05 Hệ Thống Kích Từ - Tài Liệu Text - 123doc

Tải bản đầy đủ (.doc) (15 trang)

1. Trang chủ
>>
2. Kỹ Thuật - Công Nghệ
>>
3. Điện - Điện tử

05 hệ thống kích từ

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (190.6 KB, 15 trang )

1.Mục đíchQuy trình này quy định nguyên tắc, cách thức vận hành và xử lý sự cố hệ thốngkích từ Nhà máy thuỷ điện A nhằm đảm bảo an toàn cho con người và thiết bị, đảm bảocho Nhà máy vận hành an toàn và hiệu quả kinh tế.2.3.Đối tượng áp dụng.1)Công ty A;2)Ban Giám đốc Nhà máy thủy điện A;3)Cán bộ an toàn, kỹ thuật, phương thức;4)Các nhân viên Tổ vận hành;5)Các nhân viên Tổ sửa chữa.Tài liệu viện dẫn.1)Luật Điện lực ngày 03 tháng 12 năm 2004.2)Luật Lao động ngày 08 tháng 06 năm 2012.3)Quy chuẩn kỹ thuật vận hành Nhà máy điện và lưới điện.4)Quy chuẩn kỹ thuật an toàn khai thức thiết trí điện các nhà máy điện và lưới5)Quy trình an toàn điện.6)Quy chuẩn kỹ thuật quốc gia về an toàn điện.7)Quy trình điều độ hệ thống điện quốc gia.8)Quy trình thao tác hệ thống điện quốc gia.9)Quy trình xử lý sự cố hệ thống điện quốc gia.10)Nội quy lao động của Công ty.điện.4.Định nghĩa, thuật ngữ viết tắt.4.1.Thuật ngữ:4.2.Viết tắt:Từngữ, Giải thích, định nghĩaký hiệuĐĐQGTrung tâm Điều độ hệ thống điện Quốc gia (A0)ĐĐMTrung tâm Điều độ hệ thống điện miền (A1)KSĐHKỹ sư điều hành hệ thống điệnHTĐHệ thống điệnNMĐNhà máy điệnMBAMáy biến ápTUMáy biến điện áp đo lườngTIMáy biến dòng điện đo lườngMFĐMáy phát Thủy điệnDMáy phát DieselABÁp tô mátDCDòng một chiềuACDòng xoay chiềuAVRTự động điều chỉnh điện ápCCCầu chìCSChống sétCThanh cáiSCADAHệ thống giám sát điều khiển và thu thập số liệu (Supervisory Control AndData Acquisition)DCSHệ thống điều khiển phân tán (Distributed control system)Sự cốLà tất cả các sự kiện xảy ra gây hư hỏng thiết bị, làm giảm khả năng của2thiết bị hoặc các chế độ vận hành có nguy cơ gây hư hỏng thiết bị.Nhân viênLà tất cả những người tham gia trực tiếp vào dây chuyền sản xuất điện củavận hànhCông ty gồm: Trưởng ca nhà máy, Trực gian máy, Trực trung tâm, TrựcCụm đầu mối.5.Nội dung.MỤC LỤC3Chương I.TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG KÍCH TỪI. Giới thiệu chung1.Nhiệm vụ của hệ thống kích từ-Chạy không tải.-Hoà vào hệ thống điện bằng phương pháp hoà đồng bộ chính xác.-Làm việc trong hệ thống điện có phụ tải nằm trong các giới hạn của biểu đồphân bố công suất và quá tải cho phép của máy phát điện.-Kích thích cường hành với bội số quy định về dòng điện và điện áp khi có sựcố trên hệ thống điện làm giảm điện áp trên thanh cái của Nhà máy.- Giảm kích thích máy phát khi có sự cố trên hệ thống điện làm tăng điện áp trênthanh cái của Nhà máy.2.Dập từ máy phát trong trường hợp dừng bình thường và dừng sự cố tổ máy.Chức năng các bộ phận chính của hệ thống kích từ2.1. Máy biến áp kích từ 1 phaMáy biến áp kích từ có nhiệm vụ biến đổi điện áp từ 11kV xuống 0.4kV để cungcấp nguồn lực cho hệ thống kích từ trong chế độ tự kích, nối lưới cũng như trong quátrình làm việc bình thường của tổ máy.2.2. Các cầu chỉnh lưu trong hệ thống kích từ2.2.1 Cầu chỉnh lưu 1 pha:Cầu chỉnh lưu 1 pha 4 diot trong THYNE có nhiệm vụ biến đổi điện áp AC 3 phasau 03 MBA 1 pha thành điện áp DC cấp cho phần cảm máy phát kích từ để tạo ra điệnáp xoay chiều 3 pha trên phần ứng máy phát kích từ.2.2.2 Cầu chỉnh lưu 3 phaCầu chỉnh lưu 3 pha 06 diode. Nhiệm vụ của hệ thống cầu chỉnh lưu là biến đổiđiện áp AC được tạo ra bởi máy phát phụ thành điện áp DC cấp vào cuộn dây rotormáy phát chính.2.3. Màn hình điều khiển (Touch Panel)Màn hình điều khiển cảm ứng Touch Panel cho phép giám sát và điều khiển trựctiếp trên màn hình. Bằng việc sử dụng các phím hoặc chạm vào màn hình cảm ứng để4thao tác. Bao gồm các chế độ vận hành, đường đặc tính vận hành, các giá trị dòng kíchtừ, điện áp kích từ, điện áp máy phát….- Block diagram: khối biểu đồ- Regulator and limiters: điều chỉnh và giới hạn- Alarms: các cảnh báo- Local operation: vận hành tại chô- Configuration: Cấu hình- Parameters transfer: thay đổi thông số- Instruments: đo lường- Language selection: chuyển đổi ngôn ngữ- Commissioning assistance: hô trợ hoạt động2.4. Kênh điều khiển (THYNE)Thyne1 là bộ kỹ thuật số nhỏ gọn của hệ thống kích từ quay cho MFĐ vừa và nhỏ.Nó hô trợ trong tất cả các chế độ vận hành của MFĐ. Tính linh hoạt cao đạt đượcbởi trình tự điều khiển thông minh và số lượng lớn các giao diện. Sử dụng công nghệ bándẫn IGBT hiện đại nhất, đáp ứng cho công suất tổ máy đạt tiêu chuẩn cao nhất.Hệ thống kích từ có 2 kênh điều khiển làm việc song song một kênh làm việc vàmột kênh dự phòng bám đuổi, môi kênh gồm có chức năng AVR/MAN.2.4.1. Chức năng môi kênh điều khiển- Lựa chọn nguồn cấp tùy ý: AC hoặc DC- Tự động điều chỉnh điện áp đầu cực MFĐ (AVR)- Điều chỉnh công suất phản kháng khi MFĐ nối lưới.- Điều chỉnh hệ số công suất cosφ- Điều chỉnh chính xác 0.2%- Giao diện bổ sung thông qua Ethernet hoặc Modbus- Chức năng khởi động mềm5- Giám sát hư hỏng diode- Chế độ ổn định HT (PF)- Chịu được dòng ngắn mạch- Chuyển đổi linh hoạt trong quá trình vận hành.2.4.2. Các đèn led hiển thị trên THYNE- READY: Thyne sẵn sàng hoạt động- ON: Thyne đang vận hành, kích từ cho máy phát.- AUTO: Chế độ tự động điều khiển điện áp- MAN: Điều khiển bằng tay dòng kích từ- ALARM: Có cảnh báo hoặc lôi TRIP- LAN CON: Thyne được kết nối tới màn hình Touchpanel- LAN ACT: Thyne kết nối với dữ liệu- LOCKED: Lôi nội bộ phần mềm, hoặc bản mạch Thyne2.5. Máy phát kích từ xoay chiều (AC Exicition)Máy phát kích thích AC bao gồm một máy phát điện đồng bộ có phần cảm là phầntĩnh, phần ứng là phần quay, kết hợp với bộ chỉnh lưu bao gồm cầu 03 pha 06 đi ốt quayđược lắp đặt ngay trên trục. Do đó, dòng điện kích thích sẽ đi trực tiếp từ phần ứng củamáy kích từ, qua bộ chỉnh lưu vào thẳng Rotor, mà không qua bất kỳ mối tiếp xúc củavành góp với chổi than nào. Do đó, hệ thống này thường được gọi là hệ thống kích thíchkhông chổi than.2.6. Thiết bị diệt - dập từ trường (De-Excitation).Đối với máy phát chính: trong trường hợp ngừng bình thường nhờ hệ thống điềukhiển thông minh được lập trình trong THYNE mà dòng kích từ được giảm dần và triệttiêu dưới dạng nhiệt trên bản thân cuộn dây rô to (do kết cấu rô to hiện đại, và được thiếtkế phù hợp nên cho phép diệt từ trực tiếp trên nó), đối với máy phát phụ thì được giảiphóng năng lượng dưới dạng nhiệt trên các Defluxing Resistor được đặt trong THYNE.Trong trường hợp sự cố do sự linh hoạt, độ chính xác cao của hệ thống điều khiển mà nó6giới hạn điện áp khi có sự cố, nên khi máy ngừng do sự cố hệ thống kích từ lập tứcchuyển sang trạng thái OFF để ngăn dòng kích từ cấp vào cuộn dây rotor và cũng tươngtự như diệt từ bình thường toàn bộ nguồn năng lượng trong rô to máy phát chính đượcdiệt từ trên đó mà không đẫn đến các hư hỏng cuộn dây kích từ.Đối với máy phát phụ: tương tự vậy thì đối với máy phát phụ được diệt từ trên cácDefluxing Resistor được đặt trong THYNE, và trong mạch còn được trang bị thêm tụcông suất cao để tránh quá áp cho cầu chỉnh lưu 01 pha.2.7. Bộ mồi từ ban đầu (Field Flashing)Mạch kích từ ban đầu trên thực tế là mạch dự phòng dù ng để mồi từ ban đầutrong trường hợp điện áp dư đầu cực máy phát không đủ để quá tr ì nh tự kích diễnra. Nó được thiết kế để tạo ra được một điện áp cần thiết từ 24÷220VDC đủ để cho quátrình tự kích bắt đầu xảy ra.Bên cạnh đó nó được thiết kế nhằm cung cấp nguồn DC hô trợ cho MFĐ trongtrường hợp cường hành, lúc này công suất MBA 1 pha không đủ cấp dòng contactor sẽ tựđộng đóng vào để cấp dòng DC từ hệ thống DC của nhà máy cho hệ thống kích từ vậnhành ổn định.3.Đặc tính làm việc:Đặc tính của hệ thống kích từ cho người vận hành biết được vùng vận hành ổn định,cũng như các giới hạn của hệ thống kích từ. Căn cứ vào đặc tính này mà chúng ta cóthể biết được hệ thống kích từ có thể phát – nhận với giá trị Q là bao nhiêu.Stability Limit: Giới hạn vùng ổn định- Operating range: Vùng vận hành- Max.permissable stator curent: Dòng stator tối đa- Max.permissable rotor curent: Dòng rotor tối đa- Min.permissable rotor curent: Dòng rotor tối thiểu74.Thuyết minh sơ đồHệ thống kích từ điều chỉnh điện áp đầu ra và công suất phản kháng của máy phátđồng bộ bằng cách điều khiển gián tiếp dòng điện DC đầu ra sau THYNE cấp cho máyphát phụ.Hệ thống kích từ làm việc theo nguyên lý tự kích, nguồn điện kích từ được lấy từđiện áp dư đầu ra máy phát, điện áp dư đạt 24 ÷ 220VAC đủ cho quá trình tự kích diễnra. Dòng điện AC từ đầu ra máy phát qua 03 máy biến áp 1 pha đến các bộ chỉnh lưu 1pha trong Thyne, chuyển thành dòng DC đưa vào phần cảm máy phát kích thích AC, khiđó sẽ sinh ra một điện áp AC 3 pha trên phần ứng máy phát phụ, và điện áp AC nàyđược chỉnh lưu thành dòng DC nhờ cầu chỉnh lưu 3 pha 6 đi ốt được gắn và quay theotrục Rotor. Dòng DC sau cầu chỉnh lưu sẽ được cấp trực tiếp cho cuộn dây Rotor máyphát chính. Toàn bộ chu trình làm việc của hệ thống kích từ được điều khiển vàgiám sát bởi các kênh điều khiển THYNE.Sau khi máy phát đồng bộ với lưới, hệ thống kích từ làm việc bình thường ở chếđộ tự động điều chỉnh điện áp (AVR), điều chỉnh điện áp đầu ra máy phát. Hệ thống kíchtừ cũng có thể vận hành ở những chế độ khác, chẳng hạn như chế độ điều khiển cosφ(PF). Ngoài ra, hệ thống kích từ còn có thể vận hành ở chế độ điều chỉnh bằng tay MAN(điều chỉnh trực tiếp dòng kích từ) phục vụ cho công tác bảo dưỡng, thí nghiệm để đưavào vận hành.II. Thông số kỹ thuật của hệ thống kích từ máy phát1.Máy biến áp kích từ-Loại máy biến áp khô gồm 03 MBA 01 pha, được đặt trong tủ bảo vệ.-Công suất: 10kVA-Tổ đấu dây: Ynd5-Ucao = 11kV-Uha = 194 ÷225V-Vị trí lắp đặt: Trong nhà-Tần số: 50Hz82.Cấp cách điện: 12/28/75kVpBộ kích từ THYNE-1-Điện áp đầu vào: 250VAC(max), 350VDC(max), 500Hz(Max)-Điện áp đầu ra: Max 210V/25 ADC làm việc ở chế độ dài hạn, Max 320V/36ADC làm việc ngắn hạn.-Độ chính xác của HT điều khiển kích từ: