LỜI CẢM ƠN - Năm năm học tập trường Đại học Q u y Nh ơn Em cảm thấy lớn nhiều Nhà trường Thầy Cô không truyền đạt cho Em kiến thức chuyên môn ngành mà giáo dục cho Em lý tưởng đạo đức sống Đây hành trang thiếu cho sống nghiệp Em Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến quý Thầy cô toàn trường, đặc biệt Thầy Cô khoa Kỹ Thuật & Công Nghệ tận tình bảo, dìu dắt Em đến ngày hôm Đồ án tốt nghiệp đánh dấu việc hoàn thành năm cố gắng Để có ngày hôm nhờ dạy dỗ, bảo quý Thầy Cô trường Qua Em xin chân thành cảm ơn đến cha mẹ, thầy cô, người thân, bạn bè đồng nghiệp, người cố gắng tạo điều kiện để Em có ngày hôm Riêng đồ án tốt nghiệp này, Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Anh Nguyễn Minh Khứ quản đốc phân xưởng sửa chữa nhà máy thuỷ điện Ialy.Anh tận tình bảo hướng dẫn cho Em, tạo điều kiện thuận lợi giúp Em vượt qua khó khăn suốt trình thực luận văn Đồng thời Em xin cảm ơn đến Ban Giám Đốc anh chị CBCNV Công ty Thủy điện Ialy tạo điều kiện cho em hoàn thành tốt đồ án Do thời gian làm luận văn hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót kính mong quý Thầy Cô bạn bè dẫn thêm Xin chân thành cám ơn! TP.QUY NHƠN, Ngày tháng năm 2009 Sinh viên thực NGUYỄN VĂN TRÍ CHƯƠNG I SƠ LƯỢT VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TRONG LƯU VỰC SÔNG SÊ SAN Hình 1.1: Hệ thống bậc thang thủy điện sông Sêsan 1.1 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN Sông Sê San sông có trữ thủy điện đứng thứ sau sông Hồng sông Đồng Nai Sông Sê San phụ lưu bên bờ trái sông Mê Công Sông bắt nguồn từ phía bắc cao nguyên Gia Lai – Kom Tum với nhánh thượng nguồn sông Prông Pôkô sông ĐăkBla Sau nhánh nhập với tạo thành dòng sông Sê San tiếp tục chảy theo hướng Đông bắc – Tây nam hướng biên giới Việt Nam - Campuchia Tại sông tiếp nhận sông Sa Thầy bờ phải chảy vào đất Campuchia qua tỉnh Ratanakiri Stung Treng đổ sông Mê Công thị trấn Stung Treng Tổng diện tích lưu vực sông Sê San đất Việt Nam 11.450 km chủ yếu tỉnh Kon Tum Gia Lai, 61,65% tổng diện tích lưu vực sông Sê San (18.570km2 ) Đặc trưng hình thái số nhánh sông lưu vực sông Sê San đất Việt Nam trình bày bảng 1.1 Bảng 1.1 TT Sông suối Diện tích Chiều dài Độ rộng Độ dốc Lưu vực Sông (km) Trung bình Trung bình (km) (%o) (km2) Sông ĐăkBla 3.050 145 - 8,1 Sông Krông Pôkô 3.530 121 20 6,5 Sông Sa Thầy 1.562 104 15 4,3 Sông Sê San 11.450 237 44 3,6 Địa hình lưu vực Sê San phức tạp, bị chia cắt mạnh Phần phía Bắc lưu vực địa hình khối núi Ngọc Linh có đỉnh 2598 m, phần phía Tây khối núi Ngọc Bin San có đỉnh cao 1939 m phía Đông có dãy Ngọc Cơ Rinh cao 2025 m Do đặc điểm địa hình vùng chia cắt mạnh dẫn đến khác biệt đáng kể khí hậu phần lưu vực đặc biệt chế độ mưa, độ ẩm không khí Khí hậu lưu vực mang đặc điểm khí hậu Tây Trường Sơn, thể chế độ nhiệt, mưa, ẩm nhiều yếu tố khác Mùa mưa lưu vực từ tháng đến tháng 10 Lượng mưa trung bình năm dao động từ 2600 ÷ 3000 mm vùng núi phía Bắc vùng cao nguyên Pleiku; phía Tây Nam lưu vực khoảng 1700 ÷ 1800 mm; vùng trũng KomTum bị chắn gió bị bao dãy núi, phía Nam lưu vực mưa vào khoảng 1700 mm Dòng chảy sông Sê San chia làm mùa: mùa kiệt mùa lũ Mùa lũ tháng kết thúc vào tháng 11, mùa kiệt tháng 12 đến tháng năm sau 1.2 KẾ HOẠCH PHÁT TRIỂN THỦY ĐIỆN TRONG LƯU VỰC Nghiên cứu quy hoạch phát triển thủy điện sông Sê San trải qua thời gian dài nhiều quan khác Nghiên cứu Thủ tướng phủ thông qua văn số 496/CP-CN ngày 07/06/2001 Trên lưu vực sông Sê San có công trình thủy điện lớn dòng với thông số kỹ thuật trình bày bảng 1.2 Bảng 1.2 TT Tên công trình Flv MNDBT Whi Nlm Năm XD Năm (km2) (m) (106m3) (MW) VH Thượng KonTum 350 1170 122,7 220 2006 2009 Pleikrông 3216 570 948 100 2004 2007 Ialy 7455 515 779 720 1993 2000 Sê San 7788 304,5 3,8 260 2002 2006 Sê San A 8084 239 4,0 108 2002 2006 Sê San 9326 215 264 360 2005 2009 Trong công trình hợp thành hệ thống bậc thang thủy điện sông Sê San với công suất lắp máy đến 1800 MW sản lượng điện bình quân năm tỷ kWh, cung cấp điện trực tiếp đến trạm 500kV Pleiku “điểm giữa” hệ thống điện Trong công trình gồm Ialy, Pleikrông, Sê San công trình có hồ điều tiết mùa điều tiết năm có tác động đáng kể đến chế độ dòng chảy hạ lưu sông Sê San Công trình Sê San Sê San 3A công trình có hồ điều tiết ngày Công trình Thượng Kon Tum hồ điều tiết nhiều năm chuyển dòng chảy lưu vực sông Trà Khúc diện tích lưu vực hồ nhỏ so với diện tích lưu vực sông Sê San ( 515m gây vùng ngập lụt lớn cho vùng Kontum số tiền đền bù cao Mực nước chết ta chọn mức thấp (So với MNDBT 515m) dung tích hữu ích lòng hồ tăng sạt lở lòng hồ tăng công tác bảo quản lòng hồ gặp nhiều khó khăn, chọn MNC cao công suất đảm bảo lượng điện trung bình năm giảm Do chọn MNC 490m tối ưu thoả mãn yêu cầu hồ chứa phát điện • Công suất đặt nhà máy: Căn vào quy mô hồ chứa chiều cao cột nước lưu lượng đổ vào dòng sông vào mùa lũ nên chọn công suất đặt nhà máy 720MW Với công suất đặt 720 MW ta tận dụng lượng nước thừa vào mùa lũ giảm lượng nước xả qua tràn Với quy mô hồ chứa lượng nước đổ vào hồ năm nên ta chọn công suất đặt NM cao Nếu chọn cao vào mùa lũ phát nhiều điện vào mùa khô lại thiếu nước chi phí vốn đầu tư lớn không thoả mãn tiêu kinh tế Tóm lại thông số công trình là: MNDBT 515m; MNC 490m, công suất lắp đặt 720MW thông số tối ưu thoả mãn tiêu kinh tế kỹ thuật nhiều phương án đưa 1.4 CÔNG TRÌNH ĐẦU MỐI NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN IALY 1.4.1 Hồ chứa Công dụng: Hồ chứa công trình quan trọng NMTĐ Ialy dùng để tích cấp nước cho tổ máy để sản xuất điện điều tiết lượng nước năm để vận hành nhà máy Các thông số chính: • Diện tích lưu vực tính đến tuyến công trình là: 7455 km2 • Lưu lượng trung bình nhiều năm: 259,9 m3/s • Mực nước dâng bình thường (MNDBT): 515m • Mực nược chết (MNC): 490m • Mực nước gia cường (MNGC) P=0,1% là: 18m • Diện tích mặt hồ MNDBT là: 64,5km2 • Diện tích mặt hồ MNC là: 17,2km2 • Dung tích toàn là: 1037,09 x106m3 • Dung tích hữu ích là: 779,02 x106m3 • Dung tích chết là: 258,07 x106m3 • Cột nước trung bình phát điện là: Bảng 1.4: Số liệu dòng chảy trung bình nhiều năm 192m Giá trị Iftherm giảm việc làm mát hoàn thành tham số “CoolingFactor” Nếu lựa chọn không chấp nhận giá trị hoạt động biên 1p.u I ftherm luôn hoạt động giá trị không phụ thuộc vào trạng thái làm mát c Bộ điều chỉnh bổ sung Phần mềm kênh bao gồm điều chỉnh bổ sung để điều khiển tự động công suất phản kháng máy phát, hệ số công suất chức xả Q Bộ điều chỉnh bổ sung đưa xung tăng giảm để thay đổi điểm đặt AVR Bộ điều chỉnh bổ sung cho phép làm việc có điều kiện đây: • Máy phát hòa lưới • Một kênh hoạt động chế độ điều chỉnh AUTO • Bộ điều chỉnh hoạt động tín hiệu nhị phân từ xa Bộ điều chỉnh bổ sung chia thành dạng sau: • Điểm đặt Q, xả Q (điểm đặt Q = 0) • Điểm đặt PF (power factor)  Điểm đặt Q: Chức tạo giá trị chuẩn cho điều chỉnh bổ sung Để điều chỉnh công suất phản kháng phần mềm xác định độ sai lệch công suất phản kháng tính toán thực Kết tín hiệu sai lệch ∆ cấp đến chức điều khiển xung điều chỉnh mà thay đổi điểm đặt AVR Chức điều chỉnh xung loại bỏ sau tín hiệu sai lệch ∆ giảm nhỏ xuống mức cho phép điểm đặt AVR Thời gian thay đổi điểm đặt AVR phụ thuộc vào biên độ tín hiệu sai lệch ∆ Chức tạo giá trị chuẩn cho điều chỉnh bổ sung Giá trị chuẩn tự điều chỉnh liên tục giới hạn MIN = 2V MAX = 10V với lệnh tăng/giảm (điều khiển từ xa chỗ ECT(màn hình cảm ứng)) Thời gian dịch chuyển tích phân đặt 60 giây  Xả Q: Đây trường hợp đặc biệt điều chỉnh công suất phản kháng với giá trị đặt Trước máy phát cô lập với hệ thống điện, tải tác dụng phản kháng giảm đến mức Theo thu nhận tín hiệu từ xa Q=0, chức xả Q tự động giảm công suất phản kháng máy phát mức có điều chỉnh Nếu chức chọn, tín hiệu mà điều chỉnh bổ sung đưa để giảm công suất phản kháng  Điểm đặt Pf: Chức tạo giá trị chuẩn cho biến đổi bổ sung Để điều chỉnh hệ số công suất, trước hết công suất phản kháng phải đạt giá trị tính toán Sau đó, mạch điều khiển giữ nguyên công suất Q cho điều chỉnh Sau đó, xác định độ sai lệch công suất phản kháng tính toán công suất phản kháng thực Kết tín hiệu sai lệch ∆ đặt vào chức điều chỉnh xung điều chỉnh, chức điều chỉnh xung thay đổi điểm đặt AVR Chức điều chỉnh xung ngắt sau tín hiệu ∆ giảm mức cho phép Thời gian thay đổi điểm đặt AVR phụ thuộc vào độ lớn tín hiệu sai lệch ∆ Chức tạo giá trị chuẩn cho điều chỉnh bổ sung Giá trị chuẩn tự điều chỉnh liên tục giới hạn MIN = 2V MAX = 10V với lệnh tăng/giảm (điều khiển từ xa chỗ ECT(màn hình cảm ứng)) Thời gian dịch chuyển tích phân đặt 60 giây  Chức ổn định hệ thống điện (PSS) Mục đích PSS dùng hệ thống kích thích máy phát điện nhằm cải thiện độ dao động dạng sóng công suất Nó để cải thiện ổn định máy phát hệ thống truyền tải tốt hơn.Chức PSS ảnh hưởng đến điểm đặt điều chỉnh điện áp máy phát Sự dao động điện phân thành loại: • Dao động chỗ tổ máy trạm khác làm việc ổn định, máy hệ thống điện ổn định Các mức tần số điển hình chúng từ 0.8 đến 2Hz • Dao động qua lại nhà máy Tần số thay đổi từ 1Hz đến Hz • Dao động qua lại vùng có chứa chủ yếu nhà máy Tần số nằm giới hạn điển hình từ 0.2 đến 0.8 Hz • Dao động toàn cầu vẽ dao động pha chung tất tổ máy thường thấy hệ thống cách ly Tần số chế độ dao động toàn cầu điển hình 0.2 Hz Logic điều khiển ổn định để ngắt PSS điện áp máy phát lớn nhỏ Nó giảm đầu đến giá trị cực tiểu điểm vận hành giới hạn giới hạn PQ tăng đầu đến giá trị cực đại điện áp máy phát vượt mức chấp nhận Kiểu PSS loại IEEE 2B Kiểu theo tiêu chuẩn IEEE 421.5-2005 Từ TW1 đến TW4 số thời gian làm sạch(thời gian quay ổn định) KS2 T7 tham số tích phân KS1 KS3 hệ số khuếch đại T8, T9 sử dụng số thời gian cho lọc tinh hàm dốc T1 tới T4, T10, T11 sử dụng số thời gian cho lọc sớm trễ pha Trong trường hợp PSS 2A tham số T10 T11 đặt tới 3.6.2.5 Chức tay a Chức điều chỉnh Bộ điều chỉnh bao gồm phần sau: • Điểm đặt tay • Bộ điều chỉnh tay Chế độ điều khiển tay sử dụng chủ yếu cho thí nghiệm (như trình thí nghiệm bảo dưỡng thiết bị) chế độ điều khiển dự phòng trường hợp AVR bị hư hỏng(như PT-mất điện áp phản hồi cho AVR) Khi vận hành chế độ điều khiển tay hệ thống kích từ điều khiển dòng điện kích từ máy đồng Giá trị thực dòng điện kích từ đo lường phía hệ thống kích từ để đảm bảo vòng điều khiển mà không phụ thuộc vào mạch đo lường bên và/hoặc biến đổi  Điểm đặt tay Điểm đặt dòng điện kích từ bị ảnh hưởng nhiều chức phụ trợ Hình vẽ Giá trị chuẩn điện áp liên tục điều chỉnh giới hạn điều chỉnh “MAX” “MIN1” tương ứng “MIN2” Sự điều chỉnh thực với lệnh tăng giảm đưa đến từ lệnh điều khiển, điều chỉnh bổ sung từ điều khiển giám sát Giá trị chuẩn yêu cầu từ bên cho phép vượt giá trị chuẩn bên Nếu giá trị chuẩn bên ngang với giá trị chuẩn bên trong, giá trị chuẩn bên dẫn giá trị chuẩn bên Khoảng thời gian (thời gian điều chỉnh từ MIN đến MAX) chuyển đổi qua lại giá trị khoảng thời gian đến khoảng thời gian Giá trị điện áp chuẩn đặt tới giá trị đặt trước khoảng giới hạn lựa chọn MIN MAX Vị trí thị ≈ 0-1 mức MIN tới MAX Các điểm đầu MIN MAX xem vị trí đặt trước để báo tín hiệu Trình tự sau, tín hiệu đầu hạn chế PQ cấp đến “Cổng Maximum” so sánh với giá trị chuẩn điện áp Giá trị điểm đặt thay đổi cấp tới “Cổng Minimum” so sánh với giá trị hạn chế V/Hz với chương trình khởi động mềm Giá trị MIN vấn đề cấp tới cổng Maximum so sánh với giá trị hạn chế PQ Logic MAX/MIN xác định cực tính tín hiệu đầu vào để tránh hạn chế làm việc lúc Đầu cổng cấp “giá trị điểm đặt tay” đưa tới điểm tổng điều chỉnh dòng kích từ “Bộ hạn chế V/Hz hoạt động” “Bộ hạn chế PQ hoạt động” chương trình “Khởi động mềm tác động” thị với tín hiệu số nguyên (đầu vào: 1= tay, 2= hạn chế PQ, 3= hạn chế V/Hz, = khởi động mềm)  Bộ điều chỉnh tay Là điều khiển PI thiết kế theo quan điểm điều chỉnh AVR b Bộ hạn chế tay Bộ hạn chế tay cung cấp chức sau: • Bộ hạn chế PQ • Bộ hạn chế V/Hz • Khởi động mềm Bộ hạn chế PQ: Biểu đồ hạn chế PQ tay máy phát vận hành đặc tính giới hạn ổn định đặc tính trượt cực đồng Đường cong giới hạn đặt từ đến mức công suất tác dụng (P=0-20-40-60-80-100%) việc định nghĩa mức dòng kích từ tương ứng với điện áp máy phát định mức Đặc tính giới hạn không chấp nhận máy phát vận hành mức điện áp thấp Bộ hạn chế V/Hz Bộ hạn chế cung cấp chức giống giới hạn V/Hz AVR Khởi động mềm Bộ khởi động mềm cung cấp chức theo hàm dốc dòng điện kích từ 3.6.2.6 Chức giám sát Chức giám sát phụ thuộc vào lựa chọn người sử dụng cho phép hay không cho phép chức sau: • Giám sát cố chạm đất rotor • Giám sát nhiệt độ rotor • Giám sát nhiệt độ máy biến áp kích từ • Giám sát dòng điện • Giám sát điện áp • Giám sát PQ • Giám sát V/Hz • Giám sát đo lường • Giám sát cố chỉnh lưu • Giám sát nguồn tự dùng • Giám sát nguồn lực 3.6.2.7 Chức bảo vệ a Bảo vệ điện áp DC (Crowbar) Các cố đầu cực máy phát ngắn mạch, hư hỏng đồng và/hoặc vận hành đồng gây dòng điện kích từ âm cảm ứng, mà tạo điện áp cao mạch kích từ Quá điện áp phải giới hạn tới mức với biên an toàn đầy đủ điện áp cách điện cuộn dây kích từ (điện áp thí nghiệm) Chúng phải giữ giá trị PIV (điện áp nghịch đỉnh) thyristor chỉnh lưu Mạch Crowbar sử dụng để ứng dụng cho mục đích Mạch Crowbar sử dụng diode đánh thủng để xác định áp dương âm mạch kích từ Bất kể chúng tác động thyristor tương ứng mở, thực nối điện trở dập từ song song tới mạch kích từ Đồng thời lệnh cắt kích từ khởi động gây việc mở tức máy cắt kích từ b Bảo vệ điện áp AC (mạch lọc chỉnh lưu) Một mạch bảo vệ áp AC lắp đặt đầu vào AC cầu chỉnh lưu hấp thụ điện áp nhọn đầu gây chuyển mạch thyristor Bảo vệ điện áp AC bao gồm cầu diode pha tụ điện nối phía DC cầu diode pha Tụ điện có điện kháng thấp đáp ứng điện áp nhọn đầu tần số cao hoạt động lọc Song song với tụ điện có điện trở xả mà hấp thụ lượng tụ điện phóng Tụ điện dùng cho ứng dụng có di/dt cao Phía AC cầu diode bảo vệ cầu chì mà giám sát siêu chuyển mạch c Bảo vệ chạm đất Rotor Mục đích bảo vệ cố chạm đất Rotor để giám sát mức cách điện cuộn dây kích từ với đất Nếu chức yêu cầu dùng loại rơle bảo vệ chạm đất rotor loại UNS3020 Nguyên lý đo lường dựa sở cầu Whetstone, việc cân cầu đo lường thiết lập tụ; tụ nối đầu dương đất, tụ khác nối đầu âm đất Với rơle không mức cách điện cuộn kích từ xác định mà xác định mức cách điện tất thiết bị lực bao gồm cuộn dây thứ cấp máy biến áp kích từ Nó có mức tác động khác nhau, mức điều chỉnh độc lập giá trị điện trở chạm đất thời gian trễ Bất cảnh báo cố chạm đất đưa ra, lưu rơle chấp nhận việc sử dụng nút Reset mặt trước rơle Rơle kiểm tra hệ thống kích từ làm việc d Thiết bị giám sát cách điện Thiết bị A-ISOMETER giám sát điện trở cách điện hệ thống Một cố cách điện hệ thống đất khép kín mạch đo lường Bộ xử lý bên tính toán điện trở cách điện mà hiển thị hình LC(local control) thiết bị đo lường bên e Bảo vệ dòng rò mạch nguồn tự dùng Trong UNITROL 6800, MCB dùng để bảo vệ mạch chống lại ngắn mạch hư hỏng/ảnh hưởng điện khác f Hệ thống nhóm cố Các tín hiệu chức giám sát phân thành hệ thống khác kênh liên quan nhóm cố: 1: Cảnh báo 2: Sự cố dự phòng 3: Sự cố tay 4: Sự cố tự động 5: Sự cố kênh 6: Sự cố phần cứng kênh khác 9: Dừng khẩn cấp 10: Cắt 11: Cắt 12: Khởi động Mỗi nhóm cố reset khác Nhưng reset thực cố không hoạt động lần Mỗi nhóm cố ghi vào thành bảng kiện Các nhóm cố trực tiếp ảnh hưởng đến máy (ngoại trừ cố cảnh báo dự phòng) Sự cố tự động, tay kênh ảnh hưởng làm việc bình thường kênh chuyển qua lại đến kênh dự phòng tự động/bằng tay Dừng khẩn cấp, cắt cắt trực tiếp thực thi trình tự tương ứng Các cố phần cứng kênh khác khởi động chuyển tới kênh dự phòng (ví dụ: hư hỏng nguồn, giám sát CPU điều khiển FPGA) g Các cố nhóm CIO Được chia thành nhóm liên quan đến chỉnh lưu: Cảnh báo Sự cố dự phòng Cắt chỉnh lưu Các bảo vệ CCI đưa đến hệ thống bảo vệ kênh điều khiển h Bảo vệ CIO Một CIO cắt tức loại bỏ CIO tương ứng việc cắt điều khiển đặt đầu tới không phụ thuộc vào thông số hoạt động i Hệ thống hoạt động cố CIO Ảnh hưởng kiện Hệ thống hoạt động 1: Cảnh báo Nếu kiện định nghĩa cảnh báo phát dấu hiệu Cảnh báo xuất ECT Tất cảnh báo tự reset chúng không tồn Ví dụ: hư hỏng nguồn 24V thiết bị điều khiển Hệ thống hoạt động 2: Sự cố dự phòng Nếu kiện định nghĩa cố dự phòng tạo dấu hiệu Cảnh báo xuất ECT Một cố dự phòng có nghĩa thiết bị dự phòng bị hỏng, hệ thống vận hành Ví dụ: chỉnh lưu Hệ thống hoạt động 3: Sự cố tay (Mất điều chỉnh dòng kích từ) Nếu kiện định nghĩa cố tay chuyển đổi kênh chuyển tới kênh tay khác Nếu kênh tay khác không cho phép làm việc lệnh cắt xuất Ví dụ: Mất biến dòng điện hệ thống Hệ thống hoạt động 4: Sự cố tự động (Mất AVR) Nếu kiện định nghĩa cố tự động chuyển đổi kênh chuyển tới kênh tự động khác Nếu kênh tự động khác không cho phép làm việc chuyển đổi thực chuyển đến kênh tay Ví dụ: máy biến điện áp xoay chiều phía máy phát Hệ thống hoạt động 5: Sự cố kênh Nếu kiện định nghĩa cố kênh, chuyển đổi kênh thực chuyển từ kênh tự động bị cố kênh tay (phụ thuộc vào kênh hoạt động) đến kênh tự động kênh tay khác Ví dụ: Việc giám sát phần cứng (Watchdog) Hệ thống hoạt động 6: Sự cố phần cứng kênh khác Nếu kiện định nghĩa cố kênh khác chuyển đổi kênh tới kênh khác Ví dụ: Tác động việc giám sát phần cứng kênh dự phòng Hệ thống hoạt động 7: Sự cố phần cứng kênh BU (Mất điều chỉnh chép) Hoạt động làm việc với kênh chép Hệ thống hoạt động 8: Mất đường truyền kênh tới BU Hoạt động thực với kênh chép Hệ thống hoạt động 9: Dừng khẩn cấp Hệ thống tác động dừng khẩn cấp thực máy phát không hòa lưới Hệ thống đưa lại vận hành sau reset tay Trình tự sau xuất hiện: − Lệnh mở FCB (máy cắt dập từ) khởi động (cuộn 2) − Các chỉnh lưu chuyển sang chế độ nghịch lưu − Các chỉnh lưu bị khóa sau FCB mở Ví dụ: Qua trình khởi động FFL (kích từ ban đầu) không đạt điện áp cần thiết Hệ thống hoạt động 10: Cắt Hệ thống tác động cắt khởi động máy phát hòa lưới Hệ thống vận hành trở lại sau lệnh reset đặt Trình tự sau xuất hiện: − Lệnh mở FCB (máy cắt dập từ) khởi động (cuộn 2) − Các chỉnh lưu chuyển sang chế độ nghịch lưu − Các chỉnh lưu bị khóa sau FCB mở Ví dụ: Sự xác định cố ngắn mạch bên hệ thống kích từ Hệ thống hoạt động 11: Cắt (cắt với xác nhận) Hệ thống hoạt động 12: Khởi động ban đầu (Khởi động lại hệ thống kích từ không cho phép) Nếu kiện định nghĩa khởi động ban đầu không trực tiếp khởi động lại việc reset tìm hiểu vấn đề thực sau cắt hệ thống kích từ Mặt dù hệ thống kích từ tiếp tục vận hành Ví dụ: Mở contactor Ma trận kiện: Ma trận kiện thể hoạt động hệ thống lưu giữ kiện chắn Một lệnh cắt nên khởi động hệ thống kích từ máy phát bị nguy hiểm Máy phát nên giữ vận hành lâu tốt Các chỉnh lưu có ma trận cắt Điều cho phép thực liên quan tới cố Các kiện/sự cố hình thành mức khác dẫn đến hoạt động hệ thống khác Số nhánh cầu xuất cố cộng vào thi hành phụ thuộc vào mức độ cố chỉnh lưu tương ứng Điều cho phép vận hành n-1 chỉnh lưu Mặc dù vậy, lệnh cắt chấp nhận dựa sở nguyên lý mà áp dụng cho hệ thống kích từ: • Nếu lỗi xuất hiện, phải không bị trước cắt hệ thống (dự phòng đơn) • Mỗi FCB có cuộn cắt khác mà điều khiển độc lập cho cuộn cắt Khi cuộn cắt bị mất, cuộn cắt khác cắt hệ thống • Cắt hệ thống luôn cấp tới cuộn cắt FCB Trong trường hợp lỗi cuộn 1, cuộn tác động • Lệnh cắt bên trực tiếp tác động FCB đưa phản hồi tới hệ thống • Khoảng thời gian để cắt FCB phải ngắn tốt Mạch cắt Mạch cắt cung cấp kênh nguồn cung cấp từ APD Các tín hiệu sau đưa cắt (cuộn cắt tác động): • • • • • • Tín hiệu cắt từ CCM (kênh 1) Lệnh cắt từ CCM (kênh 2, có thể) Tín hiệu hư hỏng kênh từ CCM CCM Lệnh cắt FCB CIO Lệnh cắt bên Thiết bị bảo vệ cố chạm đất rotor thiết bị bảo vệ khác Mạch cắt trực tiếp nối tới cuộn cắt FCB qua tiếp điểm rơle Bổ sung, cắt nối tới mạch mở Crowbar Mạch cắt Mạch cắt cung cấp kênh nguồn cung cấp khác từ APD Các tín hiệu sau đưa cắt (cuộn cắt tác động): • Tín hiệu hư hỏng kênh từ CCM CCM • Lệnh cắt FCB từ CIO • Lệnh cắt bên Mạch cắt nối tới cắt khí FCB trực tiếp qua tiếp điểm rơle Bổ sung, cắt nối tới mạch mở Crowbar Cắt bên Tín hiệu cắt bên (cắt bên 2) nối tới đầu vào số CCM đọc vào phần mềm 3.6.2.8 Dập từ a Dập từ bình thường Dập từ máy phát dừng bình thường tổ máy thực cách chuyển chỉnh lưu Thyristor sang chế độ nghịch lưu làm việc chế độ phụ thuộc (góc mở trình nghịch lưu phụ thuộc vào độ lớn dòng điện), không cắt máy cắt dập từ Nếu trường hợp thời gian cho phép trình nghịch lưu mà dòng điện kích từ không giảm đến giá trị yêu cầu lúc máy cắt dập từ cắt Crowbar mở để xả lượng lại mạch kích từ, đồng thời báo hiệu trình nghịch lưu không thành công b Dập từ cố Dập từ máy phát trường hợp cố (khi bảo vệ bên trong/ngoài hệ thống kích từ tác động) thực theo trình tự sau: • Chuyển chỉnh lưu Thyristor sang chế độ nghịch lưu (góc mở trình nghịch lưu phụ thuộc vào độ lớn dòng điện) • Cắt máy cắt dập từ • Bộ Crowbar mở CHƯƠNGIV ỨNG DỤNG – ƯU NHƯỢC ĐIỂM HỆ THỐNG KÍCH TỪ UNITROL 6800 NHÀ MÁY THỦY ĐIỆN IALY 4.1 ỨNG DỤNG • Cung cấp dòng điện DC chỉnh lưu từ điện áp đầu vào AC • Ứng dụng công nghệ thông tin phần mềm linh hoạt để tương thích với nhiều hệ thống khác với cấu hình khác • Sử dụng hình cảm ứng phục vụ cho điều khiển giám sát cài đặt cho tất thiết bị hệ thống • Sử dụng công nghệ truyền thông đại như: cáp quang, RS 232, RS 485 cho trình truyền liệu thông tin • Thiết bị tổ hợp thông minh linh hoạt • Sử dụng công nghệ đồ họa giao tiếp 4.2 ƯU NHƯỢC ĐIỂM HỆ THỐNG KÍCH TỪ 4.2.1 Ưu điểm: • Linh hoạt cho việc sử dụng: tương thích với nhiều cấu hình máy cách thay đổi phần cứng, phần mềm truyền thông thay đổi dễ dàng phụ thuộc vào yêu cầu cụ thể hệ thống • Thiết bị giao diện với người sử dụng đặt nhiều nơi khác • Thiết bị làm việc xác tin cậy • Mức độ dự phòng cao phần cứng phần mềm • Đáp ứng đầy đủ yêu cầu cho công tác thí nghiệm hiệu chỉnh mà không cần can thiệp thiết bị bên 4.2.2 Nhược điểm: • Khả thay đổi phần mềm bị hạn chế • Các thiết bị hư hỏng thay không sửa chữa được, dẫn đến phải phụ thuộc vào nhà sản xuất • Nhiều thiết bị phải thay theo cụm nên giá thành sữa chữa cao [...]... LOẠI HỆ THỐNG KÍCH TỪ 2.5.1 Hệ thống kích thích từ nguồn 1 chiều Nguồn 1 chiều hay máy phát 1 chiều Hệ thống kích từ tự động Máy phát Ưu điểm: • • Đơn giản dễ chế tạo Mức độ ổn định cao Nhược điểm: • Chỉ sử dụng cho máy phát nhỏ do sự hạn chế của nguồn 1 chiều 2.5.2 Hệ thống kích thích dùng máy phát phụ Hệ thống kích từ tự động Máy phát phụ gắn đồng trục Máy biến áp tự kích Bảo vệ Cầu chỉnh lưu điốt Máy. .. ĐỀ CƠ BẢN VỀ HỆ THỐNG KÍCH TỪ TIÊU CHUẨN CỦA ĐIỆN NĂNG  Tiêu chuẩn của điện năng là điện áp và tần số Khi phụ tải thay đổi, dẫn đến tần số và điện áp nguồn sẽ thay đổi theo, nếu không có những bộ tự động điều tần, tự động điều áp thì hệ thống điện sẽ mất ổn định 2.1 MÁY PHÁT ĐIỆN ĐỒNG BỘ 2.1.1 Nguyên lý làm việc của máy phát điện đồng bộ Hệ thống kích từ cung cấp dòng điện kích từ (dòng điện không đổi)... và TD4B nối vào tổ máy 1 và tổ máy 4 • Dùng sơ đồ tự kích thyristor qua máy biến áp TE nối ngay đầu cực máy phát • Trạm 500kV nhà máy được nối theo sơ đồ tứ giác • Chức năng chính của nhà máy trong hệ thống điện là vận hành phủ đỉnh trong mùa khô và là nhà máy nền trong mùa mưa Ngoài ra nhà máy thuỷ điện IALY còn đóng vai trò rất quan trọng trong việc điều chỉnh điện áp trên hệ thống truyền tải 500kV... Nam, vì nhà máy thuỷ điện Ialy là nối lên đoạn giữa của đường dây 500kV tại trạm 500kV Pleiku • Máy phát, máy cắt khí đầu cực, TI, dao cách ly, cáp dầu 500kV và máy biến áp do UKRAINA chế tạo • TU, chống sét van, máy cắt 500kV của G7 chế tạo • Hệ thống điều khiển của nhà máy thuỷ IALY là do hãng SIEMENT cung cấp 1.5.2 Sơ đồ tự dùng xoay chiều 6,3kV; 0,4 kV Hệ thống điện tự dùng nhà máy thủy điện Ialy. .. Máy phát chính Hệ thống tự dùng 1 chiều Ưu điểm: • • • Sử dụng cho tất cả các loại máy phát Dòng điện qua chổi than nhỏ Thiết bị có công suất nhỏ dễ chế tạo Nhược điểm: • • • Hệ thống phức tạp Thời gian đáp ứng lâu Cần có 1 hệ thống bảo vệ riêng cho máy phát phụ 2.5.3 Hệ thống kích thích tự kích Hệ thống kích từ tự động Cầu chỉnh lưu thyristor Máy biến áp tự kích TE Bảo vệ máy biến áp TE Máy phát chính... suất phản kháng vào lưới Điện áp trên thanh cái của máy phát điện và trong lưới cung cấp có thể được điều chỉnh bằng hệ thống TĐK (tự động điều chỉnh kích từ) của máy phát điện Thiết bị TĐK nhằm giữ điện áp không đổi khi phụ tải biến động ngoài ra TĐK còn nhằm mục đích nâng cao giới hạn công suất truyền tải từ máy phát điện vào hệ thống, đặc biệt là khi nhà máy điện nối với hệ thống qua đường dây dài,... đồ điện của nhà máy: • Nhà máy thủy điện có công suất 720MVA với 4 tổ máy, điện áp đầu cực máy phát 15,75kV • Nhà máy là nhà máy ngầm và được nâng áp lên 500kV để nối vào lưới điện quốc gia qua trạm 500kV Pleiku với hai tuyến đường dây song song, khi sự cố hoặc sửa chữa một đường dây thì đường dây còn lại cũng có khả năng truyền tải hết công suất của nhà máy • Tổ máy nối theo sơ đồ nối bộ máy phát -máy. .. trợ từ 2.2 ĐỊNH NGHĨA HỆ THỐNG KÍCH TỪ Hệ thống kích từ có nhiệm vụ cung cấp dòng một chiều cho cuộn dây kích từ của máy phát điện đồng bộ Nó phải có khả năng điều chỉnh bằng tay hoặc tự động dòng kích từ để đảm bảo chế độ làm việc ổn định, kinh tế với chất lượng điện năng cao trong mọi tình huống Trong chế độ làm việc bình thường điều chỉnh dòng kích từ có thể điều chỉnh được điện áp đầu cực máy. .. BIẾN ĐIỆN ÁP VÀ BỘ BÙ TẢI TẠO ĐẶC TUYẾN 1 BỘ KÍCH THÍCH 5 3 MÁY PHÁT TỚI HỆ THỐNG 4 BỘ ỔN ĐỊNH Hình 2.6: Sơ đồ khối của hệ thống kích thích tiêu biểu 2.4.1 Chức năng bộ kích thích Cung cấp dòng một chiều cho cuộn dây phần cảm để tạo từ trường của máy điện đồng bộ, tạo nên công suất tiêu thụ của hệ thống kích thích Thông thường định mức bộ kích thích biến thiên từ (2 ÷ 3,5)kW/MVA của định mức máy phát... điểm: • • • • Đơn giản, dễ chế tạo Dùng cho tất cả các loại máy phát Thời gian đáp ứng nhanh Cải tạo dễ dàng Nhược điểm: • • Hệ thống tự kích Dòng điện qua chổi than rất lớn Hệ thống Thyristor công suất lớn rất khó chế tạo Hệ thống tự kích Hệ thống tự dùng 1 chiều • 2.5 Máy biến áp kích thích công suất lớn cồng kềnh CHỨC NĂNG ĐIỀU KHIỂN Hệ thống kích thích hiện đại gồm nhiều chức năng như: điều khiển,