b»ng víi m« men c¶n cña phô t¶i
H×nh vÏ 3.3 §êng ®Æc tÝnh tÜnh tuabin (1,2,3) vµ phô t¶i (,,).
Khi sè lîng phô t¶i trong hÖ thèng ®iÖn thay ®æi, ®Æc tÝnh tÜnh cña phô t¶i sÏ bÞ dÞch chuyÓn. Ch¼ng h¹n khi ®Êu thªm phô t¶i, ®Æc tÝnh nµy sÏ bÞ dÞch chuyÓn sang bªn ph¶i () vµ sÏ c¾t ®Æc tÝnh tuabin t¹i ®iÓm , t¬ng øng víi tÇn sè . Khi c¾t bít phô t¶i, ®Æc tÝnh sÏ bÞ dÞch chuyÓn sang tr¸i () vµ sÏ c¾t ®Æc tÝnh 1 cña tuabin t¹i , t¬ng øng víi tÇn sè . Nh vËy khi phô t¶i thay ®æi sÏ lµm cho tÇn sè thay ®æi:
§Ó ®¶m chÊt lîng ®iÖn n¨ng kh«ng cho phÐp tÇn sè cña hÖ thèng thay ®æi nhiÒu. V× vËy khi phô t¶i thay ®æi, ®Ó gi¶m møc thay ®æi tÇn sè, b¾t buéc ph¶i thay ®æi ®Æc tÝnh tÜnh cña tuabin. Ch¼ng h¹n khi phô t¶i t¨ng ph¶i dÞch chuyÓn ®Æc tÝnh tÜnh cña tuabin sang ph¶i (®êng 2). Khi Êy ®iÓm c¾t nhau gi÷a ®Æc tÝnh tuabin (2) vµ phô t¶i () t¹i t¬ng øng víi tÇn sè >. T¬ng tù khi phô t¶i gi¶m ta ph¶i dÞch chuyÓn ®Æc tÝnh tuabin sang tr¸i (3) vµ ®iÓm c¾t nhau gi÷a ®Æc tÝnh 3 vµ t¹i t¬ng øng víi tÇn sè < . Nhê sù dÞch chuyÓn ®Æc tÝnh tuabin mµ ®é lÖch tÇn sè <
TËp hîp c¸c ®iÓm , , h×nh thµnh ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña tuabin f(M) hoÆc f(P).
§Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña tuabin ®îc ®Æc trng b»ng hÖ sè phô thuéc t¬ng ®èi (cßn ®îc gäi lµ hÖ sè tÜnh)
Th«ng thêng cña ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh tuabin trong hÖ thèng ®iÖn n»m trong giíi h¹n =0.020.06. TrÞ sè cµng bÐ cµng chøng tá hÖ thèng cµng kháe, nghÜa lµ víi mét møc biÕn ®æi c«ng suÊt nh nhau, th× møc biÕn ®æi cña tÇn sè trong hÖ thèng cã bÐ h¬n sÏ Ýt biÕn ®æi h¬n.
§iÒu chØnh tÇn sè (hay sè vßng quay) cña tuabin ®îc thùc hiÖn b»ng c¸ch thay ®æi n¨ng lîng vµo tuabin, nã liªn quan trùc tiÕp tíi tiªu hao n¨ng lîng, nhiªn liÖu vµ lµ mét bµi to¸n tèi u hãa phøc t¹p phô thuéc nhiÒu yÕu tè nh ®Æc tÝnh tiªu hao nhiªn liÖu cña tæ m¸y, chi phÝ vËn hµnh cña nhµ m¸y ®iÖn, tæn thÊt c«ng suÊt trªn líi khi thay ®æi ph¬ng thøc huy ®éng c«ng suÊt cña c¶ nhµ m¸y ®iÖn .
Nh vËy ®iÒu chØnh tÇn sè trong hÖ thèng ®iÖn liªn quan h÷u c¬ víi viÖc ®iÒu chØnh vµ ph©n bæ c«ng suÊt t¸c dông gi÷a c¸c tæ m¸y vµ nhµ m¸y ®iÖn trong hÖ thèng ®iÖn .
HÖ thèng ®iÖn cµng lín. Yªu cÇu vÒ ®é chÝnh x¸c ®iÒu chØnh tÇn sè cµng cao, v× ®é lÖch tÇn sè sÏ ¶nh hëng tíi trµo lu c«ng suÊt gi÷a nhiÒu nhµ m¸y ®iÖn vµ gi÷a c¸c khu vùc kh¸c nhau cña hÖ thèng.
Do ®ã trung t©m ®iÒu ®éng hÖ thèng ®iÖn xuÊt ph¸t tõ ®iÒu kiÖn vËn hµnh tèi u cña hÖ thèng tõ ®ã ®a ra ph¬ng thøc huy ®éng c«ng suÊt cña tõng nhµ m¸y ®iÖn, c«ng suÊt trao ®æi gi÷a c¸c ®êng d©y liªn l¹c cÇn ®îc khèng chÕ trong c¸c t×nh huèng vËn hµnh kh¸c nhau.
3.6.2. M¸y ®iÒu chØnh tèc ®é quay cña tuabin.
M¸y ®iÒu chØnh tèc ®é quay tuabin cã nhiÖm vô tù ®éng thay ®æi m« men quay cña tuabin b»ng c¸ch ®iÒu tiÕt lîng níc vµo tuabin. §Ó ®iÒu tiÕt n¨ng lîng níc vµo tuabin ngêi ta dïng hÖ thèng c¸nh híng níc.
Trong hÖ thèng ®iÒu tèc cña nhµ m¸y, c¸c m¸y ®iÒu tèc s¬ cÊp cña tuabin ngoµi nhiÖm vô ®iÒu chØnh tÇn sè (tèc ®é quay) cña tuabin mµ cßn tham gia vµo qu¸ tr×nh ph©n bæ c«ng suÊt t¸c dông gi÷a c¸c tæ m¸y trong hÖ thèng ®iÖn .
M¸y ®iÒu chØnh tèc ®é trong nhµ m¸y ®îc chÕ t¹o theo nguyªn lý ®iÒu chØnh gi¸n tiÕp th«ng qua kh©u khuÕch ®¹i thñy lùc cã cÊu t¹o ®a d¹ng vµ phøc t¹p, nhng gåm nh÷ng phÇn tö chÝnh sau :
H×nh vÏ 3.4 CÊu tróc vµ s¬ ®å chøc n¨ng m¸y ®iÒu tèc tuabin
Trong ®ã :
PhÇn tö ®o lêng : Bé phËn ®Ó ph¸t hiÖn ®é lÖch tÇn sè quay cña tæ m¸y khái gi¸ trÞ ®Æt, ®é lÖch tÇn sè cña ®iÖn ¸p m¸y ph¸t ®iÖn, gia tèc tuabin hay th«ng sè ®iÒu chØnh kh¸c.
PhÇn tö khuÕch ®¹i : Thêng lµ bé khuÕch ®¹i tõ hay khuÕch ®¹i thñy lùc.
C¬ cÊu thõa hµnh thñy lùc (goi lµ xecvomoto) : Lµm nhiÖm vô t¸c ®éng trùc tiÕp vµo bé phËn ®iÒu tiÕt ®Ó thay ®æi n¨ng lîng vµo tuabin.
PhÇn tö ®iÒu chØnh : Thùc hiÖn chøc n¨ng ph¶n håi cøng hoÆc mÒm theo vÞ trÝ cña c¬ cÊu thõa hµnh thñy lùc 3
PhÇn tö ®Æt (chØnh ®Þnh) : C¬ cÊu ®Æt vµ hiÖu chØnh tèc ®é quay
Ngoµi ra cßn cã c¸c thiÕt bÞ phô kh¸c nh c¬ cÊu h¹n chÕ ®é më cña c¸nh híng níc, c¬ cÊu giíi h¹n cét níc …
C¸c m¸y ®iÒu tèc tuabin hiÖn ®¹i ®îc ph©n thµnh c¸c lo¹i: kiÓu c¬ thuû lùc vµ ®iÖn thuû lùc.
M¸y ®iÒu tèc kiÓu c¬ thuû lùc cã phÇn tö ®o lêng ®Ó ph¸t hiÖn ®é lÖch sè vßng quay lµ hÖ thèng qu¶ v¨ng ly t©m cã s¬ ®å ®¬n gi¶n sau:
H×nh3.5 S¬ ®å nguyªn lý m¸y ®iÒu chØnh tèc ®é quay cña tuabin kiÓu híng t©m
Trong ®ã : 1- Lµ phÇn tö ®o lêng 3-C¬ cÊu thõa hµnh thñy lùc
2- Lµ phÇn tö khuÕch ®¹i 4-PhÇn tö hiÖu chØnh
5- PhÇn tö ®Æt ( C¬ cÊu ®Æt)
Nguyªn lý lµm viÖc cña bé ®iÒu tèc : Gi¶ sö hÖ thèng ®ang lµm viÖc æn ®Þnh ë mét gi¸ trÞ tèc ®é hÖ thèng c©n b»ng khi ®ã pitt«ng cña hép dÇu khuÕch ®¹i 2 ë vÞ trÝ gi÷a ®ãng hoµn toµn hai cöa trªn vµ díi cña pitt«ng 3 (xecvomoto) ®iÓm C ph¶i ë vÞ trÝ .
V× lý do nµo ®ã lµm tèc ®é tuabin thay ®æi, ch¼ng h¹n lµm gi¶m, c¸c qu¶ v¨ng ly t©m 1 côp l¹i ®Èy vßng trît tõ vÞ trÝ A0 xuèng vÞ trÝ A’, ®iÓm B t¹m thêi kh«ng thÓ di chuyÓn v× c¶ cöa trªn vµ cöa díi cña pitt«ng 3 bÞ ®ãng kÝn b»ng pitt«ng cña hép dÇu khuÕch ®¹i 2 nªn lùc t¹i ®iÓm B lín h¬n rÊt nhiÒu lùc t¹i ®iÓm C.
Do ®ã ®iÓm C ph¶i bÞ dÞch chuyÓn ®Õn C’ lµm cho pitt«ng cña hép dÇu khuÕch ®¹i 2 di chuyÓn xuèng díi lµm cho c¸c cöa dÇu ¸p lùc ®îc më ra cô thÓ cöa díi th«ng víi ®êng dÇu ¸p lùc vµ cöa trªn th«ng víi ®êng dÇu x¶ (dÇu håi lu).
Pitt«ng 3 ®îc ®Èy lªn, t¸c ®éng vµo c¬ cÊu ®iÒu tiÕt n¨ng lîng(C¸nh híng níc) ®Ó t¨ng lîng níc vµo tuabin. T¸c ®éng ®iÒu chØnh nµy lµm t¨ng sè vßng quay cña tuabin vµ ®a c¸c ®iÓm A vµ C tõ vÞ trÝ A’, C’ dÞch chuyÓn lªn phÝa trªn. ViÖc dÞch chuyÓn lªn trªn bao nhiªu cßn tïy thuéc vµo vÞ trÝ cña pitt«ng 3 t¸c ®éng vµo ®iÓm B th«ng qua c¬ cÊu ph¶n håi 4.
Qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh sÏ s¶y ra cho ®Õn khi ®iÓm C cha trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu , nghÜa lµ cho tíi khi c¸c cöa dÇu cña hép dÇu khuÕch ®¹i ®ãng l¹i hoµn toµn.
§Ó chØnh ®Þnh tèc ®é quay ta dïng c¬ cÊu ®Æt (CC§), t¸c ®éng vµo CC§ b»ng tay hay th«ng qua ®éng c¬ ®iÖn, cã thÓ dÞch chuyÓn ®iÓm M lªn trªn ®iÓm N xuèng vÞ trÝ ®éng th¸i nµy lµm cho pitt«ng 2 bÞ ®Èy xuèng díi, më thªm c¸nh híng t¨ng lîng níc vµo tuabin, ®iÒu nµy sÏ lµm t¨ng tèc ®é quay tuabin (tÇn sè ) nÕu m¸y lµm viÖc riªng lÎ cßn nÕu m¸y lµm viÖc song song th× sÏ lµm t¨ng c«ng suÊt ph¸t cña tæ m¸y trong hÖ thèng.
Tuy nhiªn nhîc ®iÓm cña hÖ thèng nµy lµ ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh míi tèc ®é (tÇn sè ) cña tuabin kh«ng trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu mµ gi÷ ë mét gi¸ trÞ cã thÓ lín h¬n hay nhá h¬n gi¸ trÞ ban ®Çu. Gäi lµ hÖ thèng ®iÒu tèc víi ph¶n håi cøng.
§iÒu nµy ®îc kh¾c phôc thay b»ng c¬ cÊu ph¶n håi mÒm (H×nh 3.3b) ë d¹ng mét bé c¶n dÞu thñy lùc. Bé c¶n dÞu lµ mét hép dÇu gåm xilanh vµ pitt«ng, dÇu hai phÝa cña pitt«ng th«ng víi nhau b»ng mét èng nhá cã van ®iÒu chØnh, hép dÇu g¾n víi ®iÓm B qua lß so vµ hÖ thèng ®ßn, nh vËy kho¶ng c¸ch gi÷a ®iÓm B vµ pitt«ng 3 cã thÓ thay ®æi ®îc (liªn hÖ mÒm)
Trong qu¸ tr×nh thay ®æi phô t¶i cña tuabin tho¹t ®Çu bé c¶n dÞu lµm viÖc nh mét kh©u ph¶n håi cøng v× pitt«ng trong xi lanh bé c¶n dÞu kh«ng thÓ chuyÓn ®éng nhanh ®îc, ®iÒu nµy ng¨n ®îc hiÖn tîng qu¸ ®iÒu chØnh. Sau ®ã díi t¸c ®éng cña lß so lµm pitt«ng cña bé c¶n dÞu dÞch chuyÓn dÇn, ®Èy dÇu tõ mÆt nµy cña pitt«ng sang mÆt kia. Qu¸ tr×nh nµy chØ kÕt thóc khi c¶ ®iÓm C vµ ®iÓm B trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu, do ®ã ®iÓm A còng trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu t¬ng øng víi gi¸ trÞ tèc ®é quay ban ®Çu cña tuabin.
M¸y ®iÒu tèc tuabin cña nhµ m¸y thñy ®iÖn Hßa B×nh lµ lo¹i m¸y kiÓu ®iÖn – thñy lùc : Nguyªn lý lµm viÖc cña m¸y ®iÒu tèc kiÓu ®iÖn thñy lùc t¬ng ®èi gièng víi m¸y ®iÒu tèc kiÓu c¬ thñy lùc chØ kh¸c lµ sö dông s¬ ®å ®iÖn ®Ó thùc hiÖn c¸c kh©u ®o lêng, tiÒn khuÕch ®¹i, hiÖu chØnh vµ ®Æt th«ng sè… Cho phÐp ®¬n gi¶n phÇn thuû lùc cña hÖ thèng vµ dÔ dµng ®a thªm c¸c tÝn hiÖu nh ph©n bè c«ng suÊt t¸c dông tÝn hiÖu hiÖu chØnh tÇn sè…vµo hÖ thèng ®iÒu tèc.
TÇn sè cña ®iÖn ¸p xoay chiÒu ®Çu cùc m¸y ph¸t ®îc ®a vµo bé phËn ®o lêng ®iÖn cña m¸y ®iÒu tèc. Khi xuÊt hiÖn ®é lÖch tÇn sè th«ng qua bé tiÒn khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®iÖn ®îc cÊp cho cuén d©y quÊn xung quanh mét lâi b»ng nam ch©m. Díi t¸c dông cña lùc ®iÖn trêng cuén d©y sÏ dÞch chuyÓn lªn xuèng tïy thuéc vµo ®é lÖch hay . Gi¶ sö cuén d©y sÏ chuyÓn ®éng xuèng díi lµm cho ®iÓm dÞch chuyÓn xuèng díi vµ t¹m thêi ®iÓm kh«ng dÞch chuyÓn. Do ®ã pitt«ng cña hép dÇu khuÕch ®¹i dÞch xuèng díi lµm cöa díi cña xilanh 3 th«ng víi ®êng dÇu ¸p lùc cßn cöa trªn th«ng víi ®êng dÇu håi lu, pitt«ng 3 chuyÓn ®éng lªn trªn t¸c ®éng vµo c¸nh híng níc lµm t¨ng lîng níc vµo b¸nh xe c«ng t¸c tuabin, tÇn sè dÇn ®îc n©ng lªn. Khi tÇn sè vît qu¸ gi¸ trÞ ®Æt sù ®iÒu chØnh ®îc thùc hiÖn ngîc l¹i. Tïy thuéc vµo c¬ cÊu ph¶n håi ta còng cã kiÓu ph¶n håi cøng vµ ph¶n håi mÒm. NÕu lµ ph¶n håi cøng th× c¬ cÊu ph¶n håi thêng lµ mét kh©u khuÕch ®¹i khi ®ã ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh tÇn sè thùc tÕ sÏ lín h¬n gi¸ trÞ ®Æt mét lîng ®óng b»ng lîng ph¶n håi vÒ. NÕu lµ kh©u ph¶n håi mÒm th× c¬ cÊu ph¶n håi thêng lµ kh©u vi ph©n thùc cã thêi gian ®iÒu chØnh ®ñ dµi do ®ã ban ®Çu nã còng lµm viÖc gièng kh©u ph¶n håi cøng ®Ó gi¶m ®é qu¸ ®iÒu chØnh tÇn sè. Sau thêi gian c¬ cÊu ph¶n håi mÊt t¸c dông (®Çu ra ph¶n håi b»ng 0) khi ®ã tr¹ng th¸i x¸c lËp chØ diÔn ra khi tÇn sè ®o b»ng tÇn sè ®Æt.
H×nh3.6 S¬ ®å nguyªn lý ®¬n gi¶n ho¸ cña m¸y ®iÒu tèc tuabin kiÓu ®iÖn thñy lùc.
V× kh©u ®iÒu tiÕt n¨ng lîng vµo tuabin ®ßi hái c«ng suÊt lín (nh ®iÒu khiÓn ®ãng më c¸nh híng níc) nªn m¸y ®iÒu chØnh thêng cã nhiÒu h¬n mét tÇng khuÕch ®¹i.
3.6.3. T¸c ®éng t¬ng hç gi÷a c¸c m¸y ®iÒu tèc tuabin.
Khi c¸c m¸y ph¸t ®iÖn lµm viÖc song song trong hÖ thèng ®iÖn chóng cã tÇn sè gièng nhau vµ gi÷a c¸c m¸y ph¸t cã mét sù ph©n bè x¸c ®Þnh vÒ c«ng suÊt t¸c dông.
H×nh 3.7 Ph©n bè phô t¶i gi÷a c¸c tæ m¸y lµm viÖc song song khi tÇn sè thay ®æi
NÕu nh khi phô t¶i thay ®æi mét lîng lµm cho tÇn sè thay ®æi mét lîng ( lµ tÇn sè tríc khi phô t¶i thay ®æi) th× c«ng suÊt cña m¸y thø nhÊt thay ®æi mét lîng cßn m¸y ph¸t thø hai thay ®æi mét lîng víi :
Tõ h×nh vÏ trªn ta thÊy m¸y ph¸t ®iÖn nµo cã ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh f(P) Ýt dèc h¬n m¸y ®ã sÏ cã lîng thay ®æi phô t¶i nhiÒu h¬n.
Ph¬ng tr×nh ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh tÜnh cã d¹ng :
Do ®ã khi cã n tæ m¸y lµm viÖc song song ta cã hÖ ph¬ng tr×nh :
………………
Víi rµng buéc
Tõ ®©y ta tÝnh ®îc lîng c«ng suÊt thay ®æi cña tæ m¸y thø j lµ :
NghÜa lµ phô t¶i ph©n bè gi÷a c¸c tæ m¸y tû lÖ nghÞch víi hÖ sè tÜnh cña ®Æc tuyÕn ®iÒu chØnh.
Tæng c«ng suÊt cña c¸c tæ m¸y phô thuéc vµo tÇn sè. Tuy nhiªn b¶n th©n phô t¶i còng phô thuéc vµo tÇn sè, khi tÇn sè thay ®æi trong mét ph¹m vi kh«ng lín c«ng suÊt cña phô t¶i cã thÓ xem nh phô thuéc tuyÕn tÝnh vµo tÇn sè.
Khi c¸c m¸y ®iÒu tèc tuabin cã ®Æc tÝnh phô thuéc nÕu phô t¶i tæng t¨ng lµm cho tÇn sè cña hÖ thèng gi¶m, tÇn sè gi¶m kÐo theo c«ng suÊt tiªu thô cña phô t¶i gi¶m.
3.6.4. ¶nh hëng cña ngìng kh«ng nhËy lªn t¸c ®éng t¬ng hç cña m¸y ®iÒu tèc tuabin.
C¸c m¸y ®iÒu tèc thùc tÕ ®Òu cã mét ngìng kh«ng nh¹y nhÊt ®Þnh chñ yÕu do ma s¸t ë c¸c æ trôc vµ cña b¶n th©n c¸c bé phËn trong c¬ cÊu ®iÒu chØnh. V× vËy ë tr¹ng th¸i c©n b»ng ban ®Çu t¬ng øng víi mét tèc ®é quay nµo ®ã, muèn cho m¸y ®iÒu tèc ph¶n øng ®îc víi ®é lÖch tèc ®é th× ph¶i vît qu¸ mét ngìng nhÊt ®Þnh gäi lµ ngìng kh«ng nhËy cña m¸y ®iÒu tèc.
§Æc tÝnh ®iÒu chØnh víi ngìng kh«ng nh¹y tr×nh bµy theo h×nh vÏ díi d¹ng mét miÒn kh«ng nhËy. Khi cã ngìng kh«ng nhËy, viÖc ph©n bè c«ng suÊt gi÷a c¸c tæ m¸y sÏ tån t¹i mét kho¶ng kh«ng x¸c ®Þnh .
,
Trong ®ã: - c«ng suÊt danh ®Þnh cña tæ m¸y, MW;
- ngìng kh«ng nhËy theo tÇn sè, %;
S – hÖ sè phô thuéc, %;
Vïng bÊt ®Þnh cña phô t¶i tæ m¸y do ngìng kh«ng nhËy cña m¸y ®iÒu tèc.
Ch¼ng h¹n, khi s = 5%, = 0.25% ®èi víi tæ m¸y cã c«ng suÊt = 300MW møc bÊt ®Þnh cña phô t¶i sÏ b»ng:
Ngìng kh«ng nhËy cña ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh lµm cho mét sè tæ m¸y kh«ng tham gia vµo ®iÒu chØnh tÇn sè.
§Ó n©ng cao chÊt lîng ®iÒu chØnh tÇn sè cÇn gi¶m hÖ sè phô thuéc S cña ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh tuy nhiªn khi hÖ sè phô thuéc gi¶m, møc bÊt ®Þnh cña phô t¶i t¨ng lªn. V× vËy ®èi víi c¸c m¸y ®iÒu tèc cã ngìng kh«ng nhËy cao b¾t buéc ph¶i ®Æt hÖ sè phô thuéc cao.
Khi cã nhiÒu tæ m¸y lµm viÖc song song chÕ ®é c©n b»ng cña tõng tæ m¸y sÏ ®îc thiÕt lËp mét c¸ch kh¸c nhau trong giíi h¹n cña ngìng kh«ng nhËy. Trong sè c¸c tæ m¸y nµy sÏ cã mét sè tæ m¸y ph¶n øng víi ®é lÖch tÇn sè, cã nghÜa lµ nh×n chung toµn hÖ thèng sÏ kh«ng cã ngìng kh«ng nhËy. Tuy nhiªn khi ®é lÖch tÇn sè kh«ng vît qu¸ ngìng kh«ng nhËy cña mét sè tæ m¸y, chóng sÏ kh«ng ph¶n øng vµ kh«ng tham gia vµo qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh tÇn sè, v× thÕ ®é phô thuéc ®¼ng trÞ cña ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh sÏ lín h¬n trÞ sè tÝnh ®îc theo biÓu thøc (3.11). Thùc tÕ ®iÒu nµy cã nghÜa lµ cÇn ph¶i ®a thªn mét sè hÖ sè hiÖu chØnh a>1 vµo biÓu thøc (3.11) ®Ó tÝnh ®Õn ngìng kh«ng nhËy cña ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh cña mét tæ m¸y trong hÖ thèng.
Thêng th× trong chÕ ®é sù cè ®é lÖch tÇn sè vù¬t qu¸ ngìng kh«ng nhËy cña tÊt c¶ c¸c tæ m¸y trong hÖ thèng, cßn trong chÕ ®é lµm viÖc b×nh thêng, bÐ nªn chØ cã mét sè tæ m¸y cã ngìng kh«ng nhËy hÑp míi cã thÓ ph¶n øng. Sè lîng tæ m¸y cã thÓ ph¶n øng theo ®é lÖch ®· cho cã thÓ ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
,
Trong ®ã: n – sè lîng c¸c tæ m¸y ®îc giao nhiÖm vô ®iÒu chØnh tÇn sè cña hÖ thèng.
3.6.5: Ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh tÇn sè vµ c«ng suÊt t¸c dông trong nhµ m¸y thñy ®iÖn Hßa B×nh
3.6.5.1. §iÒu chØnh b»ng mét tæ m¸y víi ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh ®éc lËp:
Ph¬ng ph¸p nµy cã thÓ sö dông ®Ó ®iÒu chØnh tÇn sè víi ®Æc tÝnh ®éc lËp trong mét hÖ thèng ®iÖn nhá lµm viÖc ®éc lËp.
§Ó ®iÒu chØnh tÇn sè ngêi ta t¸ch ra mét tæ m¸y cã ®Æc tÝnh ®iÒu chØnh ®îc ®Æt ë chÕ ®é ®éc lËp. Tæ m¸y nµy sÏ tiÕp nhËn mäi biÕn ®éng phô t¶i cña hÖ thèng trong giíi h¹n c«ng suÊt cã thÓ ®iÒu chØnh ®îc cña nã. Phô t¶i cña tÊt c¶ c¸c tæ m¸y cßn l¹i ë cuèi qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh sÏ trë vÒ l¹i trÞ sè tríc khi x¶y ra biÕn ®éng (kh«ng thay ®æi).
3.6.5.2. Ph¬ng ph¸p ®iÒu chØnh theo ®é lÖch tÝch ph©n cña tÇn sè.
§é lÖch tÝch ph©n cña tÇn sè ®îc x¸c ®Þnh theo biÓu thøc:
Trong ®ã: - thêi ®iÓm ban ®Çu khi ;
- ®é lÖch t¬ng ®èi tøc thêi cña tÇn sè;
.
§é lÖch tÝch ph©n cña tÇn sè cã nh÷ng ®Æc ®iÓm sau ®©y:
§¹i lîng gièng nhau víi mäi tæ m¸y ®iÖn lµm viÖc song song trong hÖ thèng ®iÖn nÕu nh thêi ®iÓm b¾t ®Çu ®o ®é lÖch ®îc chän nh nhau;
Khi phô t¶i cña hÖ thèng thay ®æi vµ tÇn sè lÖch khái trÞ sè cho tríc, ®¹i lîng sÏ biÕn thiªn vÒ cïng mét phÝa víi phô t¶i tæng cña hÖ thèng. NÕu phô t¶i tæng t¨ng, tÇn sè gi¶m vµ sÏ t¨ng theo thêi gian; nÕu phô t¶i tæng gi¶m, tÇn sè t¨ng vµ gi¶m.
sÏ thay ®æi cho ®Õn khi vÉn cßn ®é lÖch vÒ tÇn sè khái gi¸ trÞ cho tríc, khi , nghÜa lµ khi c«ng suÊt c©n b»ng, kh«ng thay ®æi.
Nh÷ng tÝnh chÊt nµy cña ®é lÖch tÝch ph©n tÇn sè cho phÐp sö dông nã nh mét th«ng sè ®iÒu khiÓn khi x©y dùng c¸c hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè vµ c«ng suÊt t¸c dông trong hÖ thèng ®iÖn.
ThËt vËy, phô t¶i gi÷a c¸c tæ m¸y ®iÒu chØnh tÇn sè ®îc ph©n bè trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn b»ng c¸ch so s¸nh phô t¶i thùc tÕ cña tæ m¸y víi trÞ sè ®Æt tríc . T¸c ®éng cña hÖ thèng ®iÒu chØnh mçi tæ m¸y ®îc m« t¶ b»ng ph¬ng tr×nh:
§Ó ®¶m b¶o ®iÒu kiÖn ph©n bè tèi u c«ng suÊt gi÷a c¸c tæ m¸y khi chÕ ®é lµm viÖc cña hÖ thèng thay ®æi ph¶i tù thay ®æi trÞ sè c«ng suÊt ®Æt cña tæ m¸y theo mét tiªu chuÈn tèi u cho tríc.
Díi t¸c ®éng cña c¸c tÝn hiÖu vµ c«ng suÊt ph¸t cña tæ m¸y sÏ ®îc thay ®æi.
Trong chÕ ®é x¸c lËp tÇn sè sÏ trë l¹i trÞ sè danh ®Þnh, cßn ph©n bè phô t¶i sÏ tèi u nghÝa lµ:
; .
ch¬ng 4: ph©n tÝch hÖ thèng vµ M« pháng qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn
4.1. S¬ ®å chøc n¨ng vµ s¬ ®å khèi cña bé ®iÒu tèc nhµ m¸y thñy ®iÖn Hßa B×nh:
H×nh 4.1 S¬ ®å chøc n¨ng
S¬ ®å chøc n¨ng cña bé ®iÒu tèc
H×nh vÏ trªn m« t¶ s¬ ®å chøc n¨ng cña hÖ thèng tù ®éng ®iÒu chØnh tÇn sè vµ c«ng suÊt h÷u c«ng cña tæ m¸y khi ph¸t ®iÖn vµo hÖ thèng nhê bé ®iÒu chØnh tèc ®é )/P 2 I. M¸y ph¸t ®iÒu chØnh ®îc l¾p ®Æt trªn cïng mét trôc víi m¸y ph¸t chÝnh. Nã ®îc dïng nh mét tÝn hiÖu ®o tÇn sè quay, truyÒn vµo ®Çu vµo cña phÇn tö c¶m biÕn tÇn sè.TÝn hiÖu sai lÖch tÇn sè quay do phÇn tö c¶m biÕn ph¸t ra ®îc céng víi gi¸ trÞ tÇn sè ®Æt tríc cña MUY, råi ®a vµo ®Çu vµo cña m¹ch tÝch ph©n tÇn sè.
TÝn hiÖu tÇn sè MUY, c«ng suÊt MUM ®îc céng l¹i vµ truyÒn vµo ®Çu vµo bé khuÕch ®¹i 2 tÇng.Sau ®Çu ra bé khuÕch ®¹i tÝn hiÖu ®i vµo cuén d©y ®iÒu tèc lµm chuyÓn dÞch mµng rung, th«ng qua bé khuÕch ®¹i thuû lùc lµm chuyÓn dÞch kim ng¨n kÐo kÝch thÝch, pitt«ng ng¨n kÐo chÝnh vµ do ®ã lµm thay ®æi phô t¶i tæ m¸y. TÝn hiÖu tõ bé ®iÒu chØnh nhãm c«ng suÊt h÷u c«ng vµ ®iÒu chØnh riªng lÎ ®îc truyÒn tíi ®Çu vµo MUM. Bé ®iÒu tèc ®îc ®iÒu khiÓn b»ng c¸c kho¸ SLC n»m trªn b¶ng ®iÖn ®iÒu tèc (1GCC), ë tñ ®iÒu tèc vµ phßng ®iÒu khiÓn trung t©m (SCC) .
Khi m¸y ch¹y kh«ng t¶i vµ c¾t m¸y c¾t c¸c kho¸ (SLC) tù ®éng chuyÓn ®æi tõ MUM sang c¬ cÊu thay ®æi tÇn sè MUY, c¬ cÊu nµy cho phÐp thay ®æi tÇn sè ®Òu ®Æn tõ 45 ®Õn 55 Hz khi m¸y ch¹y kh«ng t¶i.
H×nh 4.2 S¬ ®å khèi
H×nh vÏ s¬ ®å khèi:
C¸c th«ng sè ®iÒu chØnh X,Z øng víi tÇn sè f vµ c«ng suÊt P ®îc h×nh thµnh nhê c¸c bé biÕn ®æi tÇn sè ®o lêng H6 vµ c«ng suÊt IPM. TÝn hiÖu m¹ch ph¶n håi bªn trong Y theo vÞ trÝ trôc xecv«m«t¬ chÝnh vµ Y2 theo vÞ trÝ cÇn chuyÓn ®éng cña bé biÕn ®æi ®iÖn thuû lùc (®îc t¹o thµnh nhê c¸c bé biÕn ®æi c¶m øng).Mét trong c¸c ®Æc ®iÓm cña b¶ng ®iÖn ®iÒu tèc lµ ë ®ã kh«ng cã c¸c thiÕt bÞ truyÒn ®«ng ®iÖn c¬ ®Ó t¹o tÝn hiÖu chØ huy X0 vµ Z0, ë ®©y nh÷ng c¬ cÊu nµy ®îc thay b»ng c¸c bé phËn ( Bé tÝch ph©n H5 vµ H5’ ) cã thÓ duy tr× trong thêi gian dµi tÝn hiÖu tÝch ph©n kh«ng ®æi. C¸c thiÕt bÞ ph¸t nµy ®îc ®iÒu khiÓn nhê c¸c kho¸ SLC1 c¸c khãa nµy l¾p ë mÆt tríc cña b¶ng ®iÖn, ë mÆt tríc tñ ®iÒu tèc vµ trªn bµn ®iÒu khiÓn trung t©m (SCC). Khi ®iÒu tèc ë vÞ trÝ c©n b»ng tÝn hiÖu ®Çu ra cña b¶ng ®iÖn (Sau bé khuÕch ®¹i H9) b»ng kh«ng (j=0). NÕu mét trong c¸c tÝn hiÖu ®Çu vµo bÊt kú cña b¶ng ®iÖn (X,Z,X0,Z0) thay ®æi sÏ lµm cho dßng ®iÖn (j) bÞ thay ®æi t¬ng øng. Dßng ®iÖn ®ã khi vµo cuén d©y ®iÒu tèc sÏ lµm cho trôc ®iÒu tèc bÞ dÞch chuyÓn t¬ng øng. Do ®iÒu tèc nèi víi ng¨n kÐo cña xecv«m«t¬ chÝnh (CM) nªn xecv«m«t¬ chÝnh còng dÞch chuyÓn trôc cña m×nh, lµm cho ®é më cña m¸y híng níc cña tuabin bÞ thay ®æi t¬ng øng. Khi ®ã c¸c tÝn hiÖu ph¶n håi ngîc Y vµ Y2 khi vµo b¶ng ®iÖn sÏ lµm cho dßng ®iÖn j trë vÒ 0 cßn trôc cña ®iÒu tèc vµ kim ng¨n kÐo kÝch thÝch nèi víi nã sÏ trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu (gi÷a).
4.2. S¬ ®å díi d¹ng Simulink.
Hinh 4.3 S¬ ®å rót gän
Trong ®ã :
Ty : H»ng sè thêi gian tÝch ph©n (0.02s)
Bp : HÖ sè r¬i tèc cè ®Þnh (0-10% t¬ng øng 1-10)
Bt : HÖ sè r¬i tèc t¹m thêi (1-100% t¬ng øng 0-100)
Td : H»ng sè thêi gian gia tèc (0-20)
Tnkc : H»ng sè thêi gian cña ng¨n kÐo chÝnh (0.02s)
Ts : H»ng sè thêi gian cña xecvomoto (0.02s)
K : HÖ sè khuÕch ®¹i tuabin (10)
Tt : H»ng sè thêi gian tuabin (15s)
Tp : H»ng sè thêi gian c«ng suÊt (0-50s)
Tn : H»ng sè thêi gian (0-1.5s)
T : Lµ kÝ hiÖu cña tuabin
G : lµ kÝ hiÖu cña m¸y ph¸t
PMG : Lµ m¸y ph¸t ®iÒu chØnh
IBM : ThiÕt bÞ biÕn ®æi c«ng suÊt thµnh dßng ®iÖn
TU, TI : Lµ biÕn dßng vµ biÕn ¸p
4.3 Nguyªn t¾c c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh ®iÒu tèc.
C¸c kh¸i niÖm c¬ b¶n cña qu¸ tr×nh ®iÒu tèc ®îc minh häa râ nÐt trong trêng hîp tæ m¸y ph¸t cÊp riªng cho mét phô t¶i côc bé nh h×nh vÏ sau :
Trong ®ã:
PL : C«ng suÊt phô t¶i
Pm : C«ng suÊt c¬
Pe : C«ng suÊt ®iÖn
H×nh 4.4 M¸y ph¸t cÊp cho phô t¶i c« lËp
Khi phô t¶i thay ®æi lµm cho c«ng suÊt ®iÖn Pe thay ®æi, lµm mÊt c©n b»ng gi÷a c«ng suÊt ®iÖn Pe vµ c«ng suÊt c¬, ®©y lµ nguyªn nh©n lµm cho tèc ®é thay ®æi t¨ng hay gi¶m tïy vµo Pe nhá h¬n hay lín h¬n Pm. NhiÖm vô bé ®iÒu tèc lóc nµy lµ dùa vµo sai lÖch tèc ®é thùc tÕ vµ tèc ®é ®Æt ®Ó ®iÒu chØnh c¸nh híng níc thay ®æi lîng níc vµo tuabin vµ do ®ã lµm thay ®æi tèc ®é cho tíi khi tèc ®é tuabin b»ng víi tèc ®é ®Æt th× bé ®iÒu tèc míi th«i t¸c ®éng.
* Bé ®iÒu tèc ®¼ng thêi.
Bé ®iÒu tèc ®¼ng thêi ®iÒu chØnh c¸nh híng tuabin ®a tÇn sè vÒ gi¸ trÞ danh ®Þnh. Tèc ®é roto ®o ®îc ®îc so s¸nh víi gi¸ trÞ ®Æt . TÝn hiÖu sai lÖch ®îc khuÕch ®¹i vµ tÝch ph©n sinh ra tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn Dy t¸c ®éng lªn c¸nh híng tuabin, sau ®©y lµ hÖ thèng víi c¸c th«ng sè ®îc x¸c ®Þnh tríc.
H×nh 4.5 Bé ®iÒu tèc ®¼ng thêi
Ta thÊy khi ta t¨ng phô t¶i c«ng suÊt ®iÖn t¨ng lµm cho tÇn sè suy gi¶m t¹i mét tèc x¸c ®Þnh bëi qu¸n tÝnh roto. Khi tèc ®é sôt gi¶m c«ng suÊt c¬ cña tuabin b¾t ®Çu t¨ng, ®iÒu nµy lµm gi¶m bít sù gi¶m tèc ®é vµ sau ®ã tèc ®é cã xu híng t¨ng khi c«ng suÊt tuabin vît qu¸ c«ng suÊt phô t¶i. Cuèi cïng tèc ®é sÏ quay trë vÒ gi¸ trÞ ®Æt cña nã vµ c«ng suÊt tuabin ë tr¹ng th¸i æn ®Þnh t¨ng lªn mét lîng c©n b»ng víi phô t¶i bæ xung thªm (xem h×nh vÏ 4.6).
Mét bé ®iÒu tèc ®¼ng thêi lµm viÖc tháa m·n khi m¸y ph¸t cung cÊp cho t¶i ®éc lËp hay chØ khi mét m¸y ph¸t trong tæ m¸y ph¶n øng víi sù thay ®æi phô t¶i. §èi víi chÕ ®éc chia sÎ phô t¶i c«ng suÊt gi÷a c¸c m¸y ph¸t nèi víi hÖ thèng th× qu¸ tr×nh ®iÒu chØnh tèc ®é vµ ®Æc tÝnh suy gi¶m tèc ®é ph¶i ®îc ®Ò cËp tíi.
H×nh 4.6 §¸p øng cña tæ m¸y ph¸t ®iÖn víi bé ®iÒu tèc ®¼ng thêi.
Ta thÊy sau 15s ta t¨ng phô t¶i tèc ®é bÞ sôt xuèng kho¶ng 0.3Hz sau ®ã trë l¹i tr¹ng th¸i x¸c lËp sau 3s
* Bé ®iÒu tèc víi ®Æc tÝnh r¬i tèc.
Khi cã nhiÒu h¬n mét tæ m¸y lµm viÖc song song vµ c¸c tæ m¸y ph¶i ®¶m b¶o tèc ®é gièng nhau mét c¸ch chÝnh x¸c. MÆt kh¸c chóng ph¶i c¹nh tranh víi nhau, mçi bé ®iÒu tèc sÏ cè g¾ng ®iÒu chØnh c«ng suÊt cña nã tíi mét gi¸ trÞ chÝnh nã thiÕt lËp. §Ó ph©n chia phô t¶i æn ®Þnh gi÷a hai hay nhiÒu m¸y ph¸t vËn hµnh song song, c¸c bé ®iÒu tèc ®îc cung cÊp mét ®Æc tÝnh suy gi¶m tèc ®é khi phô t¶i ®îc t¨ng lªn.
Sù r¬i tèc ®îc t¹o nªn nhê thªm vßng ph¶n håi ë tr¹ng th¸i x¸c lËp nh s¬ ®å sau : Trong ®ã hÖ sè K sÏ quyÕt ®Þnh lîng r¬i tèc nhiÒu hay Ýt, K cµng lín th× lîng r¬i tèc cµng lín vµ ngîc l¹i K cµng nhá th× lîng t¬i tèc cµng nhá.
H×nh 4.7 Bé ®iÒu tèc víi ph¶n håi tr¹ng th¸i æn ®Þnh
H×nh 4.8 §¸p øng cña bé ®iÒu tèc ®¼ng thêi víi ®Æc tÝnh r¬i tèc
Khi cha cã phô t¶i tèc ®é x¸c lËp ë mét gi¸ trÞ nhá h¬n gi¸ trÞ ®Æt do kh©u ph¶n håi K lu«n lu«n t¸c ®éng (nªn nã ®îc gäi lµ hÖ sè r¬i tèc cè ®Þnh). Khi cho phô t¶i t¸c ®éng tèc ®é bÞ gi¶m tiÕp vµ gi÷ nguyªn vÞ trÝ míi, së dÜ lµ nh vËy lµ do khi ®é lÖch tèc ®é t¨ng (tøc tèc ®é tua bin gi¶m so víi tèc ®é ®Æt) dÉn ®Õn lîng ph¶n håi vÒ còng t¨ng nªn tÝn hiÖu ®iÒu khiÓn t¸c ®éng ®Ó më thªm c¸nh híng níc kh«ng ®îc bæ xung.
Ngoµi ra hÖ thèng cßn cung cÊp thªm ®Æc tÝnh r¬i tèc t¹m thêi(chØ cã t¸c dông trong thêi gian ng¾n) víi thêi gian qu¸ ®é víi thêi gian ®iÒu chØnh ®ñ dµi. Ta chØ viÖc thªm mét kh©u vi ph©n thùc nèi song song víi kh©u Gain. Nh h×nh vÏ sau :
H×nh 4.9 Bé ®iÒu tèc víi ph¶n håi tr¹ng th¸i qu¸ ®é vµ æn ®Þnh
H×nh 4.10 §¸p øng cña bé ®iÒu tèc víi ph¶n håi tr¹ng th¸i qu¸ ®é vµ æn ®Þnh
T¬ng tù trêng hîp trªn nhng do cã thªm kh©u ph¶n håi ë tr¹ng th¸i qu¸ ®é nªn ban ®Çu khi phô t¶i t¨ng tèc ®é gi¶m m¹nh. Sau ®ã tèc ®é t¨ng lªn mét chót do kh©u vi ph©n thùc kh«ng t¸c ®éng n÷a vµ nã vÉn gi÷ nguyªn ë vÞ trÝ míi nhá h¬n gi¸ trÞ x¸c lËp ban ®Çu.
T¸c dông cña kh©u ph¶n håi tèc ®é (hay bï suy gi¶m hÖ sè khuÕch ®¹i) ®Ó lµm trÔ hoÆc giíi h¹n sù di chuyÓn cña c¸nh híng cho tíi khi lu lîng níc vµ c«ng suÊt cã thêi gian b¾t kÞp.
4.4 §iÒu khiÓn c«ng suÊt ph¸t cña tæ m¸y
Ta ®· biÕt r»ng khi phô t¶i thay ®æi do cã ®Æc tÝnh r¬i tèc nªn tèc ®é roto (hay tÇn sè ) sÏ bÞ gi¶m vµ x¸c lËp ë mét vÞ trÝ míi nhá h¬n gi¸ trÞ ban ®Çu. Khi tèc ®é ®· x¸c lËp th× lîng c«ng suÊt ph¸t ph¶i t¨ng lªn c©n b»ng víi c«ng suÊt phô t¶i ®Ó kh¾c phôc sù suy gi¶m tèc ®é.
Trong trêng hîp nµy ®Ó tèc ®é roto hay tÇn sè trë l¹i gi¸ trÞ ban ®Çu ta ph¶i ®iÒu khiÓn c«ng suÊt ph¸t cña tæ m¸y b»ng c¸ch thay ®æi ®Çu vµo “Gi¸ trÞ ®Æt phô t¶i”. Xem h×nh vÏ 4.11
H×nh vÏ 4.11 S¬ ®å bé ®iÒu tèc khi cã gi¸ trÞ ®Æt phô t¶i
H×nh vÏ 4.12 §¸p øng bé ®iÒu tèc khi cã gi¸ trÞ ®Æt phô t¶i
Khi cã gi¸ trÞ ®Æt phô t¶i t¹i T=15s tÇn sè ®îc t¨ng lªn b»ng víi gi¸ trÞ ban ®Çu, nh vËy gi¸ trÞ ®Æt phô t¶i ®· kh¾c phôc ®îc hiÖn tîng t¨ng phô t¶i do ®ã kh¾c phôc ®îc sù suy gi¶m tÇn sè.
NÕu tæ m¸y ®îc cÊp cho mét phô t¶i ®éc lËp, th× sù ®iÒu chØnh cña bé ®iÒu tèc sÏ lµm thay ®æi tèc ®é cña tæ m¸y. Tuy nhiªn, khi tæ m¸y ®îc hßa ®ång bé víi hÖ thèng ®iÖn, sù ®iÒu chØnh cña bé ®iÒu tèc sÏ lµm thay ®æi c«ng suÊt ph¸t cña tæ m¸y, ®iÒu chØnh nµy chØ ¶nh hëng nhá lªn tÇn sè hÖ thèng, tïy thuéc vµo quy m« cña tæ m¸y ®Õn sù ph¸t ®iÖn toµn hÖ thèng.
4.5 S¬ ®å ®iÒu tèc ®Çy ®ñ
Tuabin thñy lùc lµ mét thiÕt bÞ cã khèi lîng rÊt lín ®Æc biÖt lµ trong mét nhµ m¸y thñy ®iÖn cì lín nh nhµ m¸y thñy ®iÖn Hßa B×nh. Nªn viÖc lµm quay tuabin cung cÇn mét lùc t¸c ®éng (c¶ ®éng n¨ng vµ thÕ n¨ng ) rÊt lín cña níc vµo b¸nh xe c«ng t¸c cña tuabin. Do ®ã còng cÇn mét lùc rÊt lín ®Ó ®ãng më c¸nh híng níc cho níc vµo b¸nh xe c«ng t¸c mét c¸ch dÔ dµng.
§Ó cã thÓ t¹o ra ®îc lùc lín ta dïng hÖ thèng dÇu ¸p lùc vµ c¸c xi lanh thñy lùc (cßn gäi lµ c¸c Xecsvomoto), ta chØ cÇn mét tÝn hiÖu nhá ®Ó ®ãng hoÆc më c¸c khoang nèi dÇu ¸p lùc vµ ®êng dÇu håi lu (dÇu x¶) ta còng cã thÓ t¹o ra mét lùc rÊt lín nhê c¬ cÊu chÊp hµnh xecvomoto t¸c ®éng vµo c¸nh híng níc.
ë ®©y ta dïng hai tÇng khuÕch ®¹i :
H×nh4.13 TÇng thø nhÊt
H×nh 4.14 TÇng thø hai
Víi hai tÇng khuÕch ®¹i vµ tÝn hiÖu ph¶n håi vÒ ta cã thÓ biÕt ®îc vÞ trÝ cña ng¨n kÐo chÝnh còng nh vÞ trÝ cña xecvomoto trong qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn. §iÒu nµy lµ quan träng trong trêng hîp ph¸t hiÖn ra hiÖn tîng kÑt c¸nh híng (v× lý do cã nh÷ng vËt cøng m¾c vµo c¸nh híng níc).
Ngoµi ra hai tÇng khuÕch ®¹i nµy cßn cã t¸c dông lµ kh©u bï cho sù r¬i tèc ®· ®îc xÐt ë trªn.
§Ó n©ng cao chÊt lîng vµ tÝnh æn ®Þnh cña hÖ thèng ta cÇn bæ xung thªm kh©u ph¶n håi c«ng suÊt ®Çu ra cña m¸y ph¸t,
H×nh 4.15 S¬ ®å rót gän bé ®iÒu tèc:
4.6. Qu¸ tr×nh m« pháng b»ng m« h×nh Simulink:
4.6.1 Trêng hîp tæ m¸y cha hoµ líi:
Khi tæ m¸y cha hßa líi tøc cha nèi m¸y ph¸t víi hÖ thèng ®iÖn, tæ m¸y cha ph¸t c«ng suÊt h÷u c«ng khi ®ã hÖ thèng cha cã vßng ph¶n håi c«ng suÊt chØ cã vßng ph¶n håi tèc ®é (hay tÇn sè). Do ®ã nhiÖm vô cña bé ®iÒu tèc lóc nµy lµ ®iÒu chØnh tèc ®é quay (tÇn sè) cña tuabin ®Ó ®¹t tèc ®é ®Þnh møc dùa vµo sai lÖch tèc ®é ph¶n håi.
4.16 S¬ ®å m« pháng chÕ ®é cha hßa líi
4.17 §¸p øng tÇn sè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn:
Ta thÊy khi cha hoµ líi viÖc ®iÒu chØnh tèc ®é quay b»ng víi gi¸ trÞ ®Æt cã thêi gian ®¸p øng rÊt nhanh cì 5s vµ kh«ng cã qu¸ hiÖu chØnh vµ sai lÖch tÜnh b»ng 0
4.6.2 Trêng hîp cho phô t¶i t¸c ®éng sau 15s , kh«ng cho ph¶n håi c«ng suÊt vµ kh«ng cã gi¸ trÞ ®Æt.
4.18 S¬ ®å m« pháng
4.19 §¸p øng tÇn sè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn:
Khi cho phô t¶i t¸c ®éng tÇn sè bÞ gi¶m xuèng g©y sai lÖch tÇn sè cì 48.9-50=1.1 hz. Sau 8s tÇn sè trë l¹i vÞ trÝ ban ®Çu víi sai lÖch tÜnh b»ng 0, ë ®©y ta ®· thÊy râ vai trß cña hai tÇng khuÕch ®¹i (ng¨n kÐo chÝnh vµ secvomoto) trong viÖc bï ®é r¬i tèc cña bé ®iÒu khiÓn.
4.6.3 Trêng hîp cho phô t¶i vµ vßng ph¶n håi c«ng suÊt cïng t¸c ®éng sau 15s, nhng kh«ng cã gi¸ tÞ ®Æt phô t¶i.
4.20 S¬ ®å m« pháng
4.21 §¸p øng tÇn sè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn
Ta thÊy r¬i tèc l¹i xuÊt hiÖn, tÇn sè gi¶m xuèng vµ gi÷ æn ®Þnh ë mét gi¸ trÞ míi nhá h¬n gi¸ trÞ ban ®Çu, së dÜ lµ do kh©u ph¶n håi c«ng suÊt lµm cho qu¸ trinh t¨ng ®é më c¸nh híng níc bÞ h¹n chÕ.
4.6.3 Trêng hîp cho phô t¶i vµ gi¸ trÞ ®Æt phô t¶i cïng t¸c ®éng mét lóc, nhng kh«ng cã vßng ph¶n håi c«ng suÊt.
4.22 S¬ ®å m« pháng
4.23 §¸p øng tÇn sè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn
Ban ®Çu tÇn sè bÞ gi¶m do t¸c ®éng cña phô t¶i, sau mét thêi gian tÇn sè t¨ng lªn nhê kh©u ®Æt tÇn sè . Do kh«ng cã kh©u ph¶n håi c«ng suÊt nªn tÇn sè sÏ gi÷ nguyªn ë gi¸ trÞ míi.
4.6.5 Trêng hîp cho ®ång thêi phô t¶i, ph¶n håi c«ng suÊt, vµ gi¸ trÞ ®Æt phô t¶i t¸c ®éng sau 20s.
4.24 S¬ ®å m« pháng
4.25 §¸p øng tÇn sè cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn
4.26 §¸p øng c«ng suÊt cña hÖ thèng ®iÒu khiÓn
Khi cã sù tham gia cña c¶ kh©u ®Æt phô t¶i vµ kh©u ph¶n håi c«ng suÊt ta thÊy khi phô t¶i t¸c ®éng lµm cho c¸nh híng ®ãng bít l¹i, tÇn sè bÞ gi¶m xuèng nhng kh«ng gi¶m nhiÒu (kho¶ng 49.8-50=0.2 Hz ) do cã kh©u ®Æt phô t¶i. TÇn sè ®îc t¨ng lªn, vµ t¸c dông cña kh©u ph¶n håi c«ng suÊt lµ ®a tÇn sè trë vÒ vÞ trÝ ban ®Çu víi sai lÖch tÜnh b»ng 0. S¬ ®å trªn ta thÊy tÇn sè x¸ lËp l¹i sau 5s.
Nh vËy ta ®· thÊy râ vai trß cña ®iÒu khiÓn tÇn sè khi tæ m¸y cha hßa líi vµ ®iÒu khiÓn c©n b»ng c«ng suÊt khi tæ m¸y hßa líi. Nã gióp cho tÇn sè kh«ng bÞ gi¶m qu¸ thÊp hay bÞ t¨ng qu¸ cao còng nh rót ng¾n thêi gian qu¸ ®é víi cïng lîng thay ®æi phô t¶i nh nhau.
Lêi kÕt .
Trong qu¸ tr×nh häc tËp vµ nghiªn cøu t¹i trêng mçi sinh viªn ®Òu trang bÞ cho m×nh mét kiÕn thøc nhÊt ®Þnh, tuy lîng kiÕn thøc nµy cha ®ñ ®Ó sinh viªn ra trêng cã thÓ tiÕp cËn ngay víi c«ng viÖc thùc tÕ vµ nh÷ng c«ng nghÖ míi nhng nã lµ nÒn t¶ng v÷ng ch¾c, gióp hä tù rÌn luyÖn, thÝch øng víi m«i trêng ®Çy khã kh¨n, thö th¸ch vµ ®ãng gãp mét phÇn c«ng søc vµo qu¸ tr×nh c«ng nghiÖp hãa, hiÖn ®¹i hãa ®Êt níc.
§å ¸n tèt nghiÖp chÝnh lµ mét c¬ héi cho sinh viªn cã thÓ tù kh¼ng ®Þnh m×nh, ®îc ¸p dông nh÷ng kiÕn thøc ®· häc vµo trong thùc tÕ, tù t×m hiÓu s©u vÒ mét vÊn ®Ò cô thÓ vµ h×nh dung ®îc c«ng viÖc cña m×nh sau khi ra trêng.
Nhê cã sù gióp ®ì cña c¸c c« chó trong ph©n xëng tù ®éng cña nhµ m¸y thñy ®iÖn Hßa B×nh cïng víi sù híng dÉn nhiÖt t×nh cña ThÇy gi¸o TS. NguyÔn V¨n Hßa vµ c¸c thÇy c« bé m«n §KT§ ®å ¸n ®· hoµn thµnh. Em ®· thu ®îc nh÷ng kÕt qu¶ sau :
T×m hiÓu vÒ n¨ng lîng ®iÖn ®Æc biÖt trong nhµ m¸y thñy ®iÖn.
T×m hiÓu vÒ c¸c thiÕt bÞ chÝnh trong nhµ m¸y thñy ®iÖn còng nh ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn tèc ®é quay cña tuabin níc.
Ph©n tÝch vµ m« pháng qu¸ tr×nh ®iÒu khiÓn tÇn sè b»ng m« h×nh Matl¸b_Simulnk
Do thêi gian cã h¹n nªn trong ph¹m vi ®å ¸n em ®· nghiªn cøu vÒ ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn tèc ®é tuabin kinh ®iÓn vµ ph¬ng ph¸p bï song cha hiÖu qu¶ v× ®¸p øng cßn chËm.
Ngµy nay ®· mét sè nhµ m¸y ¸p dông ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn PID vµ ph¬ng ph¸p ®iÒu khiÓn sè cho ®¸p øng nhanh vµ nhiÒu lîi thÕ kh¸c. Tuy nhiªn do h¹n chÕ vÒ tµi liÖu, c«ng nghÖ vµ kinh tÕ nªn chóng ta cha t×m hiÓu ®Ó ph¸t triÓn c¸c ph¬ng ph¸p nµy.
Em xin ch©n thµnh c¶m ¬n c¸c thÇy c« gi¸o trong bé m«n §iÒu khiÓn tù ®éng cïng tËp thÓ c¸n bé nhµ m¸y thñy ®iÖn Hßa B×nh ®· t¹o ®iÒu kiÖn gióp ®ì em trong qu¸ tr×nh thùc hiÖn ®å ¸n. §Æc biÖt em xin ch©n thµnh c¶m ¬n ThÇy gi¸o TS. NguyÔn V¨n Hßa trùc tiÕp híng dÉn em hoµn thµnh ®å ¸n nµy.
Hµ néi, ngµy........th¸nh.......n¨m2006
Sinh viªn
NguyÔn Ngäc Hoµng
Các file đính kèm theo tài liệu này:
- Đồ án nghiên cứu phướng pháp điều khiển tốc độ quay của tubin ở hòa bình ĐHBKHN.DOC