Đồ án Nghiên cứu phướng pháp điều khiển tốc độ quay của tubin ở Hòa Bình

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.

doc95 trang | Chia sẻ: lvcdongnoi | Lượt xem: 2214 | Lượt tải: 1download
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:

  • docĐồ án nghiên cứu phướng pháp điều khiển tốc độ quay của tubin ở hòa bình ĐHBKHN.DOC