Bao Cao Thuc Tap Tong Hop

A. BỘ MÁY HÀNH CHÍNH

B. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ CỤM NHÀ MÁY THUỶ ĐIỆN BẬC THANG ĐAKMI 4 (4A–4B–4C)

1. Tổng quan về cụm nhà máy

Công trình Thủy điện Đak Mi 4 công suất 208 MW được xây dựng trên thượng nguồn sông Vu Gia, thuộc xã Phước Xuân, huyện Phước Sơn, tỉnh Quảng Nam. Công trình gồm 03 bậc, bậc trên Đak Mi 4A công suất 148 MW, bậc giữa Đak Mi 4B công suất 42 MW, bậc dưới Đak Mi 4C công suất 18 MW. Sản lượng điện bình quân hàng năm cung cấp cho lưới điện Quốc gia là 833 triệu kWh.

Nhà máy thủy điện Đak Mi 4A là nhà máy gồm 02 tổ máy có tổng công suất 148MW (2x74MW), sản lượng thiết kế 589,34 triệu kWh/năm. Nhà máy thủy điện Đak Mi 4A liên kết với hệ thống điện Quốc gia qua đường dây 220kV nối từ nhà máy đến trạm 500kV Thạnh Mỹ (giai đoạn TBA 500kV Thạnh Mỹ chưa đưa vào vận hành, nhà máy đấu nối tạm vào Trạm cắt 220kV Thạnh Mỹ).

Phân xưởng

sửa chữa

Tổ sửa chữa cơ

Tổ sửa chữa điện

Lãnh đạo công ty

Tổng Giám đốc

Phó tổng Giám đốc

Phân xưởng

vận hành

Phòng Tài chính – Kế toán

Phòng Kinh tế - Kế hoạch

Văn phòng

tổng hợp

Kíp vận hành 1

Kíp vận hành 2

Kíp vận hành 3

Kíp vận hành 4

Nhà máy thủy điện Đak Mi 4B là nhà máy gồm 02 tổ máy có tổng công suất 42MW (2x21MW), sản lượng thiết kế 163,17 triệu kWh/năm. Nhà máy thủy điện Đak Mi 4B liên kết với hệ thống điện Quốc gia qua đường dây 110kV nối từ nhà máy đến trạm 220kV của nhà máy Đak Mi 4A.

Nhà máy thủy điện Đak Mi 4B là nhà máy gồm 02 tổ máy có tổng công suất 42MW (2x21MW), sản lượng thiết kế 81,17 triệu kWh/năm. Nhà máy thủy điện Đak Mi 4C liên kết với hệ thống điện Quốc gia qua đường dây 110kV nối từ nhà máy đến thanh cái 110kV của nhà máy Đak Mi 4B rồi nối đến trạm 220kV của nhà máy Đak Mi 4A.

2. Các công trình 1. Hồ chứaa. Thông số tự nhiên

- Diện tích lưu vực 1125 km2

- Lưu lượng trung bình năm Q0 67,8 m3/s- Lưu lượng lũ thiết kế P=0,5% 8840 m3/s- Lưu lượng lũ kiểm tra P=0,1% 11400 m3/s

b. Thông số hồ chứa- Mực nước dâng bình thường 258 m- Diện tích mặt hồ ở MNDBT 10,39 km2

- Mực nước chết 240 m- Mực nước khi xả lũ thiết kế 258,2 m- Mực nước gia cường 260,33 m- Dung tích toàn bộ 312,38 x 106 m3

- Dung tích chết 154,12 x 106 m3

- Dung tích hữu ích 158,26 x 106 m3

2. Công trình chínha. Đập chính

Đập chính nhà máy thuỷ điện Đak Mi 4A có 5 khoang cửa với nhịp rộng thông thuỷ 14 m, chiều cao thông thuỷ 15,5 m và được trang bị 5 cửa van cung đóng mở bằng xy lanh thuỷ lực

- Loại RCC- Cao trình đỉnh 262,0 m- Chiều cao lớn nhất 90 m- Chiều dài theo đỉnh 556,8 m

b. Công trình xả lũ- Loại Tràn xả mặt có cửa van cung.- Cao độ ngưỡng tràn 242,5 m- Số lượng và kích thước cửa van 5x14x16 (nxB´H)

c. Cống xả

- Loại Ống thép- Số lượng 2- Đường kính 1.2 m- Cao trình ngưỡng 231.2 m - Khả năng xả 5.0 m3/s

3. Nhà máy thủy điện- Loại Hở - Lưu lượng thiết kế 128,0 m3/s- Cột nước thiết kế 131 m- Công suất lắp máy 148 MW- Số tổ máy 02- Kiểu tuabin Francis- Kích thước 62 x16 mxm

4. Các hệ thống phụ trợ trong nhà máy thuỷ điệna. Cao trình 91 Hệ thống tiêu nước hành lang ướt

- Hệ thống bơm tiêu hành lang đặt tại cao trình 90.17m. Hệ thống này dùng gom nước thấm qua bê tông của hành lang côn hút và cửa vào côn hút của 2 tổ máy đổ về để bơm ra cao trình 110.8m phía hạ lưu.

- Vị trí các cảm biến:+ Khi mức nứơc ở cao trình ….m cảm biến phát tín hiệu dừng cả hai bơm. + Khi mức nước dâng lên cao trình ….m thì bơm chính (B1) chạy+ Khi mức nước dâng lên ….m thì có thêm bơm dự phòng (B2) chạy + Khi hai bơm vẫn chạy mà mức nước tiếp tục dâng lên cao trình …m thì chuông báo động mức nước quá cao.

- Hệ thống bơm được điều khiển ở hai chế độ bằng tay và tự động.- Hệ thống gồm có:

Giếng tiêu Hai máy bơm tự mồi B1, B2. Tủ điện điều khiển. Ống sục khí 8kg/cm2

Các cảm biến mức nước. Các van tay và đồng hồ đo áp lực.

b. Sàn 97 Van đầu vào

- Tổng quan:Van đầu vào (PDF220-WY-340) là loại van nằm ngang, được đóng

mở bằng hai xylanh thủy lực hoạt động đồng thời. Cấu tạo van bao gồm ống côn thượng lưu, ống hạ lưu, khớp nối mềm, van bypass, van xả khí, van tiêu nước và hệ thống điều khiển thủy lực.

Hệ thống thủy lực điều khiển van đầu vào gồm thùng dầu hồi, 6 bình tích năng, cảm biến mức dầu, chỉ thị điều khiển mức dầu, cảm biến áp lực, rơle áp lực, van điện từ, van tiết lưu...

- Chức năng hệ thống:Van đầu vào được đóng trong quá trình tổ máy được đưa vào sửa

chữa, hoặc dừng tổ máy khẩn cấp trong trường hợp sự cố.Đầu vào và ra của van bướm được nối lần lượt với đường ống áp

lực và đầu vào buồng xoắn. Khi tổ máy hoạt động bình thường, van được mở. Cửa được phép đóng trong những điều kiện sau đây:

Tổ máy dừng trong thời gian dài. Trong thời gian đại tu Khi tổ máy dừng trong trường hợp sự cố và cách hướng không

đóng được.Van chỉ sử dụng được ở hai vị trí giới hạn đóng hoàn toàn và mở

hoàn toàn, không được phép điều chỉnh lưu lượng dòng chảy. Không được phép mở van trong trường hợp chênh áp, trước khi mở van chính, van bypass phải được mở và hạ lưu van đầu vào nước đã được điền đầy cân bằng áp suất trước và sau cửa van ( áp suất chênh lệch không quá 0,53MPa). Khi áp lực chênh lệch nhỏ, bộ chỉ thị áp lực sẽ gửi tín hiệu cho phép mở van đầu vào và đóng van bypass.

Khi hệ thống chạy bình thường, chức năng chính của bình tích năng là giữ áp lực ổn định cho hệ thống và giảm tác động xung động. Khi áp suất quá cao quá cao quá 18.5MPa van an toàn mở.

Ngoài ra còn có lỗ chui côn hút, bơm dầu gỉ.b. Sàn 98 Hệ thống tháo cạn nhà máy

Hệ thống tháo cạn nhà máy nhằm mục đích tháo cạn cho tổ máy để tiểu tu, đại tu hoặc sửa chữa những hư hỏng trong quá trình vận hành tổ máy.

Lượng nước có trong giếng tháo cạn của Nhà máy có là do xả từ côn ống hút qua van thuỷ lực TL-1(2) khi tháo cạn buồng xoắn côn hút, nước rò rỉ từ đường ống áp lực qua van bướm đầu vào và cửa hạ lưu Nhà máy (trong quá trình tháo cạn tuyến năng lượng). Ngoài ra có thể nước trong giếng tiêu cũng tràn sang, qua van 1 chiều và van tay 3NT-1(2) khi mà lượng nước trong giêng tiêu nhiều mà 3 bơm tiêu bơm không kịp .

Hệ thống tháo cạn gồm 2 bơm chìm (B1) và (B2) đặt ở đáy hố tháo cạn.

Một chạy chính và một chạy dự phòng. Khi đặt bơm ở chế độ Auto, thì hệ thống sẽ tự động chuyển đổi giữa bơm chạy chính và dự phòng.

Có thể chọn chế độ điều khiển bằng tay hoặc tự động, bằng cách lắc khoá 1SA, 2SA tại tủ điều khiển (Maintenance Dewatering Control System) sang chế độ Auto hay Manual.

Tín hiệu chạy bơm là các cảm biến mức đo mức nước (tín hiệu tương tự):

Mức đưa tín hiệu đi cảnh báo đặt tại cao trình 94.97 m Mức chạy bơm dự phòng đặt tại cao trình 94.67 m, mức này cả 2

bơm đều chạy Mức chạy bơm chính đặt tại cao trình 94.17 m Mức dừng bơm đặt ở cao trình 90.67 m, mức này cả 2 bơm đều

dừng Ngoài ra còn có cảm biến phao để dự phòng cho cảm biến tương

tự.Mọi thông số vận hành bình thường, vận hành sự cố phải ghi vào sổ

nhật ký vận hành Nhà máy. Hệ thống tiêu nước nhà máy

- Hệ thống tiêu nước để thu gom nước rò rỉ từ van cánh hướng, từ stay ring, từ mũi buồng xoắn, từ rãnh tiêu buồng máy phát và nước thấm từ các cao trình đổ về như :97.0m (sàn van bướm đầu vào buồng xoắn).98.6m (nước thấm sàn 98.6).103.9m (sàn turbine)110.7m (sàn gian máy)115.44m (sàn lọc dầu MBA)

- Nước đổ về hệ thống tiêu nước thông qua rãnh nước tại các cao trình và hệ thống ống dẫn.

- Tín hiệu giám sát tại trung tâm lấy theo cảm biến mức (tín hiệu tương tự). Tín hiệu chạy bơm là cảm mức và cảm biến phao (tín hiệu số) :

Mức tín hiệu đi cảnh báo và chạy bơm khẩn cấp đặt tại cao trình 95,13m.Mức chạy bơm dự phòng đặt tại cao trình 94,83 m.Mức chạy bơm chính đặt tại cao trình 94,43 m.Mức dừng cả 3 bơm dặt tại cao trình 90,93 m.- Khi mực nước tiếp tục tăng mà 3 bơm bơm không kịp thì nước trong hố

tiêu sẽ tràn sang giếng tháo cạn qua van 3NT-1 (van mở bằng tay) và van 1 chiều tại cao trình 96,93.

- Ngoài ra trong giếng tiêu nước còn có hệ thống gom dầu thải, do dầu nhẹ hơn nước nên khi nước dâng lên đến 94,83m thì dầu sẽ tràn vào hố thu dầu thải.

- Dầu trong hố dầu thải được bơm đến bồn dầu thải theo tín hiệu cảm biến phao ( tín hiệu số) đặt trong hố :

Mức cảnh báo đặt tại cao trình 95,00m.Mức chạy bơm đặt tại cao trình 94,65m.Mức dừng bơm đặt tại cao trình 94,00m.- Mọi thông số vận hành bình thường, sự cố phải được ghi vào sổ

nhật ký vận hành.

Hệ thống nước kĩ thuậtNhà máy Đakmi 4A có cột áp lớn 152m cột nước nên dựa áp lực nước

đó để tạo áp lực cho hệ thống nước kĩ thuật mà không dùng đến hệ thống bơm cho hệ thống nước kỹ thuật. Nước kĩ thuật của mỗi máy phát thủy lực được lấy từ 2 phía của van đầu vào trước buồng xoắn cao trình 100,5m qua 2 bộ lọc thô đến van giảm áp để giảm áp lực cho phù hợp với thiết bị rồi đến van 1 chiều và van điện từ (1 chính, 1 dự phòng).Nếu áp lực vẫn còn vượt quá giá trị cho phép thì trước khi đến van điện từ thì tại đây áp lực sẽ được xả qua 1 van an toàn.Sau đó nước sẽ đi theo 2 hướng. Một đầu sẽ đến 1 van 4 ngã để cấp nước cho các ổ và làm mát gió máy phát; một đầu sẽ qua bộ lọc tinh (1 chính, 1 dự phòng) đến đệm kín làm việc.

Chức năng của hệ thống: Cung cấp nước làm mát cho ổ hướng turbine Cung cấp nước làm mát cho ổ hướng trên và dưới máy phát Cung cấp nước làm mát cho ổ đỡ tổ máy Cung cấp nước làm mát cho đệm kín làm việc của tổ máy

Hệ thống bơm nước cứu hỏaHệ thống bơm nước cứu hoả trong Nhà máy được lấy nước theo hai

nhánh từ hạ lưu cao trình 94.5m, qua hai bộ lọc tự động làm sạch rồi nhập lại thành một qua hai bơm ly tâm trục đứng đặt tại cao trình 98.6m, để cung cấp nước cứu hoả cho 2 tổ máy phát, 2 máy biến thế chính cũng như các thiết bị khác của nhà máy tại các cao trình nhà máy. Thêm vào đó hệ thống bơm còn có thêm một bơm bù áp để duy trì áp lực trong đường ống luôn luôn ở một áp lực ổn định, và giúp 2 bơm hoạt động ổn định.

Các bơm B5-1 và B5-2 có thể chạy chính và dự phòng luôn phiên nhau, và có thể điều khiển bơm ở hai chế độ bằng tay và tự động.

Chế độ tự động: ở chế độ này tín hiệu điều khiển bơm được lấy từ tủ báo cháy trung tâm FACP. Khi có tín hiệu cháy từ các đầu dò khói, dò nhiệt cũng như từ các nút nhấn báo cháy tại các cao trình, tổ máy, máy biến áp chính nhà máy gởi về tủ FACP thì hệ thống sẽ gởi tín hiệu khởi động bơm cứu hỏa đến PLC ACBC4 (tủ điều khiển bơm cứa hỏa) để chạy bơm cứu hỏa. Ngoài ra bơm cứu hỏa cũng được khởi động tại phòng điều khiển trung tâm.

Chế độ bằng tay: ở chế độ này bơm được điều khiển ngay tại tủ điều khiển bơm chữa cháy tại cao trình 98,6m. Khi chuyển sang chế độ bằng tay thì bơm sẽ chạy. Do vậy, khi chữa cháy bằng nước thì nhân viên cứu hỏa nhanh chân đến tại tủ điều khiển chữa cháy chuyển khóa điều khiển sang chế dộ bằng tay để chạy bơm.

Hệ thống đường ống dẫn nước cứu hỏa là mạch vòng có họng phun nước chờ sẵn, được bố trí quanh hai tổ máy phát, máy biến áp, phía trong Nhà máy có bố trí các tủ com (FHCP) tại các cao trình và ngoài Nhà máy tại các vòi lấy nước ngoài trời.

Trong quá trình vận hành trạm cần thường xuyên kiểm tra các thiết bị để khi có sự cố xảy ra sẽ đảm bảo việc chữa cháy hiệu quả.

Ngoài ra còn có 2 lỗ chui buồng xoắn.c. Sàn 103

Hệ thống khí nénCông dụng hệ thống khí nén:

Hệ thống khí nén trong nhà máy ĐakMi 4a có những chức năng quan trọng như: Đảm bảo cho việc khởi động tổ máy cũng như dừng tổ máy, điều khiển tổ máy, nhu cầu sửa chữa và cho các thiết bị đo lường. Hệ thống có bốn máy nén khí đặt trong phòng khí nén tại cao trình +103.9m. Trong đó, 2 máy nén khí áp lực thấp P =0,8 Mpa cung cấp cho các phụ tải thông qua 2 bình chứa V =4 m3 và 2 máy nén khí áp lực trung bình P =6,3 Mpa cung cấp cho phụ tải thông qua 1 bình chứa V =2m3.

Hệ thống khí nén áp lực 6.3MPa cấp cho hệ thống dầu áp lực để điều khiển “đóng, mở” cánh hướng.

Hệ thống khí nén áp lực 0.8MPa cấp cho các hệ thống tiêu thụ sau:

Hệ thống cấp khí cho thắng khi dừng máy.

Hệ thống khí cấp cho đệm kín sửa chữa.

Hệ thống cấp khí cho đo lường.

Hệ thống khí dùng cho việc sục bùn ở các bể chứa nước bơm tháo cạn, tiêu nước nhà máy và hành lang ướt để bơm hút đưa ra ngoài hạ lưu.

Hệ thống cấp khí cho cho sửa chữa tại: xưởng sửa chữa +110.7m; sàn lắp máy +115.5m; ngăn máy biến áp chính +115.5m; sàn máy phát +110.7m; sàn turbine +103.9m; phòng nước kỹ thuật +98.6m; sàn van đầu vào +97.0m; sàn hành lang tiêu nước +91.43m.

Hệ thống dầu áp lực

Đặc điểm kỹ thuật

Thiết bị dầu áp lực là thiết bị quan trọng trong hệ thống điều khiển tự động của turbine thủy lực. Nó có nhiệm vụ cung cấp dầu 6.3MPa cho hệ thống điều khiển đóng mở servomotor để đóng mở cánh hướng. Để đảm bảo lượng dầu đủ để điều khiển và áp lực được duy trì lâu dài nên thể tích của bình được chọn là 1600L, trong đó thể tích dầu là 533L, phần còn lại là khí nén với áp lực 6.3MPa lấy từ hệ thống khí nén áp lực trung bình 6.3MPa. Năng lượng dự trữ trong khí nén sẽ duy trì áp lực ít thay đổi trong quá trình cung cấp dầu cho các bộ phận của các hệ thống thủy lực hoạt động.

Lượng dầu tiêu hao trong quá trình làm việc của bình dầu áp lực sẽ được bổ sung nhờ 2 bơm dầu B1 và B2 (một bơm làm việc chính và một bơm dự phòng). Các bơm này làm việc dựa trên cơ sở áp lực của bình dầu áp lực giảm thấp. Khi bơm dầu hoạt động dầu chứa từ bồn dầu hồi sẽ được bơm vào bình dầu áp lực.

Hệ thống dầu turbine – máy phátHệ thống dầu Tuabin – Máy phát đặt tại cao trình 103,9m, bao gồm

phòng chứa dầu, phòng lọc dầu và hệ thống ống dầu đặt sẵn. Chức năng của hệ thống dầu Tuabin – Máy phát là cung cấp dầu sạch cho các ổ của Tuabin–Máy phát, cho thùng dầu hồi của hệ thống điều tốc, cho hệ thống thủy lực điều khiển van đầu vào.

C. CÁC HỆ THỐNG TỰ ĐỘNG TRONG NHÀ MÁY ĐAK MI 4A

I. Trạm phân phối 220 kV1. Giới thiệu chung:– Nhà máy thủy điện Dak Mi 4A bao gồm 2 tổ máy với công suất 74 MW

mỗi tổ máy. Để truyền tải đi đến hộ tiêu thụ điện nhà máy sử dụng trạm phân phối 220/110/22 kV.

– Hệ thống trạm 220 kV bao gồm :

+ Hệ thống 2 thanh cái 220kV làm việc song song.

+ Hai đường dây nối trực tiếp từ 2 thanh cái 220kV nối lên trạm 500kV Thạnh Mỹ.

+ Máy biến áp tự ngẫu AT7 với điện áp định mức:

230+/- 8x1.25%/115/23kV với công suất 90/90/10 MVA.

+ Ngoài ra trạm 220kV còn có các thiết bị: dao cách ly, dao nối đất, liên động cơ khí tủ bảng, máy cắt, máy biến điện áp, máy biến dịng điện, Rơle bảo vệ, hệ thống điều khiển và hệ thống tín hiệu…

2. Nhiệm vụ của trạm phân phối:

– Cung cấp điện lên trạm 500kV Thạnh Mỹ, liên lạc với hệ thống điện quốc gia qua đường dây 500kV.

– Nhận công suất từ 2 nhà máy Đak Mi 4B và Đak Mi 4C thông qua máy biến áp tự ngẫu.

– Cung cấp điện cho tự dùng của nhà máy thủy điện Đak Mi.3. Thông số kĩ thuật các phần tử chính:

a. Máy biến áp chính 220kV T1, T2.- Chủng loại MBA : SF-96000/220 (MBA điều áp dưới tải).

- Công suất định mức : 96000/96000 kVA.

- Điện áp định mức : 230+/- 2x2.5%/13.8 kV.

- Dòng điện định mức : 241/4016 A.

- Tần số định mức : 50 Hz.

- Tổ đấu dây : YNd11.

- Tổn thất không tải : 56 kW.

- Tổn thất có tải : 300 kW.

- Điện áp ngắn mạch Un%: 12%.

- Dòng không tải I0% : 0.25%.

- Kiểu làm mát : ONAN/ONAF (71/100%).

- Tín hiệu điều khiển làm mát theo nhiệt độ dầu MBA:

+ Nhiệt độ dầu khởi động quạt : 650C.+ Nhiệt độ dầu dừng quạt : 500C.+ Nhiệt độ dầu cảnh báo : 850C.+ Nhiệt độ dầu dừng sự cố : 950C.

- Tín hiệu điều khiển làm mát theo nhiệt độ cuộn dây MBA:

+ Nhiệt độ khởi động quạt : 800C.+ Nhiệt độ dừng quạt : 700C.+ Nhiệt độ cảnh báo : 1050C.+ Nhiệt độ dừng sự cố : 1200C.

b. Máy biến áp chính 110kV T3, T4.- Chủng loại MBA : SF10-24700/110 (MBA điều áp dưới tải).

- Công suất định mức : 24700/24700 kVA.

- Điện áp định mức : (115+/- 2x2.5%)/11 kV.

- Dòng điện định mức : 124/1296 A.


- Tổ đấu dây : YNd11.



- Điện áp ngắn mạch Un%: 12%.

- Dòng không tải Io% : 0.3%.



+ Nhiệt độ dầu khởi động quạt : 650C.+ Nhiệt độ dầu dừng quạt : 500C.+ Nhiệt độ dầu cảnh báo : 850C.

+ Nhiệt độ dầu dừng sự cố : 950C.- Tín hiệu điều khiển làm mát theo nhiệt độ cuộn dây MBA:


c. Máy biến áp tự ngẫu AT7.- Chủng loại MBA : OSFSZ-90000/220 (MBA điều áp dưới tải).

- Công suất định mức : 90000/90000/1000kVA.

- Điện áp định mức : 230+/- 8x1.25%/115/23 kV.

- Dòng điện định mức : 225/450/250 A.


- Tổ đấu dây : YNa0d11.



- Điện áp ngắn mạch Un%: C-T(9%)/C-H(31%)/T-H(21%).

- Dòng điện không tải Io%: 0.12%.




- Tín hiệu điều khiển làm mát theo nhiệt độ cuộn dây MBA:


d. Máy cắt đầu cực MF GCB_13.8kV (901,902):

Loại máy cắt: Truyền động ba pha, dập hồ quang bằng khí SF6.

- Kiểu máy cắt : FKG2S.

- Điện áp định mức : 24 kV.

- Độ bền cách điện : 63 kV.

- Dòng định mức : 6500 A.

- Thời gian cắt định mức : 30 ms


- Dòng ngắn mạch chịu đựng : 60 kA.

- Thời gian chịu ngắn mạch : 3s.

- Áp lực khí SF6 định mức : 850 kPa.

- Áp lực khí SF6 ở 200C : 750 kPa.

- Chu trình thao tác đóng - cắt : CO-3min-CO; CO-30min-CO

e. Máy cắt đầu cực máy phát GCB_11kV (903, 904):

- Loại máy cắt: Truyền động ba pha, dập hồ quang bằng chân không- Kiểu máy cắt : 3AH 3818-7.- Điện áp định mức : 17,5 kV.- Điện áp xung chịu đựng : 95 kV.- Độ bền cách điện định mức : 110 kV.- Dòng cắt định mức : 3150 A.- Dòng ngắn mạch chịu đựng (3s) : 63 kA.- Tần số định mức : 50 Hz.- Chu trình thao tác đóng cắt : O–3min–CO–3min–CO.

f. Máy cắt 110 KV:

- Loại máy cắt : Truyền động ba pha, dập hồ quang bằng khí SF6

- Kiểu máy cắt : GL 312F.


- Điện áp xung kích : 650 kV.


- Dòng ngắn mạch định mức : 40 kA.

- Dòng điện dung cho phép : 50 A.

- Thời gian ngắn mạch định mức : 3s.


- Áp lực khí SF6 định mức (ở 200C) : 0.64 Mpa.

- Áp lực khí SF6 mức báo tín hiệu : 0.54 Mpa.

- Áp lực khí SF6 mức khoá thao tác : 0.51 Mpa.

- Dải nhiệt độ làm việc : -300C đến + 400C.

- Chu trình thao tác đóng - cắt : O-0,3s-CO-3min-CO.

g. Máy cắt 220kV:- Loại máy cắt : Truyền động ba pha, dập hồ quang bằng khí SF6

- Kiểu máy cắt : GL 314F.


- Điện áp xung kích : 650 kV.


- Dòng ngắn mạch định mức : 40 kA.

- Dòng điện dung cho phép : 50 A.

- Thời gian ngắn mạch định mức : 3s.


- Áp lực khí SF6 định mức (ở 200C) : 0.64 Mpa.

- Áp lực khí SF6 mức báo tín hiệu : 0.54 Mpa.

- Áp lực khí SF6 mức khoá thao tác : 0.51 Mpa.

- Dải nhiệt độ làm việc : -300C đến + 400C.

- Chu trình thao tác đóng – cắt : O-0,3s-CO-3min-CO.

h. Dao cách ly đồng bộ 3 pha 110 kV tiếp địa 2 phía:

- Chủng loại: GW4-126DW (2 dao nối đất hai phía).

- Điện áp định mức : 126 KV.

- Dòng điện định mức : 1250 A.


- Dòng ngắn mạch định mức (3Sec) : 25 kA.

i. Dao cách ly đồng bộ 3 pha 110 kV tiếp địa 1 phía:

- Chủng loại : GW4-126DW.





j. Dao cách ly đồng bộ 3 pha 220kV tiếp địa 2 phía:

- Chủng loại : GW4A-252DW.





k. Dao cách ly đồng bộ 3 pha 220kV không dao tiếp địa:

- Chủng loại : GW4A-252W.





l. Dao cách ly đơn pha 220kV tiếp địa 2 phía:

- Chủng loại : GW4A-252DW.





m. Dao cách ly đơn pha 220kV 1 dao tiếp địa trái hoặc phải:

- Chủng loại : GW4A-252DW

- Điện áp định mức : 252 KV

- Dòng điện định mức : 2500 A

- Tần số định mức : 50 Hz

- Dòng ngắn mạch định mức (3Sec) : 50 kA

n. Máy biến điện áp 110kV:

- Chủng loại : TYD110/√3 -0.01H

- Tần số định mức : 50Hz

- Điện áp định mức : 110kV

- Tỷ số biến: 110/√3 :0,11/√3 :0,11/√3 :0,11/√3 kV

- Cấp chính xác : 0.2/0.5/3P/50VA

- Công suất : 50/50/50 VA

o. Máy biến điện áp 220kV:

- Chủng loại : TYD220/√3 -0.005H


- Điện áp định mức : 220kV

- Tỷ số biến : 220/√3 :0,11/√3 :0,11/√3 :0,11/√3:0.11 kV.

- Cấp chính xác : 0.2/0.2/0.5/3P

- Công suất : 30/30/40/50 VA

p. Máy biến dòng điện 110kV:

- Chủng loại : LCWB6-110GYW2

- Tần số định mức : 50Hz.

- Điện áp định mức : 110KV.

- Điện áp chịu đựng max : 126KV.

- Dòng ngắn mạch chịu đựng 1s : 25kA.

- Tỷ số biến : 750/1A.

- Cấp chính xác : 0.2/5P20/5P20/5P20/0.5

- Công suất : 30VA.

q. Máy biến dòng điện 220KV :

- Chủng loại : LCWB7-220W1.


- Điện áp định mức : 220KV.

- Điện áp chịu đựng lớn nhất : 252 KV.

- Tỷ số biến : 1600/1A.

- Dòng chịu ngắn mạch trong 1s : 40KA.

- Cấp chính xác : 5P20/5P20/5P20/0.2/0.5

- Công suất : 30VA.

r. Chống sét van 110kV:

- Chủng loại : Y10W5-96/238W.


- Điện áp làm việc : ≥ 145 kV.

- Xung điện áp đỉnh : ≤ 238 kV.

s. Chống sét van 220kV:

- Chủng loại : Y10W5-192/476.


- Điện áp làm việc : ≥ 290 kV.

- Xung điện áp đỉnh : ≤ 476 kV.

4. Sơ đồ trạm 220kV

II. Hệ thống tự dùng AC :

1. Giới thiệu về hệ thống điện tự dùng xoay chiều AC 400V

- Nhà máy thủy điện chỉ có thể làm việc bình thường, trong điều kiện hệ thống tự dùng làm việc tin cậy. Như vậy yêu cầu cơ bản đối với hệ thống tự dùng là độ tin cậy cao.

- Hệ thống tự dùng xoay chiều AC của Nhà máy gồm có 3 phân đoạn (I, II, III), để cung cấp nguồn cho các phụ tải tương ứng, đảm bảo phục vụ cho quá

trình sản xuất điện năng. Phân đoạn I và phân đoạn II là nguồn tự dùng chính của tổ máy.

- Nguồn chính cho phân đoạn I: Được trích từ thanh dẫn dòng đầu ra của máy phát, có cấp điện áp 13.8kV của tổ máy số 1, qua máy biến thế TD91 (ST1) và hạ xuống còn 0.4kV đến máy cắt đầu vào QFB1 (trong tủ MDB1-1, cao trình 110.7m), để cấp nguồn cho các phụ tải tương ứng (đến tủ DB-1, DB-2, MCC-1, MCC-2 ở cao trình 110.7m).

- Nguồn chính cho phân đoạn II: Được trích từ thanh dẫn dòng đầu ra của máy phát, có cấp điện áp 13.8KV của tổ máy số 2, qua máy biến thế TD92 (ST2) và hạ xuống còn 0.4KV đến máy cắt đầu vào QFB2 (trong tủ MDB1-5, cao trình 110.7m), để cấp nguồn cho các phụ tải tương ứng (đến tủ DB-1, DB-2, MCC-1, MCC-2 ở cao trình 110.7m).

- Để có tính chất dự phòng và độ tin cậy cao, thì phân đoạn I cũng có thể lấy điện từ phân đoạn II và ngược lại, qua máy cắt phân đoạn QFB6 (trong tủ MDB1-3, cao trình 110.7m).

- Nguồn dự phòng tự dùng Nhà máy: Nhận điện từ tủ hợp bộ 22kV của máy biến áp liện lạc AT 220/110/22kV, có cấp điện áp 22kV qua máy biến thế ST3 và hạ xuống còn 0.4kV, đến phân đoạn III thông qua máy cắt QFB3 (trong tủ MDB2-3), để cấp nguồn cho các phụ tải tương ứng nằm ở phân đoạn I và II.

- Phân đoạn III: Cấp nguồn cho phân đoạn I và phân đoạn II qua lộ máy cắt đầu ra của phân đoạn III. Bao gồm QFB5 trong tủ MBD2-2 và QFB4 trong tủ MDB1-2 cấp cho phân đoạn I; QFB8 trong tủ MDB2-1 và QFB7 trong tủ MDB1-6 cấp cho phân đoạn II ở cao trình 110.7m.

- Nguồn dự phòng sự cố Nhà máy: Được lấy từ máy phát Diezel với công suất 660kVA. Công suất này đủ để phục vụ cho khởi động đen một tổ máy trong trường hợp mất điện hoàn toàn Nhà máy.

- Tất cả các phụ tải tự dùng chung chủ yếu cấp từ tủ DB-1 đều được nhận điện từ 2 phân đoạn thanh cái I và II của tủ phân phối chính MDB-1 và từ máy phát điện Diezel. Trong khi đó các phụ tải tự dùng thứ yếu cấp từ tủ DB-2 chỉ nhận điện từ 2 phân đoạn thanh cái I và II của tủ phân phối chính MDB-1. Với sơ đồ như vậy, cho phép sa thải nhanh chóng các phụ tải thứ yếu khi khởi động máy phát điện Diezel bằng cách ngắt các máy cắt cấp điện cho tủ DB-2.

- Các tủ phân phối tự dùng mỗi tổ máy (MCC-1, MCC-2) đều nhận điện từ 2 nguồn: nguồn từ tủ phân phối chính MDB-1tương ứng và nguồn từ tủ phân phối các phụ tải tự dùng chung chủ yếu DB-1.

- Ở chế độ vận hành bình thường, khi hai tổ máy vận hành, toàn bộ phụ tải của nhà máy sẽ được cấp điện từ 2 MBA tự dùng ST1 và ST2 qua 2 phân đoạn thanh cái I và II của tủ phân phối chính MDB-1.

- Khi một trong hai tổ máy vận hành hoặc mất nguồn trên một phân đoạn thanh cái của tủ MDB-1, toàn bộ phụ tải của nhà máy sẽ được cấp từ một MBA tự dùng TD91 hoặc TD92 tương ứng. Khi đó bộ chuyển tải tự động sẽ mở máy cắt lộ vào QFB1 của MBA tự dùng TD91 hoặc QFB2 của MBA tự dùng TD92 và đóng máy cắt phân đoạn thanh cái QFB6.

- Trong trường hợp cả hai tổ máy ngừng làm việc, tủ phân phối chính MDB-1 sẽ nhận điện từ MBA dự phòng ST3 thông qua tủ phân phối dự phòng nóng MDB-2. Khi đó bộ chuyển tải tự động sẽ mở các máy cắt lộ vào QFB1 và QFB2 của 02 MBA tự dùng TD91, TD92 và máy cắt phân đoạn thanh cái QFB6; đóng các máy cắt lộ vào QFB4 và QFB7 của MBA ST3 cung cấp điện cho tủ phân phối chính MDB-1. Các máy cắt QFB3, QFB5, QFB8 trong tủ dự phòng nóng MDB-2 luôn ở trạng thái đóng. MBA dự phòng ST3 được cấp điện từ cuộn 22kV của MBA liên lạc AT qua các tủ phân phối 22kV, ưu điểm của nguồn này là rất an toàn và ổn định.

- Trong trường hợp sự cố mất nguồn đồng thời từ các MBA tự dùng tổ máy TD91, TD92 và MBA tự dùng dự phòng ST3, tủ phân phối tự dùng chung chủ yếu DB-1 sẽ được cấp nguồn từ máy phát điện Diezel dự phòng (máy phát điện này có khả năng cung cấp điện cho các thiết bị chủ yếu để khởi động và vận hành cho 1 tổ máy tua bin – máy phát). Khi đó, nhân viên vận hành sẽ mở các máy cắt MC-QF1, MC-Q1, MC-Q5, MC-Q8 và MC-Q5 hoặc MC-Q6. Sau đó đóng máy cắt MC-QF2 và MC-Q2 của mạch máy phát Diezel dự phòng. Khi đã phục hồi được nguồn cung cấp từ tổ máy, mở máy cắt MC-QF2 và MC-Q2 của máy phát điện Diezel dự phòng và đưa hệ thống trở lại làm việc ứng với các chế độ vận hành tương ứng.

- Toàn bộ hệ thống cung cấp và phân phối điện AC mạch chính được điều khiển tự động. Việc chuyển đổi tự động cung cấp điện nhờ rơle kém điện áp. Để tránh vận hành song song, có khóa liên động điện nhằm tránh đóng đồng thời các máy cắt đầu vào.

2. Các phụ tải của hệ thống tự dùng xoay chiều AC 400V

Phụ tải của hệ thống điện tự dùng xoay chiều AC 400V của nhà máy thủy điện Đak Mi 4A được chia làm hai loại phụ tải:

+ Phụ tải tự dùng chung chủ yếu trong tủ DB-1 được cấp nguồn hai phân đoạn thanh cái I, II của tủ phân phối chính MDB-1 và nguồn dự phòng sự cố từ máy phát điện Diezel.

+ Phụ tải tự dùng chung thứ yếu trong tủ DB-2 chỉ được cấp nguồn từ hai phân đoạn thanh cái I và II.

a. Phụ tải tự dùng chung chủ yếu của nhà máy:

Được cấp từ các tủ DB-1 bao gồm các tủ DB1-1 đến DB1-7:

- Phụ tải tủ DB1-1:

Tủ cấp nguồn điều khiển tổ máy 1 MCC-1. Ngoài ra, tủ MCC-1 còn được cấp điện trực tiếp từ phân đoạn thanh cái I mà không qua tủ DB-1. Trong đó bao gồm các phụ tải tự dùng chủ yếu sau:

Động cơ bơm dầu điều tốc tổ máy số 1.

Động cơ bơm dầu áp lực điều khiển van bướm tổ máy số 1.

Động cơ bơm dầu nâng roto tổ máy số 1.

Động cơ điều khiển bộ lọc và xả của hệ thống nước kỹ thuật tổ máy số 1.

Động cơ điều khiển van DN200, DN50.

Tủ phân phối tự dùng tổ máy.

Tủ rơle bảo vệ tổ máy số 1.

Động cơ quạt làm mát máy biến áp chính số 1.

Hệ thống khí nén áp lục thấp và trung bình tổ máy số 1.

Cấp nguồn dự phòng cho tủ tự dùng DB-3 cho trạm phân phối 220/110/22kV.


Tủ DB1-3

Bộ chỉnh lưu nguồn DC.

Bộ lưu điện UPS.

Đông cơ bơm chìm tháo cạn số 1 nhà máy.


Động cơ bơm chìm tháo cạn số 2 nhà máy.

Động cơ bơm chìm tháo cạn khẩn cấp nước trong hố tiêu nước nhà máy.

Động cơ bơm chìm tháo cạn hành lang ướt.

Động cơ bơm chìm tiêu nước nhà máy.


Động cơ bơm cứu hỏa.

Động cơ bơm bù áp cho hệ thống cứu hỏa.

Động cơ xoay bộ lọc của hệ thống cứu hỏa.


Tủ cấp nguồn điều khiển tổ máy 2 MCC-2. Ngoài ra, tủ MCC-2 còn được cấp điện trực tiếp từ phân đoạn thanh cái II mà không qua tủ DB-1. Trong đó bao gồm các phụ tải tự dùng chủ yếu sau:

Động cơ bơm dầu điều tốc tổ máy số 2.

Động cơ bơm dầu áp lực điều khiển van bướm tổ máy số 2.

Động cơ bơm dầu nâng roto tổ máy số 2.

Động cơ điều khiển bộ lọc và xả của hệ thống nước kỹ thuật tổ máy số 2.

Động cơ điều khiển van DN200, DN50.

Tủ phân phối tự dùng tổ máy.

Tủ rơle bảo vệ tổ máy số 2.

Động cơ quạt làm mát máy biến áp chính số 2.

b. Phụ tải tự dùng chung thứ yếu Nhà máy:

Được cấp từ các tủ DB-2 bao gồm các tủ DB2-1, DB2-2 và DB2-3:

– Hệ thống chiếu sáng trong và ngoài Nhà máy.– Hệ thống thông gió và điều hòa Nhà máy.– Hệ thống các thiết bị nâng hạ, cầu trục gian máy, cầu trục hạ lưu.– Các tủ phân phối nguồn sửa chữa trong Nhà máy.

Chú ý: Tham khảo thêm sơ đồ tủ phân phối tự dùng Nhà máy.

3. Thông số kỹ thuật cơ bản của hệ thống tự dùng xoay chiều AC Nhà máy

a. Máy biến thế tự dùng TD91, TD92.

- Chủng loại : SCD9-1000/13.8.

- Công suất định mức : 1000 KVA.


- Số pha : 3 pha.

- Điện áp định mức phái cao áp : 13.8kV.

- Điện áp định mức phía hạ áp : 0.4 KV.

- Tổ đấu dây : D/Ynd-11.

- Điện áp ngắn mạch Un : 6.38%.

- Cách điện bên trong cuộn dây:

HV LI/AC : 95/38kV.

LV LI/AC : /3kV.

- Phạm vi điều chỉnh điện áp phía cao áp : ±2x2.5%.

Tap possition Connection V V

I 2-3 14490

400

II 3-4 14150

III 4-5 13800

IV 5-6 13450

V 6-7 13110

- Cấp cách điện : Cấp F.

- Phương thức làm mát : AN.

- Nhiệt độ lớn nhất : 90K.

b. Máy biến thế dầu tự dùng ST3.

- Chủng loại : SCB9-1000/11.

- Công suất định mức : 1000 KVA.


- Số pha : 3 pha.

- Điện áp định mức phái cao áp : 22kV.

- Điện áp định mức phía hạ áp : 0.4 KV.

- Tổ đấu dây : D/Ynd-11.

- Điện áp ngắn mạch Un : 6%.

- Phạm vi điều chỉnh điện áp phía cao áp : ±2x2.5%.

- Cấp cách điện : Cấp F.

- Phương thức làm mát : AN/AF.

- Nhiệt độ lớn nhất : 1000K.

c. Máy phát Diezel.

- Kiểu máy phát : P660ES

- Công suất S : 660kVA.

- Công suất P : 528kW.

- Điện áp đầu ra : 400/230V

- Hệ số Cosφ : 0,8.

- Điện áp kích từ : 40V.

- Dòng điện kích từ : 2A.

- Phase : 3


- Dòng điện định mức Iđm : 953A

- Nđm : 1500v/ph

- Nhiệt độ : 27oC

- Cấp cách điện : H

d. Các máy cắt QFB1~QFB8.

- Loại : ABB


- Điện áp định mức : 400VAC

- Dòng điện định mức : 1600A

- Dòng điện cắt ngắn mạch định mức : 40kA

- Điện áp định mức mạch điều khiển : 220VDC

- Kiểu truyền động : Tích năng lò xo

- Cấp bảo vệ : IP44

e. Các máy cắt QFDB1-6÷QFDB1-7; MC-Q1÷MC-Q2; MC-QF1÷MC-QF2.

- Loại : ABB


- Điện áp định mức : 400VAC

- Dòng điện định mức : 1250A

- Dòng điện cắt ngắn mạch định mức : 70kA

- Điện áp định mức mạch điều khiển : 220VDC

- Kiểu truyền động : Tích năng lò xo

- Cấp bảo vệ : IP44

4. Sơ đồ nguyên lý hệ thống tự dùng xoay chiều AC 400V:

III. Hệ thống tự dùng DC1. Giới thiệu chung hệ thống

Hệ thống điện một chiều DC200V nhận điện từ hai bộ ắc quy (AQ1 và AQ2) và hai bộ phụ nạp (HD220-3) đưa lên hệ thống một thanh cái có phân đoạn (gồm 1KM-

+ và 2KM-+) để cung cấp cho toàn bộ phụ tải một chiều của Nhà máy. Trong

đó bao gồm các Áptômát, cầu dao liên kết giữa hệ thống ắcquy - bộ chỉnh lưu, hệ thống ắc quy – thanh cái, bộ chỉnh lưu – thanh cái, thanh cái - các phụ tải, đồng hồ kiểm tra điện áp và điện trở cách điện trên hai phân đoạn thanh cái 1KM-

+ và 2KM-+.

2. Các phụ tải của hệ thống một chiều DC

Tủ APDC2:

1QF01 : Nguồn cho relay điều khiển, bảo vệ khối tổ máy G-T (1GPR-C).


1QF03 : Nguồn cho tủ điều khiển trạm tại chỗ (LCU4-1).

1QF04 : Nguồn cho tủ điều khiển thiết bị thông tin (LCU3-1).

1QF05 : Nguồn cho bản giám sát nguồn EMS.

1QF06 : Nguồn cho tủ vận hành đường dây 220kV.

1QF07 : Nguồn cho tủ vận hành thanh cái 220kV.

1QF08 : Nguồn cho relay điều khiển bảo vệ đường dây 220kV (1LPR-A).

1QF09 : Nguồn cho tủ phân phối nguồn AC và DC (1APG5).


1QF11 : Nguồn cho tủ phân phối nguồn AC và DC cho trạm (APDC5).

1QF12 : Nguồn cho tủ phân phối nguồn UPS (APUPS1).

1QF13 : Nguồn cho tủ máy cắt dập từ +FLM tổ máy 1 (1APEX1).

1QF14 : Nguồn cho hệ thống đèn sự cố.

Tủ APDC3:



2QF03 : Nguồn cho thiết bị báo cháy và tủ cảnh báo cháy trung tâm (FACP).

2QF04 : Nguồn cho tủ tự động ghi nhận tín hiệu trạm phân phối (FRP).

1QF05 : Nguồn cho tủ vận hành đường dây 220kV.

1QF06 : Nguồn cho tủ vận hành thanh cái 220kV.

1QF07 : Nguồn cho relay điều khiển bảo vệ đường dây 220kV 1L (1LPR-A).

1QF08 : Nguồn cho relay điều khiển bảo vệ đường dây 220kV 2L (2LPR-A).



1QF11 : Nguồn cho tủ phân phối nguồn AC và DC cho trạm (APDC5).

1QF12 : Nguồn cho tủ phân phối nguồn UPS (APUPS2).

1QF13 : Nguồn cho tủ máy cắt dập từ +FLM tổ máy 2 (2APEX1).

1QF14 : Nguồn cho hệ thống đèn sự cố.

3. Nguyên lý làm việc của bộ phụ nạp

Bộ phụ nạp M1-9 HD22020-3 là bộ chỉnh lưu cầu 3 pha điều khiển Thyristor, nguồn xoay chiều AC đầu vào lấy từ hệ thống tự dùng xoay chiều AC, chỉnh lưu thành nguồn một chiều DC để vừa nạp cho ắc quy Axít-chì vừa cung cấp cho phụ tải một chiều. Bộ chỉnh lưu có thể cung cấp nguồn trực tiếp cho phụ tải khi không có ắc quy.

Nguyên lý hoạt động của bộ phụ nạp 1M1-9 và 2M1-9:

- Điện áp nguồn xoay chiều cung cấp cho bộ chỉnh lưu thông qua bộ chọn nguồn đầu vào. Bộ chỉnh lưu sẽ làm việc khi không có hiện tượng hư hỏng, sự cố. Các hiện tượng này được ghi nhận hoặc lưu lại bởi hệ thống giám sát.

- Nguồn xoay chiều được chuyển thành nguồn một chiều thông qua bộ chỉnh lưu cầu 3 pha. Dòng điện chỉnh lưu được làm phẳng (lọc) bởi cuộn cảm và được đo thông qua điện trở Shunt, điện áp một chiều đầu ra bộ chỉnh lưu được lọc và làm phẳng bởi các điện dung.

- Card điều khiển trung tâm CCU (Central Control Unit) điều khiển điện áp và dòng điện của bộ chỉnh lưu (phụ thuộc vào loại ắc quy và chế độ nạp).

- Trên nhánh dương của Bộ chỉnh lưu có đặt cầu chì bảo vệ quá dòng.

- Dòng điện nạp ắc quy được đo thông qua điện trở Shunt.

4. Thông số kỹ thuật của bộ AQThông số kỹ thuật của hệ thống Ăc quy.

Hệ thống Ăc quy AQ1:

- Kiểu : PNGB 26000.

- Dung lượng định mức : 600Ah.

- Điện áp định mức (V/bình) : 2V.

- Dung lượng phóng (phóng đến 1,75V/bình) : 600Ah, 10 giờ.

- Dòng điện phóng lớn nhất : 2400A.

- Điện trở nội (nạp đầy, ở nhiệt độ 250C) : 0,3m.

- Dòng nạp lúc mang tải : < 150A.

- Điện áp nạp lúc mang tải : 2,25 ÷ 2,3V.

- Số lượng bình Ăcquy đấu nối tiếp : 106 bình.

- Nhiệt độ : 200C ÷ 500C

- Thời gian vận hành Phụ thuộc vào nhiệt độ:

7÷ 10 năm : Ở 200C.

4÷ 6 năm : Ở 300C.

3÷ 4 năm : Ở 400C.

1÷ 3 năm : Ở 500C.

Hệ thống Ăc quy AQ2:

- Kiểu : FNC 25400.

- Dung lượng định mức : 540Ah.

- Điện áp định mức (V/bình) : 2V.

- Dung lượng phóng (phóng đến 1,8V/bình) : 540Ah, 10 giờ.

- Dòng điện phóng lớn nhất : 2400A.

- Điện trở nội (nạp đầy, ở nhiệt độ 250C) : 0,17m.

- Dòng nạp lúc mang tải : < 150A.

- Điện áp nạp lúc mang tải : 2,25 ÷ 2,3V ở 200C.

- Số lượng bình mắc nối tiếp : 106 bình.

- Nhiệt độ : 200C ÷ 500C

- Thời gian vận hành Phụ thuộc vào nhiệt độ

7÷ 9 năm : Ở 200C.

5 ÷ 7 năm : Ở 300C.

2÷ 6 năm : Ở 400C.

1÷ 3 năm : Ở 500C.

5. Chế độ điều khiển các bộ phụ nạp M1-9

Hoàn toàn tự động, các giá trị cài đặt ban đầu được thực hiện trên bàn phím chức năng tại tủ POWER CENTRE.

6. Thiết bị điều khiển trung tâm

Thiết bị điều khiển trung tâm (CCU) bao gồm hai phần:

a. Phần kỹ thuật tương tự (analog) cung cấp các chức năng chính sau:

- Xem tín hiệu tương tự (dòng điện và điện áp).

- Điều khiển dòng điện và điện áp theo các dấu hiệu từ bộ vi điều khiển.

- Điều khiển sự đồng bộ.

- Cung cấp nguồn nuôi cho các vi mạch điện tử.

b. Phần kỹ thuật số (digital) cung cấp các chức năng chính sau:

- Đo lường đầu vào tương tự (điện áp, dòng điện và nhiệt độ).

- Giám sát đầu vào kỹ thuật số.

- Vận hành hệ thống và giám sát trình tự điều khiển bởi một chương trình lưu trong bộ nhớ.

- Cài đặt điểm vận hành cho các bộ điều khiển kỹ thuật tương tự.

- Điều khiển đầu ra kỹ thuật số.

- Điều khiển đường truyền thông tin.

- Hiển thị tất cả các tham số cần thiết.

7. Thiết bị điều khiển trung tâm CCU2

- Hiển thị và điều khiển Menu phụ thuộc vào cấu hình hệ thống.

- Bàn phím có hai đèn LED hiển thị.

- Đèn (LED) màu xanh: Chỉ thị hệ thống làm việc bình thường.

- Đèn màu đỏ: Chỉ thị hệ thống bị trục trặc hoặc sự cố.

8. Nguyên lý hoạt động của hệ thống điện một chiều

Bình thường hệ thống thanh cái DC được duy trì cấp điện liên tục qua đấu nối với một bộ chỉnh lưu và một bộ ắc quy, bộ chỉnh lưu và bộ ắc quy còn lại hoạt động ở chế độ dự phòng, cầu dao phân đoạn luôn ở trạng thái đóng, kết nối các phụ tải đầu ra như: Điều 9

Điều 18. Trạng thái vận hành bình thường:

Với điều kiện làm việc bình thường:

- Máy cắt QS1, QS2 đóng để đảm bảo nguồn được cung cấp liên tục từ bộ phụ nạp và bộ acquy cho thanh cái 1L+; 1L- .

- Máy cắt QS3, QS4 đóng để đảm bảo nguồn được cung cấp liên tục từ bộ phụ nạp và bộ acquy cho thanh cái 2L+; 2L- .

- Cầu dao có liên động đóng cắt QS5 đóng khi bộ phụ nạp 1 và bộ Acquy1 làm việc chính.

- Cầu dao có liên động đóng cắt QS6 đóng khi bộ phụ nạp 2 và bộ Acquy2 làm việc chính.

IV. HỆ THỐNG UPS1. Chức năng, nhiệm vụ:

Hệ thống cấp nguồn liên tục (UPS-Uninterruptible Power System) là hệ thống có nhiệm vụ cung cấp điện năng cho các phụ tải ngay cả khi lưới điện gặp sự cố như mất điện hay điện áp nguồn xuống quá thấp hay tăng quá cao.

2. Nguyên lý chung:Nguồn cung cho hệ thống UPS gồm 2 nguồn DC và 2 nguồn AC để đảm

bảo độ tin cậy và ổn định.Nguồn AC đưa vào được chỉnh lưu thành dòng 1 chiều, sau đó lại nghịch

lưu thành dòng xoay chiều có tần số và điện áp phù hợp với các thiết bị.Nguồn DC lấy từ hệ thống DC tự dùng của nhà máy được lấy vào, sau đó

cùng với nguồn AC đã chỉnh lưu ở trên, UPS sẽ nghịch lưu thành nguồn AC có điện áp và tần số ổn định cung cấp cho các phụ tải quan trọng của nhà máy. Khi lưới điện bị sự cố như mất điện áp, điện áp tăng cao, điện áp giảm thấp thì UPS tự động chuyển sang chế độ dự phòng để cấp nguồn liên tục an toàn cho phụ tải.

UPS hoạt động theo nguyên tắc chuyển đổi kép từ AC-DC sau đó chuyển ngược từ DC-AC do đó nguồn cấp cho phụ tải hoàn toàn do UPS tạo ra đảm bảo ổn định vế điện áp, tần số… điều này làm cho thiết bị được cung cấp bởi UPS hoàn toàn cách ly với sự thay đổi của lưới điện, vì nguồn do UPS tạo ra là nguồn điện sạch đã được lọc hầu hết các sự cố trên lưới điện, chống nhiễu hoàn toàn, điện áp ra hoàn toàn là hình sin.

3. Các phụ tải quan trọng của UPS:+ Tủ điều chỉnh kích từ (APEX1, APEX2)+ Tủ điều khiển tại chỗ TPP (LCU4-1)+ Tủ điều khiển chung các thiết bị (LCU3-1)+ Tủ thiết bị kết nối mạng SCADA+ Tủ trung tâm cảnh báo cháy+ Tủ CCTV+ Bảng MIMIC+ Cấp nguồn AC phòng điều khiển trung tâm+ Tủ công tơ đo đếm EMS+ Tủ điều khiển tại chỗ các tổ máy (LCU1-1, LCU2-1)+ Tủ đấu nối các MBA

4. Sơ đồ hệ thống UPS:

V. HỆ THỐNG ĐIỀU TỐC1. Chức năng hệ thống điều tốc:

Hệ thống điều tốc có chức năng quan trọng quá trình vận hành tổ máy:

Tham gia quá trình khởi động, dừng bình thường và dừng sự cố tổ máy.

Điều chỉnh công suất, tần số bằng tay và tự động.

Đóng/mở và giữ trạng thái cánh hướng khi có yêu cầu.

2. Giới thiệu hệ thống điều tốc Hệ thống điều khiển cho servormotor cánh hướng bao gồm hai tủ: Một tủ điều khiển điện và một tủ điều khiển thủy lực.

a. Hệ thống điều tốc cơ:

Tủ điều khiển thuỷ lực

Hình vẽ sơ đồ nguyên lý hệ thống thủy lực

Dầu vận hành được cung cấp từ bình dầu áp lực với thể tích bồn chứa là 1.6m3, áp suất làm việc định mức là 6.3Mpa, chế độ làm việc bình thường bồn chứa dầu tuabin 46# và khí nén.

Thông số hệ thống cung cấp dầu:

- Thể tích bình dầu áp lực: 1.6m3.

- Thể tích bình dầu hồi: 3.0 m3.

- Lưu lượng qua bơm dầu: 1.5 l/s (1 bơm)

- Công suất động cơ: 15 kW

Các cảm biến đo mức dầu và áp lực dầu:

Bộ chuyển đổi tín hiệu mức dầu loại Cột lật điện từ (Magnetic Turning Column) thể hiện mức dầu trong thùng dầu áp lực. Thiết bị đo lường này thể hiện trực quan mức dầu trong thùng và cũng gởi tín hiệu đến tủ điều khiển cung cấp dầu.

Bộ chuyển đổi áp lực có độ chính xác cao được lắp trên bình dầu áp lực để gởi tín hiệu dòng 4-20mA chuyển đổi tín hiệu áp lực dầu đến hệ thống giám sát. Một đồng hồ đo áp lực được lắp đặt trên bình dầu để hiển thị trực quan giá

V7D

a

V3D

GV servo valvea

b

on

V1D

b

offpressure di fference detectorSQD

KD1

BD

V5D

T

switch valve

emergency valve

V6D

P T

A B

V4D

KD2

C4 C3 C2 C1

T

opening speed control

CP T D

A B

b

P

P1

T1

Ø18x3

Ø18x3

Ø89x4.5

Ø89x3 Ø89x4.5

Ø89x4.5

Ø18x3

switch valve

oil control valve

switch oi l fi lter

b idirectional throttle

GV main distr ibuting valve

main d istributing valvetravelling sensor

closing speed control

Inc. Dec.

Close Open

Shaft Off On

Emergency Distributing Valve

SG

Control Oil

Step Closing Device

Close

Main Pressure Oil

Control Oil

Main Return Oil

Leaking OilServomotor OpenServomotor Close

trị áp lực trong bình. Công tắc áp lực gắn trên bình dầu được sử dụng như một kênh đo lường khác cho chế độ điều khiển dự phòng.

Chế độ hoạt động của bơm dầu là ngắt quãng, mạch khởi động động cơ an toàn và tin cậy nhằm tăng độ tin cậy cho hệ thống cung cấp dầu áp lực.

Dầu áp lực được đưa đến cổng P của van chính. Dầu điều khiển là một phần của dầu áp lực sau khi thông qua bộ lọc kép.

Hệ thống được cấu thành từ 3 nhánh:

- Thứ nhất: Nhánh tự động. Nhánh này có thể điều khiển servo một cách chính xác.

- Thứ hai: Nhánh điều khiển bằng tay. Chúng ta có thể điều khiển đóng mở bằng tay servo tại tủ điều khiển thủy lực.

- Thứ ba: Nhánh sự cố. Nhánh này được cấu thành từ van dừng sự cố. Nó làm cho khoang đóng của van chính điền đầy dầu áp lực và khoang mở thông với thùng dầu hồi, vì thế servo có thể đóng rất nhanh.

Trong trường hợp cần dừng khẩn cấp tổ máy, van phân phối sự cố sẽ tác động đóng cánh hướng hoàn toàn.

Hệ thống được lắp đặt 2 bơm dầu. Trong quá trình hoạt động bình thường, 1 bơm hoạt động và bơm kia dự phòng, hai bơm có thể tự động chuyển đổi chế độ hoạt động luân phiên nhau (được cài đặt trong PLC). Khi hệ thống có yêu cầu cao về dầu áp lực và một bơm không đủ cung cấp, bơm dự phòng tự động khởi động.

Thiết bị đóng bậc được dùng chủ yếu nhằm thay đổi tốc độ trong quá trình đóng của secvomotor để đảm bảo áp lực thủy lực tác động lên vỏ servo và gia tăng tần số tổ máy được điều chỉnh và duy trì trong dải tính toán ở bất kì thời điểm nào suốt quá trình dừng tổ máy.

- Thông số kỹ thuật thiết bị đóng bậc:

Áp suất định mức: 2.5 Mpa, 4.0 Mpa, 6.3 Mpa.

Điện áp làm việc: 24VDC.

Làm việc bình thường: Dầu tuabin 46#.

Nhiệt độ làm việc: 5-40 0C.

Phương thức lắp đặt: Ngang.

Phương thức kết nối: Kết nối bằng bích và ren.

- Đặc điểm kỹ thuật thiết bị đóng bậc:

Điểm uốn có thể điều chỉnh ngẫu nhiên.

Không có độ lệch khi điều chỉnh thiết bị tiết lưu, vận hành tin cậy.

Chịu được chấn động, tuổi thọ cao.

Van điều khiển bằng điện, thuận lợi cho chế độ điều khiển từ xa.

Dễ dàng lắp đặt tại công trường, kết nối gọn gàng và đơn giản.

- Nguyên lý vận hành thiết bị đóng bậc

+ Chế độ dừng

Để đóng nhanh, van điều khiển bằng điện có hướng V1 ở vị trí phải dưới tác dụng của lò xo và van điều khiển bằng thủy lực V2 ở vị trí trái dưới tác dụng của nguồn thủy lực, khoang mở của servo sẽ dẫn trực tiếp vào khoang mở điều tốc; Trong quá trình đóng chậm, van điện từ VD mang điện, điều khiển trực tiếp van V1 về vị trí trái, và van V2 về vị trí phải dưới tác dụng của nguồn thủy lực, khoang mở servo sẽ dẫn trực tiếp qua khoang của bộ điều tốc thông qua van tiết lưu, do đó tốc độ đóng được điều chỉnh thông qua điều chỉnh độ mở của van tiết lưu.

+ Chế độ khởi động

Bất chấp vị trí của van V2, khoang của bộ điều tốc được dẫn đến khoang của servo thông qua van 1 chiều V3, do đó, thiết bị sẽ ảnh hưởng đến tốc độ khởi động.

- Phương thức lắp đặt và hiệu chỉnh:

Thiết bị đóng bậc được kết nối trực tiếp đến ống của khoang khởi động tủ thủy lực với khoang thủy lực của servo và vị trí lắp đặt cụ thể của thiết bị này là giữa van phân phối áp lực sự cố và servo. Xem tại sơ đồ nguyên lý hệ thống thủy lực. Khi điều chỉnh mở rộng độ dài của con vít, tốc độ dừng sẽ chậm hơn và khi độ dài phần ren của con vít mở rộng ra khoảng 20mm, thì tốc độ dừng bằng 0.

b. Hệ thống điều tốc điện:

Hệ thống điều khiển cho servormotor cánh hướng bao gồm hai tủ: Một tủ điều khiển điện và một tủ điều khiển thủy lực.

Tủ điều tốc điện

a. Thân tủ: Cửa kính được sử dụng ở phía trước dễ dàng cho kiểm tra, vận hành và sửa chữa, giữ kín và chống được bụi. Trên mặt tủ bố trí màn hình giám sát HMI và các khóa lắc thuận tiện cho việc điều khiển

b. Nguồn cung cấp: Nguồn cung cấp trong hệ thống điều tốc được sử dụng bằng hai nguồn nguồn AC và DC 220V riêng biệt nhau và có thể thay đổi không xáo lộn nhau. Máy biến áp cách ly được sử dụng đầu vào 220V AC.

c. Cấu trúc thiết bị: PLC điều khiển loại CP476, giao diện tín hiệu số: DM465, Card thông tin: IF321, Card tín hiệu số đầu vào: DI135, Card tín hiệu tương tự đầu vào: AI774, Card tín hiệu tương tự đầu ra: AO325 được sử dụng.

d. Cảm biến: Được sử dụng các cảm biến dịch chuyển đường thẳng.

e. Điều khiển và hiển thị: Màn hình cảm ứng màu LCD 5.7” với các nút điều khiển. Màn hình của hệ thống điều tốc thường được sử dụng bởi người vận hành và kỹ thuật viên bảo dưỡng. Các nút nhấn vận hành có chất lượng cao và độ nhạy vận hành tốt, giao diện thân thiện cùng với nút nhấn ít, hầu hết các thông tin thực tế có thể được hiển thị trên màn hình cảm ứng LCD với sự vận hành riêng lẽ và sự vận hành được phân chia thành 3 sự ưu tiên.

f. Thông tin: Tiêu chuẩn RS232 hoặc RS485 có thể giao tiếp với LCU (tủ điều khiển tại chổ tổ máy).

spy

A switchinformation(fault? state)

parameterlogic control

sub. structure

A/D Convert

datagiven

D/A convert model

structure

parameter

logic control

datagiven

D/AConvert

freq.inc/dec

powerinc/dec

mian

bp

logic deadzone

powerwaterhead

Mianregulation

diagnosisanalysis&

G.V PIregulation

D/A convert model

freq. switch

OMRONZEN

servovalve

G.V hydraulicsystem

G.VSensor

servomotor

PTfreq.

switchrelay

LCU regulations

B switch information(fault? state)

system A

system B

gearfreq.

freq. feedback

gridfreq.

g.v feedback

(load? frequency setting)

(start? stop? breaker)

poweramplifier

Sơ đồ nguyên lý cho một kênh điều khiển

CPU của hệ thống điều tốc là module CP476. CP476 thông qua một cấu trúc đa xử lý trong khi nó có một đơn vị xử lý thời gian đặc biệt (TPU) để có hiệu quả trong việc giải quyết vấn đề xảy ra khi đo tần số của hệ thống điều tốc của turbine thủy lực.

Module đầu vào số tốc độ cao DI135 được chọn là module điều chế tần số đầu vào của hệ thống điều tốc. Nó hoàn thành việc đo tần số tổ máy và lưới cùng với TPU và module điều tần số bên ngoài.

Module đầu vào tín hiệu tương tự AI774 là module đầu vào cho tín hiệu tương tự như thông tin phản hồi điện và phản hồi hành trình di chuyển của servomotor.

Module đầu ra tín hiệu tương tự AO352 được sử dụng như là module đầu ra của điện áp điều khiển. AI774 và AO352 có độ phân giải là 12 bit, có thể đáp ứng nhu cầu của các tín hiệu analog I/O của hệ thông điều tốc.

Module kỹ thuật số DM465 được sử dụng như module tín hiệu kỹ thuật số vào ra cho hệ thống điều tốc, nơi mà các tín hiệu kỹ thuật số bao gồm các tín

hiệu kỹ thuật số bên ngoài như khởi động tổ máy, dừng máy, chạy phát điện, tăng và giảm, và đầu ra tín hiệu số bao gồm các tín hiệu kỹ thuật số như chạy không tải, chạy phát điện, dừng máy cộng với một số lỗi tín hiệu đầu ra.

Module truyền thông IF321 được sử dụng như module giao diện để giao tiếp giữa các máy tính hiển thị mức thấp PCC và màn hình hiển thị giao diện cấp cao, và giao tiếp với giao thức Modbus giữa các máy tính cấp thấp có thể được thực hiện bằng cách cài đặt.

control output

sampling input

system freq.

DIinput&output

control output

sampling input

AO352

AI774

43

21

RS232

CAN

MODE

RDY

RUN

ERR

24VDC

RS232

CAN

IF321

CP476

87

65

43

21

OK

S#+1

S#

DM465

18

1118

2 1DI135

87

65

43

21

OK

S#+1

S#

DM465

18

1 118

21

24VDC

RS232

CAN

MODE

RDY

RUN

ERR

RS232CAN

I F 3 2 1

D I 1 3 5

34

12

A O 3 5 2

CP476

A I 7 7 4

system freq.

DIinput&output

intelligent switch PLC

gorvenor electric&hydraulic system

Sơ đồ nguyên lý kết nối phần điện

integratedmodule

GuideVane

G.Vsensor

G.Vsensor

EmergencyShutdown

PCC A

PCC B

Switchmodel

G.Vservomotor

G.V control system principleElectric control cabinet Hydraulic control cabinet

auto/manualswitch

manualinc/dec

manualinc/dec valve

Power Amplify

Servovalve

Servo Feedback

Switchvalve

EmergencyShutdown valve

maindistributionvalve

Main valvefeedback

Sơ đồ nguyên lý điều khiển cánh hướng

Thuật toán điều khiển Nari-PID2 được phát triển bởi tập đoàn Nari, áp dụng cho thiết bị điều chỉnh phần điện của hệ thống điều tốc SAFR-2000H tua bin thủy lực, đặc điểm chính và lợi thế của nó là:

- Cải thiện hiệu quả trong việc giải quyết các vấn đề dải chết nhỏ ngày càng tăng và thu hẹp giá trị các dải sau khi xử lý và lượng tử hóa kỹ thuật số thường xảy ra với các thuật toán điều khiển PID truyền thống.

- Cung cấp khả năng kiểm soát hiệu quả đối với dao động thủy lực gây ra bởi hệ thống thủy lực của tua bin thủy lực và cải thiện điều chỉnh các đặc điểm đáp ứng yêu cầu thay đổi năng động khi tần số cao(HF) và tần số thấp(LF).

- Tăng khả năng khống chế tua bin thủy lực của hệ thống điều tốc về LF khi có dao động của hệ thống điện.

Sơ đồ khối chức năng của thuật toán điều khiển Nari-PID2:

Nguyên tắc đo lường tần số của tổ máyViệc đo tần số được thiết kế cho máy vi tính điều khiển tua bin thủy lực SAFR-2000H là sự kết hợp của phép đo tần số của điện áp và đo tần số của đĩa rãnh. Mặc dù tần số của điện áp dư đo lường có độ chính xác cao, nhưng khi tổ máy hoạt động ở tốc độ thấp, giá trị biên độ tín hiệu điện áp dư là nhỏ, do đó để tránh sự giao thoa tấn số; hơn nữa, khi mất sự kích thích và mất đồng bộ xảy ra cho các tổ máy hoặc các tổ máy có cảm ứng nhỏ còn sót lại sau khi dừng máy kéo dài, tần số đo bằng điện áp dư sẽ không phản ánh tốc độ thực tế của tổ máy, kết quả tạo ra sự không ổn định trong hệ thống điều tốc hoặc tổ máy sẽ mất điều khiển giống như là quá tốc v.v. Trong khi cảm biến đo lường rãnh đĩa tần số sẽ đưa ra sóng vuông có giá trị biên độ không đổi từ cơ cấu truyền động của tổ máy và tần số của nó tỷ lệ với tốc độ tổ máy. Vì vậy, để nâng cao độ tin cậy của phép đo tần số, rãnh đĩa đo tần số được thêm vào trong phương pháp đo tần số.

Tín hiệu tần số của tổ máy và các tín hiệu tần số lưới điện sẽ được biến đổi thành tín hiệu sóng vuông sau khi được khuếch đại và sửa đổi lại bằng mô-đun điều tần tương ứng và tín hiệu hình vuông này được gửi đến kênh đầu vào TPU của CPU476 qua DI135, tần số được đo sau khi được xử lý bởi TPU và CPU, trong khi đó CPU sẽ thực hiện tính toán điều chỉnh và kiểm soát hệ thống điều

tốc dựa trên tần số này.Tín hiệu tần số đo lường từ đĩa rãnh được tạo ra từ các đầu dò cảm biến đặt theo phương đứng đo tín hiệu trên rãnh đĩa gắn kết với trục của máy phát điện tua bin thủy lực. Khi trục của tổ máy quay, nó sẽ mang đĩa rãnh quay đồng trục, do đó các cảm biến sẽ tạo ra một tín hiệu sóng vuông với tần số của nó tỷ lệ thuận với tốc độ tổ máy. Tuy nhiên, nếu một cảm biến duy nhất được sử dụng để phát hiện tốc độ, khi dải chết tốc độ theo yêu cầu của hệ thống điều tốc là 0,02%, độ chính xác gia công của đĩa rãnh sẽ gấp đôi tốc độ của dãi chết, có nghĩa là khi bước răng là 200mm, xử lý lỗi của bước răng sẽ được ít hơn 0.02mm.Thiết bị đo lường rãnh đĩa tần số bao gồm các rãnh đĩa, bộ chuyển đổi gần đúng và thiết bị máy vi tính đo tần số, như trong dưới:

Lưu đồ khởi động của tổ máy

Việc xem xét chú ý lưu đồ khởi động là để đảm bảo an toàn của tổ máy. Điều kiện để khởi động tự động của tổ máy là: 1.Trước đó lệnh dừng máy và dừng máy sự cố đã được reset lại; 2. Phản hồi độ mở cánh hướng là bình thường; 3. Chương trình tự động được đóng vào.Chương trình sẽ mở cánh hướng để đạt độ mở an toàn đảm bảo rằng việc mở cánh hướng sẽ không dẫn đến quá tốc độ trên tổ máy trong quá trình khởi động. Khi cánh hướng được mở đến độ mở an toàn trong một thời gian, và thời gian này gắn liền với thời gian thắng quán tính cơ ổn định của tổ máy và cũng liên quan đến việc lựa chọn độ mở an toàn. Sau thời gian này, tốc độ tổ máy được kiểm tra hoạt động bình thường. Nếu nó là bình thường, quy tắc điều chỉnh này có thể tự động được duy trì, nếu không bình thường, báo động sẽ được đưa ra và chế độ hoạt động được thay đổi sang chế độ điều khiển bằng tay của cánh

hướng để hoàn thành quá trình mở cánh hướng của tổ máy. Trong điều kiện hoạt động với sự phản hồi tốc độ của tổ máy là bình thường, độ mở cánh được thiết lập ở độ mở không tải và nó sẽ đi vào hoạt động không tải với điều kiện khi tốc độ cao hơn 80% tốc độ định mức.Khi tốc độ tổ máy vượt ngoài chức năng điều chỉnh, cho phép người vận hành điều chỉnh độ mở cánh hướng bằng khóa tăng/giảm độ mở để điều chỉnh tốc độ tổ máy bằng tay. Tuy nhiên, khi tốc độ tổ máy tăng lên đến phạm vi cho phép của thiết bị đồng bộ trong quá trình bằng tay, bộ hòa đồng sẽ được đưa vào vận hành đảm bảo quá trình đồng bộ của tổ máy.

Lưu đồ khởi động của tổ máy:

Lưu đồ điều khiển không tải của tổ máy

Tổ máy sẽ được đưa vào trạng thái không tải theo điều kiện: 1. Tốc độ cao hơn 80% tốc độ định mức; 2. Điều kiện công suất phát ra của tổ máy giảm về 0, máy cắt đầu cực tổ máy mở và trước đó không có lệnh dừng máy hoặc dừng máy sự cố, các thông tin phản hồi tốc độ bình thường và tốc độ nhỏ hơn 110% tốc độ định mức.Khi tốc độ tổ máy bình thường, tần số được điều chế theo thuật toán được gọi là thuật toán PID. Khi hệ thống phản hồi tần số là bình thường và chế độ hoạt động được thiết lập là chế độ “cho phép theo dõi tần số hệ thống”, chương trình sẽ sử dụng tổng hợp tần số hệ thống và tần số đồng bộ (thiết lập khi đưa vào hoạt động) là tần số thiết lập cho bộ điều chỉnh tần số PID. Trong chế độ hoạt động này, chương trình sẽ bỏ qua tín hiệu tăng/giảm từ chế độ bằng tay và tín hiệu điều khiển từ thiết bị đồng bộ .Khi quá trình phản hồi tần số hệ thống bị mất chức năng hoặc theo dõi tần số hệ thống không đưa vào hoạt động, chương trình sẽ sử dụng tổng của tần số cơ

bản 50Hz chồng lên tín hiệu tăng/giảm tần số từ xa như đã thiết lập cho bộ điều chế tần số.

Lưu đồ điều khiển dừng tổ máy

Lưu đồ dừng máy của thiết bị bao gồm đừng khẩn cấp và dừng máy bình

thường: Dừng khẩn cấp được bắt đầu do lỗi tổ máy hoặc từ tín hiệu đo lường

cho bảo vệ quá tốc trong khi đó dừng máy bình thường là một quá trình tắt máy.

3. Nguyên lý hoạt động:

a. Khởi động tự động:- Hệ thống sẽ đặt cánh hướng vào phương thức khởi động tự động khi

không có lỗi tồn tại. Cột nước có thể cài đặt theo giá trị thực tế (hoặc có thể cài đặt bởi cảm biến đo lường cột nước tự động), các khóa điều khiển, các van khẩn cấp đã được đưa về trạng thái bình thường, tất cả các điều kiện này cho thấy rằng turbine-máy phát sẵn sàng cho khởi động. Lệnh khởi động có thể đưa ra ở phòng điều khiển trung tâm hoặc tủ điều khiển cạnh tổ máy. Sau khi bộ điều tốc nhận được lệnh khởi động, nó sẽ vận hành hệ thống làm việc, trình tự như sau:

Đầu tiên cánh hướng sẽ khởi động đến độ mở khởi động và tốc độ của tổ máy sẽ tăng lên.

Khi tần số lớn hơn 45Hz, cánh hướng sẽ đóng đến độ mở thứ hai, PID sẽ đòi hỏi vào sự điều chỉnh và tổ máy sẽ định ra tần số hệ thống tự động, tổ máy sẽ định tự động 50Hz khi mất tần số hệ thống hoặc phép đo của tần số hệ thống bị lỗi.

b. Vận hành tự động: Phương thức vận hành tự động:- PCC lấy mẫu tần số tổ máy, tần số hệ thống và các tín hiệu phản hồi

khác và thực hiện tính toán, các giá trị PID được tính toán sẽ được so sánh với hành trình của servomotor chính. Khi sự chênh lệch xảy ra, bộ điều tốc sẽ thay đổi lượng dầu đi đóng mở servomotor thông qua việc điều khiển dầu đi điều khiển van phân phối chính. Bộ phận chuyển đổi có thể biến đổi giá trị hình cung của vành điều khiển thành giá trị chiều dài của van dẫn hướng, lúc đó cảm biến của van phân phối chính sẽ phản hồi tín hiệu vào PCC. Với sự chắc chắn giữa vị trí của servomotor và giá trị được quy định của PCC, van điều khiển sẽ dừng tác động. Lúc đó sự thay đổi bằng với giá trị được tính toán của PID, van điều khiển van phân phối chính sẽ điều chỉnh xả hết dầu điều khiển van phân phối chính để nó trở về vị trí trung gian để cho hệ thống điện thủy lực kết thúc vòng điều chỉnh.

- Tín hiệu từ bộ phận biến đổi vị trí được truyền động thông qua cần gắn với van phân phối chính khi nó di chuyển lên hoặc xuống. Khi van điều khiển van phân phối chính di chuyển, nó sẽ cấp và xã dầu ở hai khoang điều khiển van phân phối chính. Van phân phối chính di chuyển sẽ thông các đường dầu chính

đi đóng mở servomotor. Servomotor di chuyển đẩy vành điều khiển cùng với cánh hướng di chuyển để điều khiển dòng chảy của nước, làm cho tần số tổ máy được điều chỉnh. Trong lúc đó các cảm biến hành trình của servomotor sẽ phản hồi tín hiệu hành trình vào PCC.

Vận hành có tải:

- Khi máy cắt đầu cực đóng, tổ máy sẽ được vận hành trong phương thức độ mở (operation adjusting mode), phương thức công suất và phương thức tần số, tải có thể được tăng hoặc giảm từ tủ điều khiển tại chỗ hoặc phòng điều khiển trung tâm.

- Dưới phương thức có tải, có 3 phương thức vòng lặp, đó là phương thức tần số, phương thức độ mở và phương thức công suất. Khi bộ điều tốc ở trong phương thức tần số dải tần số chết sẽ không hoạt động. Khi tần số hệ thống thay đổi, bộ điều tốc sẽ cài đặt một giá trị thích ứng theo BP hoặc sự chênh lệch của tần số và điều chỉnh tần số theo tần số hệ thống. Khi bộ điều tốc ở trong phương thức độ mở, dải chết sẽ đưa vào hoạt động, bộ điều tốc sẽ không điều chỉnh khi tần số thay đổi trong phạm vi dải chết hoặc bộ điều tốc sẽ đặt một giá trị thích ứng theo BP sự chênh lệch tần số và điều chỉnh khi thay đổi tần số thoát khỏi dải chết. Khi bộ điều tốc ở trong phương thức công suất, dải chết sẽ đưa vào hoạt động và bộ điều tốc sẽ điều chỉnh vị trí của servomotor theo công suất liên quan.

c. Dừng tự động:

Tải sẽ được giảm đến không và ngắt máy cắt đầu cực, van điều khiển sẽ cấp dầu làm van phân phối chính di chuyển theo chiều đóng làm cho servomotor đóng lại truyền động cánh hướng đóng lại sau khi nhận được lệnh dừng.

d. Sự ngắt tải:

Trong phương thức tự động, bộ điều tốc sẽ đóng cánh hướng nhanh chóng, bộ điều tốc sẽ điều chỉnh độ mở cánh hướng để tần số trở về 50Hz và định ra tần số hệ thống tự động.

e. Khởi động bằng tay:

Hệ thống sẽ đặt cánh hướng vào phương thức khởi động bằng tay khi không có lỗi tồn tại. Cột nước có thể cài đặt theo giá trị thực tế (hoặc có thể cài đặt bởi cảm biến đo lường cột nước tự động), các khóa điều khiển, các van khẩn cấp đã được đưa về trạng thái bình thường, tất cả các điều kiện này cho thấy rằng turbine-máy phát sẵn sàng cho khởi động. Khi ở phương pháp bằng tay tại tủ điều khiển tại chỗ, các khóa điều khiền sẽ được chuyển sang vị trí bằng tay, van điều khiển van phân phối chính bằng tay sẽ được đưa vào làm việc. Khi đó để khởi động tổ máy ta lắc khóa điều khiển cánh hướng sang vi trí “INC” trên tủ điều khiển (có thể sử dụng nút tăng khi ở phương thức bằng tay ở trên màn

hình điều khiển), cánh hướng sẽ được mở và tần số sẽ được nâng lên. Tốc độ có thể ổn định bởi phương thức điều khiển bằng tay.

f. Dừng bằng tay:

Trong phương thức điều khiển bằng tay tại tủ điều khiển tại chỗ, ta lắc khóa điều khiển cánh hướng sang vị trí “DEC” trên tủ điều khiển (có thể sử dụng nút giảm khi ở phương thức bằng tay ở trên màn hình điều khiển), servomotor sẽ đóng cánh hướng. Tổ máy sẽ dừng sau khi servomotor được đóng hoàn toàn.

g. Dừng khẩn cấp:

- Khi cuộn dây điện từ dừng khẩn cấp nhận được tín hiệu dừng khẩn cấp (hoặc nhấn nút dừng khẩn cấp), đường dầu điều khiển sẽ đi điều khiển van phân phối chính đi đóng cánh hướng để dừng khẩn cấp tổ máy.

- Dừng khẩn cấp bằng van phân phối sự cố: Khi cuộn dây điện từ dừng khẩn cấp của van phân phối sự cố nhận được tín hiệu dừng sự cố (hoặc nhấn nút dừng khẩn cấp, hoặc bảo vệ đảo trục tác động) đường cấp dầu áp lực từ bình dầu áp lực vào các servomotor đóng cánh hướng không thông qua bộ điều tốc.

VI. Hệ thống kích từ1. Tổng quan

Hệ thống kích từ của nhà máy thủy điện Đak Mi 4a gồm hai hệ thống phục vụ cho hai tổ máy với các thiết bị chính như sau:

- 01 tủ điều chỉnh kích từ 1(2)APEX4 với bộ điều chỉnh NES5100 đặt tại cao trình +110.70 phía hạ lưu.

- 02 tủ chỉnh lưu 1(2)APEX2(3) cung cấp dòng điện một chiều kích từ máy phát đặt tại cao trình +110.70 phía hạ lưu.

- 01 tủ chứa máy cắt kích từ 1(2)APEX1 đặt tại cao trình +110.70 phía hạ lưu.

Nguyên lý của hệ thống kích từ như sau:

G1(2)

Sync. Voltage

m m

1000A

V

-4-20mA

-4-20mA

Regulator

-TV1 -TV2

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

12

+FLZ1

P1TA07 TA08

0.5/5P20,2000/1A0.5/5P20,50/1A

1

2

1

2

1

2

Protection

TE1(2)

13.8kV/0.45kV

S=800KVAYD11 AN

Label: +NES : ? ? ? AVR Cubical

+FLZ1? 2 : ? ? ? Converter Cubicle

+FLM : ? ? ? ? ? Field Breaker Cubicle

+NES

+FLZ2

DC220Vpower DC220V

Field current

Field Voltage

1(2)LCU

1(2)LCU

BREAKER

-BSQ2

-HVT1-CF1 -BSQ1

-QS2 -QS2

-QS1 -QS1

-FLZ1 -FLZ2

-TBB1'

-TBB2'

-CT1

-CT2

-PT1

-PT2

-CT3Measure

1(2)LCU Modbus

control pulse

Initial excitation

+FLM

3

4

1

2

A

63D

1

2

1

2

3

4

GCB1(2)

1(2)CTV3U V W

1(2)CTV2

1(2)CTV1

UN=13.8kVPN=74MW

Ufo=79.9VIfo=573.9AUfn=225VUfn=1095A

TA11

TA10

P2

P1

5000/1A 0.5 30VA

5000/1A 0.5 30VA

TA05 TA06P2

Measure Protection

41

52

63

7

1

2

1

2

41

52

63

7

1

2

1000A

Mỗi hệ thống kích từ được thiết kế riêng biệt sử dụng cho một tổ máy, nguồn kích từ ban đầu được lấy từ hệ thống điện DC của nhà máy, kích từ ban đầu khi kích từ tổ máy đạt 95% tốc độ định mức

Mục đích của hệ thống kích từ là để điều khiển công suất phản kháng Q và điện áp stator máy phát. Hệ thống kích từ của máy phát là hệ thống kích thích kiểu tĩnh.

- Điều khiển kích từ được dựa trên chương trình điều chỉnh điện áp tự động (AVR) và điều chỉnh dòng điện (FCR), bộ điều chỉnh sẽ điều khiển việc kích mở các thyristor của các cầu chỉnh lưu để cung cấp dòng điện kích từ cho máy phát thỏa mãn phương thức điều chỉnh đề ra.

- Có hai bộ điều chỉnh gồm kênh A, kênh B để dự phòng cho nhau với hai chế độ điều khiển là bằng tay và tự động. Thông thường chế độ điều khiển làm việc là chế độ tự động, chế độ bằng tay chỉ sử dụng khi tiến hành thí nghiệm hoặc khi sự cố trên hệ thống kích từ mà chế độ tự động không làm việc.

- Thông qua quá trình điều chỉnh công suất phản kháng và điều chỉnh điện áp, hệ thống kích từ đảm bảo cho máy phát hoạt động ổn định theo các đặc tính bảo vệ được cài đặt trước.

2. Mô tả hệ thống kích từ

a. Các đặc điểm của hệ thống kích từ

Thông số máy phát

- Công suất định mức (PN): 74 MW- Điện áp định mức stator máy phát (UN): 13.8 kV- Dòng điện định mức stator máy phát (IN): 3642.3A- Tần số định mức (fN): 50Hz- Hệ số công suất (cosφ): 0.85- Dòng điện kích từ định mức (IFN): 1095A- Điện áp kích từ định mức (UFN): 225VDC- Dòng điện kích từ không tải (IF0): 573.9A- Điện áp kích từ không tải (UF0): 79.9VDC

Máy biến áp kích từ

- Loại máy biến áp: Máy biến áp khô, ba pha.- Tỉ số biến áp: 13.8 kV / 450 V- Công suất định mức Sđm: 800kVA- Tần số định mức fđm: 50 Hz- Tổ đấu dây: YD_11Máy biến áp kích từ được đấu nối vào đầu ra của máy phát, trước máy cắt

đầu cực, phía sơ cấp và thứ cấp của máy biến áp kích từ có các biến dòng điện TA05, TA06, TA07, TA08 phục vụ cho đo lường và bảo vệ.

Thyristor chỉnh lưu

Hệ thống kích từ gồm hai mạch chỉnh lưu 3 pha 2 nửa chu kỳ mắc song song để tăng độ tin cậy cho hệ thống kích từ, thông thường cả hai bộ chỉnh lưu này đều làm việc. Khi một bộ chỉnh lưu không làm việc, bộ chỉnh lưu còn lại vẫn đảm bảo cho hệ thống kích từ làm việc ổn định. Thông số của các thyristor như sau:

- Loại thyristor: 5STP 16F2801- Điện áp khóa thyristor: 2800V- Dòng làm việc định mức: 1400A- Dòng điện đỉnh: 2500A (60s)

Máy cắt kích từ

- Loại máy cắt: E3H/E MS1600- Điện áp tạo hồ quang: 1000V- Dòng điện định mức: 1600A- Dòng điện cắt lớn nhất: 50kA

Nguồn kích từ ban đầu

Nguồn kích từ ban đầu cung cấp để tạo điện áp ban đầu trong quá trình chạy máy, được lấy từ hệ thống DC của nhà máy, thiết kế cung cấp dòng kích từ

từ 5%-10% dòng điện kích từ ở chế độ không tải, được chọn khoảng 7%. Thông số chính của nguồn kích từ ban đầu:

- Điện áp kích từ ban đầu: 220VDC- Điện trở giới hạn dòng: 6- Loại CB đóng nguồn kích từ ban đầu: CZT-20/DC110V - Loại đi-ốt mắc vào mạch kích từ ban đầu: ZP500A/500V

Nguồn điện cung cấp cho hệ thống kích từ

Bộ chỉnh lưu nhận điện trực tiếp từ cuộn thứ cấp của máy biến áp kích từ để biến đổi dòng điện xoay chiều thành dòng một chiều cung cấp cho máy phát. Yêu cầu về nguồn cung cấp cho các tủ kích từ như sau:

Thiết bị sử dụngĐiện áp

Công suất

(max)

Nguồn cho kênh A AC220V 400VA

Nguồn cho kênh B AC220V 400VA

Nguồn dự phòng cho kênh A, B

DC220V 800VA

Nguồn 1 cho máy cắt kích từ

DC220V 20A/2s

Nguồn 2 cho máy cắt kích từ

DC220V 20A/2s

Nguồn cho quạt làm mát 1

AC380V 2kVA

Nguồn cho quạt làm mát 2

AC380V 2kVA

Nguồn kích từ ban đầu

DC220V 50A/10s

b. Các tủ trong hệ thống kích từ Tủ điều chỉnh kích từ 1(2)APEX4

- Mô tả tủ điều chỉnh kích từ:

Mặt trước tủ: Phần trên bao gồm: Giao diện người máy U1 (HMI); Hai bộ bo mạch cho hai kênh A,B; Các nút ấn và khóa lắc có chức năng sau:-S1, S2: Tăng và giảm kích từ.-S3, S4: OFF và ON hệ thống kích từ.-QK1: Bật/Tắt chức năng PSS-QK2: Chuyển đổi kênh A/B-QK3: Bật/Tắt chức năng HMIPhần dưới gồm các rơ le và contactor. Mặt sau tủ: -U11, U12, U13, U14: Bộ nguồn cung cấp cho hai kênh A/B.-SA1, SA2:-CZ1, CZ2: Ổ cắm điện.-WY, SW : Bộ chỉnh lưu và nguồn DC 24V. -TC1, TC2 : Máy biến áp cách ly nguồn AC, tỉ số biến đổi 220V/190V.Chế độ bình thường sử dụng cho hệ thống kích từ là chế độ tự động điều chỉnh điện áp (AVR) và điều chỉnh dòng kích từ (FCR). Hai chế độ vận hành có thể chuyển đổi qua lại bằng tay. Một kênh vận hành trực tuyến và kênh khác ở chế độ dự phòng nóng. Một vài trường hợp cụ thể như lỗi PT thì hai chế độ vận hành có thể tự động chuyển đổi qua lại.NES5100 yêu cầu một kênh bằng tay độc lập. Trong trường hợp chế độ tự động và kênh chuyển đổi bị lỗi, người vận hành có thể vận hành từ kênh bằng tay. Tại tủ điều khiển kích từ có 8 bo mạch được bố trí theo thứ tự như sau:

EX01

EX02

EX03

EX04

EX05

EX06

EX07

EX08

Tên board mạch:

Kí hiệu bo

Tên bo mạch

mạch

EX01 Bo mạch tạo xung nguồn

EX02 Bo mạch nguồn hệ thống

EX03 Bo mạch CPU

EX04 Bo mạch tín hiệu tương tự

EX05 Bo mạch điện áp đồng bộ

EX06 Bo mạch tín hiệu số

EX07 Bo mạch tín hiệu số mở rộng

EX08 Bo mạch khuếch đại xung

- Bo mạch tạo xung nguồn EX01

Bo mạch tạo xung nguồn EX01 cung cấp nguồn xung đầu ra 24V. Xem hình vẽ bên dưới.

Để đảm bảo độ an toàn cho hệ thống kích từ, mạch tạo xung được sản xuất theo tiêu chuẩn quân sự. Thêm vào đó còn xét đến các nhiễu điện từ, ngăn ngừa bụi bẩn và các bức xạ nhiệt. Nó đã được thử nghiệm tương thích điện từ chặt chẽ và thử nghiệm ở nhiệt độ cao.

- Bo mạch nguồn hệ thống EX02

Mạch nguồn hệ thống gồm hai hệ thống nguồn: Nguồn đầu vào AC220V, DC220V(hoặc DC110V); Nguồn đầu ra cung cấp cho các bo mạch: 5V và 24V.

Xem hình vẽ bên dưới:

Để đảm bảo độ an toàn cho hệ thống kích từ, bo nguồn EX02 được sản xuất theo tiêu chuẩn quân sự. Thêm vào đó còn xét đến các nhiễu điện từ, ngăn ngừa bụi bẩn và các bức xạ nhiệt. Nó đã được thử nghiệm chặt chẽ tương thích điện từ và thử nghiệm ở nhiệt độ cao.

- Bo mạch CPU

Đặc điểm cơ bản:Bo mạch CPU là trung tâm điều khiển với các chức năng sau đây: Chuyển đổi tín hiệu tương tự sang tín hiệu số và lấy mẫu tín hiệu tương tự Tính toán và đưa ra các tín hiệu xung nhỏ trên cơ sở tín hiệu logic đầu vào

và kết quả chuyển đổi A/D. Đưa tín hiệu đầu ra sang tín hiệu số. Đo lường tần số và phát hiện xung đọc ngược (detect pulse read-back). Ghi nhận sự chuyển đổi giữa kênh điều chỉnh A và kênh điều chỉnh B,

chuyển đổi từ chế độ bằng tay sang chế độ tự động. Chức năng truyền thông.

Xem hình vẽ bên dưới:

Bộ chuyển đổi A/DChuyển đổi tín hiệu tương tự được điều chỉnh bởi bo mạch EX04 và

EX05 sang tín hiệu số. Kênh tự động sử dụng bộ chuyển đổi A/D 16 bit hai cực đa kênh được sản xuất bởi tập đoàn AD. Bộ chuyển đổi A/D này có đặc điểm tiêu thụ công suất thấp (160mW), giảm được 60% khi so sánh với bộ chuyển đổi A/D hai cực cùng loại. Bộ chuyển đổi A/D AD7656 chứa rãnh ghi băng rộng nhiễu thấp và khả năng lưu giữ tín hiệu khuyếch đại để xử lí tín hiệu tần số đầu vào cao khoảng 8Mhz. Bộ chuyển đổi A/D AD7656 có giao diện nối tiếp và song song tần số cao cho phép kết nối giữa bộ chuyển đổi A/D với bộ vi xử lí hoặc bộ xử lí tín hiệu số.

Có thể làm việc với bộ chuyển đổi đa kênh MAX309 được sản xuất bởi tập đoàn Maxim, bộ chuyển đổi A/D có thể nhận biết tín hiệu đồng bộ mẫu của điện áp và dòng điện từng pha để chắc chắn đo lường công suất vô công chính xác. Kênh bằng tay được trang bị bộ chuyển đổi A/D 12 bit để lấy mẫu dòng kích từ.

CHIP điều khiển

Kênh tự động sử dụng chip điều khiển ARM 32 bit và chip điều khiển có thể lập trình được để điều khiển và tính toán các kết quả ghi nhận được từ bộ chuyển đổi A/D và tín hiệu logic đầu vào, gởi xung điều khiển và tín hiệu số đầu ra, đo lường tần số và phát hiện xung đọc ngược.Chip 32 bit ARM với chức năng kết nối mạnh mẽ và được hỗ trợ phương thức kết nối bao gồm mạng Ethernet loại T 10/100M và USB 2.0Kênh tự động sử dụng bộ xử lí tín hiệu số 16 bit như một chip để hoàn thiện quá trình lấy mẫu tín hiệu tương tự và tạo xung.

Bộ chuyển mạch xung

Khi bộ điều chỉnh kích từ hoạt động bình thường, kênh tự động và kênh bằng tay sẽ gửi xung điều khiển ghi nhận được cho quá trình tính toán, sau khi xử lí xung điều khiển sẽ gửi đến mạch khuyếch đại xung. Xem sơ đồ khối cho quá trình chuyển đổi xung:

Thiết kế phần cứng cổng giao tiếp CAN

Hai cổng giao tiếp CAN được sử dụng thông tin giữa hai kênh điều chỉnh A và B. Bộ điều khiển cho cổng giao tiếp là chip SJA1000 điều khiển độc lập được sản xuất bởi Philips. Chip SJA1000 sử dụng giao diện bus. So sánh với bộ điều khiển ARM, bộ nhớ của chip SJA1000 là thiết bị lưu trữ dữ liệu bên ngoài chip. Vì vậy, người vận hành có thể truy cập vào thanh ghi của chip SJA1000 theo hình thức lưu trữ mở rộng của chip. Chip điều khiển ARM sử dụng bộ giải mã địa chỉ GAL để lựa chọn chính xác địa chỉ trên chip SJA1000 và sử dụng bus địa chỉ để hoàn thành quá trình chọn lựa xác định vị trí thanh ghi của bộ điều khiển cổng CAN. Bằng cách đọc và ghi bộ nhớ mở rộng, người vận hành có thể truy cập chip SJA1000. Bộ nhận chuyển P82C250 được sản xuất bởi Philips được dùng như bộ nhận chuyển của cổng CAN. Bộ chuyển tiếp PCA82C250 là phương thức kết nối giữa bus vật lí và giao thức của bộ điều khiển cổng CAN. Bộ chuyển nhận PCA82C250 có thể điều khiển cả mạng CAN và truyền dẫn với tốc độ cao khoảng 1Mb/s.

Thiết kế phần cứng mạng Ethernet

Nếu mở nắp trên của bo mạch EX03, ta sẽ thấy giao thức nối dây DB và 4 công tắc quay số. Giao thức đấu nối dùng để tải tài liệu và thông số. Chức năng của các công tắc được mô tả như sau: Khởi động bên trong/bên ngoài. Tự động/bằng tay Lựa chọn phương thức kết nối Vận hành/thử nghiệm

- Bo mạch tín hiệu tương tự EX04

Bo mạch tín hiệu tương tự có thể thực hiện quá trình điều chế tín hiệu. Bo mạch này thực hiện quá trình điều chế các tín hiệu sau: Điện áp đầu cực, điện áp hệ thống, điện áp đồng bộ, dòng điện stato, dòng điện roto…Qúa trình điều chế bao gồm quá trình cách ly và chuyển đổi tín hiệu điện áp và dòng điện có giá trị lớn (100V, 5A) sang tín hiệu điện áp ±10 V và gởi tín hiệu đó đến bo mạch CPU, bo mạch EX04 cũng bao gồm 4 kênh đầu ra D/A 12 bit.

Sơ đồ nguyên lí mạch của một kênh điều chế tín hiệu điện áp:

Tín hiệu điện áp đầu vào tại cổng UF1A-IN là 100V, được chuyển qua tín hiệu điện áp ±10V sau khi qua mạch điều chế.

Sơ đồ nguyên lí mạch của một kênh điều chế tín hiệu dòng điện:

Tín hiệu dòng tại cổng IFA-IN có giá trị khoảng 5A, sau khi qua mạch điều chế, tín hiệu dòng điện sẽ được chuyển đổi thành tín hiệu điện áp ±10 V.Bộ điều chỉnh kích từ NES5100 cũng đo lường sức điện động không tải E.

- Bo mạch điện áp đồng bộ EX05

Chức năng chính của bo mạch điện áp đồng bộ là chuyển đổi tín hiệu điện áp đồng bộ (100V) và chuyển đến bo mạch CPU.

- Bo mạch tín hiệu số EX06/EX07

Có 20 kênh tín hiệu số đầu vào thông qua bộ cách ly ghép quang và 16 kênh tín hiệu số đầu ra trong bo mạch. Sau khi qua bộ cách ly ghép quang, 16 kênh nhị phân đầu ra sẽ thông qua các tiếp điểm rơle, trạng thái của mỗi tín hiệu số được thể hiện bằng đèn trên tủ. Do đó, ta phải xem xét trạng thái tín hiệu của bo mạch.

EX07 là bo mạch mở rộng, có cấu trúc phần cứng và chức năng giống với bo mạch EX06. Sơ đồ nguyên lý của tín hiệu số đầu ra:

- Bo mạch khuếch đại xung

Chức năng chính của bo mạch khuyếch đại xung là khuyếch đại và gởi xung nhỏ được định dạng từ bo mạch CPU tới 6 CMOS thyristor thông qua bộ cách ly quang điện và bộ biến đổi mức. Tiếp điểm thường đóng có thể đảm bảo rằng xung vẫn được xuất ra khi nguồn vận hành không được kết nối. Chức năng khác của bo mạch khuyếch đại xung là lấy mẫu xung và gửi chúng đến bo mạch CPU để xem xung có bị mất hay không. Bo mạch khuyếch đại xung cũng có chức năng kiểm tra và phát hiện lỗi của nguồn điện. Nếu nguồn giảm hoặc phát hiện lỗi, ngay lập tức thực hiện quá trình gỡ lỗi để đảm bảo hệ thống hoạt động tin cậy. Sơ đồ nguyên lý và hình ảnh bo mạch như sau:

Tủ chỉnh lưu 1(2)APEX2(3) - Mô tả tủ chỉnh lưu:

Bố trí hai đồng hồ đo giá trị điện áp (PV- 500VDC) và đồng hồ đo dòng điện (PA-1500A/75mV)

- Mặt trước của tủ:

CF: Thiết bị kích xung cho thyristor 60SCR trong mạch diệt từ và bảo vệ quá áp cuộn dây rotor.

JS01: Thiết bị đấu dây đầu ra của biến dòng điện 60CT trong mạch diệt từ. HVT1: Thiết bị biến đổi điện áp rotor máy phát và gởi đến LCU. 63RD, 64RD: Cầu chì bảo vệ (thông số 1140V/2A) cho đồng hồ đo điện áp

rotor máy phát. K01, K02: Rơ le giám sát nguồn cho máy cắt kích từ (tương ứng nguồn 1

và nguồn 2). K11, K12, K13, K15, K19, K23: Rơ le điện tham gia vào mạch điều khiển,

chi tiết chức năng từng rơ le xem bản vẽ phần tủ máy cắt kích từ. K29, K21, K22: Rơ le thời gian tham gia vào mạch điều khiển, chi tiết chức

năng từng rơ le xem bản vẽ phần tủ máy cắt kích từ. 61KK: Khóa đóng/cắt máy cắt kích từ. LD1: Đèn hiển thị trạng thái máy cắt kích từ mở. HD1: Đèn hiển thị trạng thái máy cắt kích từ đóng. FMK: Máy cắt kích từ. 63D: Đi-ôt mắc vào mạch kích từ ban đầu. 61ZJ: Rơ le điện trong mạch kích từ ban đầu. Q1: CB 63A đầu vào của nguồn kích từ ban đầu. 62HC: Contactor trong mạch kích từ ban đầu. 61R: Điện trở hạn chế dòng trong mạch kích từ ban đầu.

- Mặt sau tủ:

60FR: Điện trở trong mạch diệt từ. 60SCR: Thyristor trong mạch diệt từ. 60D, 61D: Đi-ốt bảo vệ cho thyristor 60SCR. 60CT: Biến dòng điện trong mạch diệt từ. FL: Điện trở shunt đo dòng điện rotor máy phát. E1: Điện trở sấy cho tủ.

- Sơ đồ nguyên lý mạch diệt từ:

Chức năng này sẽ đi đấu nối các trở phi tuyến đến cuộn dây rotor với mục đích giảm nhanh dòng điện kích thích của máy phát trong trường hợp quá điện áp gây nên do ngắn mạch ở đầu cực của máy phát, bảo vệ này được thực hiện bằng phương pháp 1 thyristor và 2 điốt được đấu nối ở đầu đầu và đầu cuối cuộn dây rotor. Sự điều khiển thyristor này được thực hiện bởi bo mạch điện tử đặc biệt không cần nguồn cấp bên ngoài. Bảo vệ quá điện áp phía (+):Trong trường hợp quá điện áp phía dương (+), thyristor được phân cực thuận và sự quá áp này sẽ bị suy giảm qua mạng điện trở phi tuyến của mạch. Bảo vệ quá áp phía (-): Trong trường hợp có công suất ngược từ cuộn dây rotor máy phát, lúc đó đi ốt phân cực thuận, điện trở dập từ sẽ được kích hoạt và năng lượng của cuộn dây rotor sẽ được phóng qua đi ốt và các điện trở dập từ. Qúa trình diệt từ thực hiện khi máy cắt kích từ từ cắt trước đó cuộn dây rotor đang mang tải, dòng điện trong cuộn dây sẽ được phóng qua các điện trở phi tuyến được lắp trong mạch. Số lượng các điện trở phụ thuộc vào năng lượng phóng điện và các giá trị của chúng được tính toán để giới hạn điện áp đỉnh đến giá trị chấp nhận được cho tất cả các thiết bị.

c. Hệ thống đo lường

Hệ thống điều chỉnh cần có những thông tin để xử lý các mạch điều khiển vòng lặp. Các giá trị chính được đo lường là:

- Điện áp stator máy phát- Dòng điện stator máy phát - Dòng điện, điện áp rotor máy phát

Đo lường điện áp và dòng điện stator

- Dòng điện stator được đo bởi các máy biến dòng, trong khi các máy biến điện áp được sử dụng để đo lường điện áp stator. Mỗi bộ điều chỉnh có một hệ thống đo lường điện áp riêng của nó và được đấu nối tới bo mạch, vì chỉ như vậy cấu hình mới có thể đảm bảo được tính dự phòng cao.

41

52

63

7

1

2

1

2

41

52

63

7

1

2

TA11

TA10

5000/1A 0.5 30VA

5000/1A 0.5 30VA

1

2

1

2

1

2

-PT1

-PT2

Regulator

Đo dòng điện và điện áp rotor máy phát:

Dòng điện rotor máy phát được đo lường trên cơ sở điện áp rơi trên điện trở shunt mắc nối tiếp với cuộn dây rotor tại đầu ra của mạch chỉnh lưu, điện áp rotor được lấy từ bộ biến đổi điện áp mắc song song với cuộn dây rotor. Ta có thể quan sát giá trị dòng và áp của cuộn dây rotor tại đồng hồ hiển thị trên tủ máy cắt kích từ

3. Chương trình điều khiển, ứng dụng và giới hạn cho hệ thống kích từ

Cấu trúc của hệ thống phần mềm bao gồm 3 phần: Hệ điều hành nhúng, chương trình tương tác người-máy, chương trình ứng dụng cho hệ thống kích từ.

Chương trình ứng dụng hệ thống kích từ có 2 phần gồm lưu đồ chính và chương trình điều chỉnh.

a. Lưu đồ chương trình ứng dụng của hệ thống kích từ

Lưu đồ chính hoàn tất, phán đoán và khởi tạo các trạng thái. Trong chương trình này, các trạng thái được phân thành nhàn rỗi (idle), chờ đợi (waiting), khởi động (startup) và tắt máy (shutdown). Chương trình phán đoán tình trạng hoạt động theo lưu đồ định trước, khởi tạo mỗi trạng thái tương ứng, sau đó phán đoán lại trạng thái cho ứng dụng tiếp theo của lưu đồ.

Các module kiểm tra trạng thái sẽ hoàn tất các phán đoán mỗi trạng thái và thực hiện chuyển đổi giữa các trạng thái. Nói chung, việc chuyển đổi của các trạng thái bao gồm chuyển đổi từ trạng thái nhàn rỗi sang trạng thái chờ đợi; chuyển đổi trạng thái chờ đợi sang trạng thái khởi động trong trường hợp các điều kiện của trạng thái khởi động được thỏa mãn; chuyển đổi từ trạng thái khởi động sang trạng thái tắt máy trong trường hợp các điều kiện của trạng thái tắt máy được thỏa mãn và quá trình chuyển đổi từ trạng thái tắt máy sang trạng thái nhàn rỗi sau một thời gian trì hoãn. Lưu đồ kiểm tra trạng thái:

Lưu đồ kiểm tra trạng tháiCác điều kiện khởi động và tắt máy có thể được hoàn thành thông qua cấu

hình logic theo yêu cầu khác nhau của từng nhà máy. Các thiết lập trước khởi động là điều kiện chủ yếu để đạt được giá trị điện áp mong muốn, vì vậy cần cài đặt hoặc thiết lập lại một số chức năng tương ứng.

b. Điều chỉnh chương trình điều khiển

Sơ đồ nguyên lý chương trình điều chỉnh của NES5100

Đo lường tương tự và chuyển đổi A/D

Thu thập các số lượng tín hiệu tương tự, như điện áp, dòng điện, dòng kích từ và điện áp hòa đồng bộ … và tính toán điện áp và dòng điện của stator máy phát, điện áp hòa đồng bộ, công suất tác dụng, công suất phản kháng, hệ số công suất máy phát và dòng kích từ máy phát. Thông qua bo mạch tín hiệu tương tự và bo mạch điện áp đồng bộ, bộ điều chỉnh tách những điện áp cao (100V), tín hiệu dòng điện lớn (5A) và chuyển đổi nó sang tín hiệu điện áp ±10V, sau đó truyền những tín hiệu này tới bộ chuyển đổi A/D trên board CPU và chuyển đổi từ tín hiệu analog sang tín hiệu digital.

Điều chỉnh điện áp

Việc điều chỉnh điện áp là một thông số quan trọng cho việc điều chỉnh công suất phản kháng của máy phát, và nó đặc biệt quan trọng đối với hoạt động phức tạp của máy phát điện khi kết nối với lưới điện. Điều chỉnh điện của máy phát có hai chức năng. Một mặt, nó xác định lượng công suất phản kháng phân phối trong chế độ hoạt động ổn định của máy phát đã được cài đặt thông thường. Một mặt, nó xác định lượng công suất phản kháng của máy phát phân phối trong trường hợp điện áp hệ thống dao động lớn.

Kích từ ban đầu

Phần mềm kích từ ban đầu là để ngăn chặn quá điện đầu cực máy phát khi khởi động kích từ ban đầu. Sau khi nhận lệnh khởi động, hệ thống kích từ sẽ khởi động quá trình kích từ ban đầu và điện áp nâng lên ngay lập tức. Khi điện áp đầu cực máy phát tăng lên hơn 10% giá trị định mức, bộ điều chỉnh sẽ dần dần tăng giá trị điện áp với tốc độ thích hợp để điện áp đầu cực tăng lên giá trị cài đặt.

Chức năng tự động theo dõi máy

Chức năng tự động theo dõi đảm bảo sẵn sàng chuyển đổi từ chế độ tự động điều chỉnh điện áp (AVR) sang chế độ điều chỉnh dòng kích từ (FCR) và từ kênh A sang kênh B.

Tín hiệu theo dõi hiển thị cho hai kênh độc lập.

Xung đầu ra

Góc kích hoạt có được từ tính toán của module điều chỉnh vòng lặp kín. Sau quá trình điều chế xung tạo ra xung điều khiển với góc mở mong muốn, xung sẽ được khuyếch đại và đưa đến cầu chỉnh lưu.

c. Chương trình hạn chế và bảo vệ

Thiết bị điều chỉnh so sánh sự liên hệ giữa giá trị số thu được thông qua lấy mẫu, tính toán và cài đặt giá trị cho giới hạn bảo vệ, phân tích điều kiện làm việc thời gian thực của tổ máy, xác định vùng làm việc của máy phát, giới hạn quá tải và vùng điều kiện làm việc dưới tải, ngăn chặn máy phát đi vào vùng làm việc không an toàn hoặc không ổn định nhằm bảo vệ được máy phát chạy an toàn và tin cậy.

Giới hạn được sử dụng để duy trì sự an toàn và ổn định hoạt động của máy phát điện nhằm tránh dừng khẩn cấp do rơ le bảo vệ hoạt động.

Tất cả các giới hạn có một giá trị thực tế và giá trị cài đặt trước. Chức năng giới hạn phải được kích hoạt (tác động) tại giá trị cài đặt. Mỗi bộ hạn chế đưa ra một tín hiệu báo lỗi Δ, được xuất phát từ sự khác biệt giữa giá trị thực tế và giá trị cài đặt. Khi giới hạn quá kích thích hoạt động, nó sẽ làm giảm kích từ xuống mức thấp nhất có thể và khi giới hạn dưới kích thích hoạt động, nó sẽ tăng kích thích lên tới mức tối thiểu mong muốn.

Giới hạn thiếu kích từ

Sự thiếu kích thích của máy phát điện phản ánh trong mỗi tham số điện, chủ yếu thể hiện ở dòng kích từ thấp, mức độ vượt pha lớn (nhận công suất phản kháng lớn) và tăng dòng Stator.

Bộ giới hạn P/Q về cơ bản là một bộ giới hạn thiếu kích thích, sử dụng để ngăn chặn máy phát vào vùng làm việc không ổn định. Máy phát có một phạm vi làm việc thực tế nhỏ hơn phạm vi an toàn làm việc của máy phát và nó luôn dự trữ một biên độ an toàn. Điều này có thể nói rằng đường cong giới hạn dưới kích thích thực tế nhỏ hơn đường cong vượt pha cho phép. Thông thường, đường cong thiếu kích thích tác động là một đường thẳng hoặc đường gấp khúc. Đường cong của bộ điều chỉnh kích từ NES5100 là một đường gấp khúc có 5 điểm, cụ thể là bộ điều chỉnh này thiết lập đường cong giới hạn bởi 5 điểm công suất phản kháng tương ứng với 5 điểm công suất tác dụng. Biểu diễn như hình 3.5, vùng khép kín bởi 0ABCDEF là phạm vi vượt pha cho phép, vùng vượt ra ngoài 0ABCDEF là vùng vượt pha lớn, và máy phát sẽ tránh đi vào khu vực này khi làm việc bình thường.

Biểu đồ đường cong thiếu kích thích P/Q

Nguyên tắc giới hạn: Thiết bị kiểm tra công suất tác dụng và công suất phản kháng của máy phát theo điều kiện thời gian thực và xác định khoảng cách (giá trị mô-đun) từ điểm làm việc đến đường giới hạn thiếu kích thích. Khi điểm làm việc vượt qua đường cong giới hạn, bộ điều chỉnh sẽ đưa ra giá trị công suất phản kháng như quy định và khoảng cách từ điểm làm việc đến đường cong giới hạn thiếu kích thích theo độ lệch quy định, do đó đảm bảo sự trở về tại các điểm làm việc cho phép của máy phát trong vùng làm việc an toàn.

Giới hạn quá kích từ

Quá kích từ của máy phát thì cũng được phản ánh qua sự thay đổi các thông số điện và được thể hiện chính ở dòng kích thích cao, quá tải công suất phản kháng và quá dòng stator. Để đảm bảo máy phát làm việc an toàn, phải có một giới hạn tương ứng, bao gồm các phần chính như quá dòng kích từ, giới hạn quá nhiệt, giới hạn công suất phản kháng quá kích thích, giới hạn sức điện động kích từ tức thời và giới hạn V/Hz.

Giới hạn quá dòng kích từ và quá nhiệtGiới hạn quá dòng kích từ và quá nhiệt cũng được gọi như quá dòng kích

từ, được sử dụng chủ yếu tránh quá nhiệt cuộn dây rotor. Quá dòng từ trường và quá nhiệt của máy phát là rất phổ biến trong quá trình làm việc của máy phát. Khi điện áp hệ thống tương đối thấp, công suất phản kháng đầu ra của máy phát rất là lớn và dòng kích từ của máy phát vượt qua dòng lớn nhất cho phép trong điều kiện làm việc lâu dài. Vì vậy, điều cần thiết để giới hạn dòng kích từ để ngăn chặn quá nhiệt cuộn dây kích từ máy do quá dòng trong thời gian dài. Trạng thái quá nhiệt của cuộn dây kích từ có mối liên hệ tỷ lệ thuận với độ tăng tích số của bình phương dòng kích từ với thời gian duy trì. Điều này nói lên rằng dòng từ trường và thời gian làm việc cho phép là một dạng đường cong với đặc tính thời gian ngược, dòng càng nhỏ thì thời gian làm việc cho phép càng dài.

Phải có một thời gian nhất định để tích lũy nhiệt độ của cuộn dây kích từ máy phát và tương tự, phải có một thời gian nhất định để tản nhiệt độ (làm nguội). Trong trường hợp quá dòng và quá nhiệt từ trường máy phát thì chức

năng giới hạn đặc tính thời gian ngược dòng từ trường của thiết bị điều chỉnh kích từ sẽ hoạt động và nhanh chóng điều chỉnh dòng từ trường về giá trị làm việc cho phép trong thời gian lâu dài. Mặc dù dòng kích từ giảm xuống tới giá trị an toàn, nhưng nhiệt độ không trở về tới giá trị an toàn cho phép làm việc lâu dài, điều này nói lên rằng, nhiệt độ không giảm xuống tới mức trước lúc quá dòng. Do đó, nếu khoảng cách giữa hai lần quá dòng là ngắn hơn thời gian làm mát, thời gian quá dòng cho phép được rút ngắn xuống cho phù hợp để ngăn chặn có hiệu quả hiện tượng quá nhiệt.

Nguyên tắc để đặc tính thời gian ngược quá dòng kích từ hoạt động như sau: Thiết bị kích từ phát hiện dòng kích từ máy phát. Khi dòng kích từ vượt quá giá trị khởi động của đặc tính bảo vệ. Khi nhiệt lượng vượt quá nhiệt lượng cho phép của cuộn dây rotor, giới hạn sẽ hoạt động để điều chỉnh dòng kích từ của máy phát về giá trị cho phép để làm việc lâu dài. Khi dòng kích từ giảm xuống dưới giá trị khởi động, thiết bị kích từ sẽ tính toán tốc độ làm mát theo dòng kích từ. Nếu dòng kích từ vượt quá dòng khởi động một lần nữa, thì thời gian đáp ứng sẽ ngắn hơn để chắc chắn là cuộn dây rotor của máy phát tránh được nguy hiểm do quá nhiệt.

Giới hạn quá kích từ có thời gian.Trong bộ điều chỉnh NES5100, giới hạn quá kích từ có thời gian được

thực hiện thông qua bộ giới hạn P/Q. Vùng quá kích từ của máy phát thì tương tự như vùng thiếu kích từ, cả hai thì đều nhỏ hơn phạm vi an toàn cho phép của máy phát, và luôn luôn có độ dự trữ an toàn riêng nghĩa là đường cong giới hạn quá kích từ thực tế thấp hơn đường cong quá kích từ cho phép. Thông thường, đường quá kích từ là một đường thẳng hoặc đường gấp khúc. Trong thiết bị điều chỉnh kích từ NES5100, đường quá kích từ là đường gấp khúc có 5 điểm, như hình 3.6. Vùng khép kín bên trong bởi 0ABCDEF là phạm vi cho phép làm việc thực tế; phía ngoài là phạm vi quá kích từ, hạn chế máy phát không rơi vào vùng ngoài trong thời gian dài.

Giới hạn quá kích từ có thời gian thông thường thời gian trì hoãn đáp ứng là 5s. Nguyên tắc giới hạn quá kích từ là: Thiết bị kiểm tra công suất tác dụng và công suất phản kháng theo thời gian thực, xác định độ lớn (giá trị mô-đun) từ điểm làm việc thực tế đến đường giới hạn kích từ theo phương thức tính toán điểm. Khi điểm làm việc vượt ra ngoài đường giới hạn quá kích từ và đi vào vùng quá kích từ trong biểu đồ, giới hạn quá kích từ sẽ khởi động ngay lập tức. Sau thời gian trể, thiết bị sẽ cho công suất phản kháng theo giá trị điều chỉnh và khoảng cách từ điểm làm việc tới đường giới hạn quá kích từ theo độ lệch hiệu chỉnh, như vậy chắc chắn điểm làm việc của máy phát sẽ trở về vùng làm việc an toàn.

Giới hạn kích từ tác động nhanhKhi dòng điện rotor máy phát sẽ vượt qua ngưỡng cài đặt, giới hạn kích từ

tác động nhanh kích hoạt. Có hai sự khác biệt so với giới hạn quá kích từ nói trước đó là giá trị tác động cố định và thời gian tác động là tức thời.

Giới hạn điện áp tần số V/Hz.

Trong vận hành máy phát có một phạm vi làm việc an toàn cho những giá trị cụ thể của điện áp đầu cực và tần số của máy phát. Khi mà tỉ số V/Hz vượt ra khỏi phạm vị an toàn, nó thì dễ gây ra qúa kích từ, qúa nhiệt máy phát và máy biến áp chính, điều cần thiết để hạn chế giá trị đỉnh điện áp đầu cực máy phát, điều khiển thay đổi điện áp đầu cực máy phát cùng với thay đổi tần số máy phát, và duy trì tỉ số V/Hz nằm trong phạm vi an toàn. Chức năng này được gọi là hạn chế V/Hz.

Áp dụng trong thực tế, tỉ số V/Hz là 1.06 được cho là bình thường, nằm trong vùng làm việc an toàn. Khi tỉ số V/Hz vượt quá 1.06, chức năng giới hạn V/Hz sẽ khởi động. Điện áp đầu cực sẽ thấp hơn và dự trữ một số biên độ an toàn nhất định. Ngoài ra, trong trường hợp máy phát không tải, và khi tần số máy phát thấp hơn giá trị cài đặt (45Hz), máy phát không cho phép duy trì điện áp đầu cực, hệ thống sẽ thực hiện quá trình diệt từ.

Điều kiện để giới hạn V/Hz tác động là quá điện áp hoặc tần số thấp. Khi máy phát mang tải, khi đó tần số máy phát cũng chính là tần số của hệ thống, khi mang tải thực tế giới hạn V/Hz chính là giới hạn quá điện áp. Khi máy phát không tải, khi đó giá điện áp máy phát và tần số phát có mối liên hệ tương ứng với dòng kích từ máy phát, khi không tải thực tế giới hạn V/Hz chính là giới hạn quá dòng.

Bảo vệ hỏng PT

Hỏng PT đầu cực máy phát là lỗi thông thường trong nhà máy điện và khi PT hỏng cũng là một trong những nguyên nhân chính làm cho kích từ tác động sai. Hệ thống kích từ yêu cầu xử lý nhanh và chính xác PT hỏng. Nếu thời gian xử lý quá lâu, và nó có thể kéo theo hư hỏng lang tuyền tới hệ thống điều khiển, dòng kích từ của máy phát sẽ nhanh chóng làm tăng sức điện động kích thích.

Thiết bị kích từ NES5100 thông qua 3 phương thức để xử lý PT hỏng, cụ thể là phương thức so sánh kép PT, phương thức so sánh thứ tự nghịch, và phương thức xử lý dự phòng. Những phương thức này có thể đảm bảo rằng các PT hỏng có thể xử lý nhanh và chính xác. Hai phương thức được thông qua để bảo vệ PT, cụ thể là phương thức chuyển đổi chính - phụ và chuyển đổi phương thức điều khiển. Phương thức so sánh kép PT là một phương thức xử lý thông thường lỗi PT. Cụ thể, giá trị của hai PT được đo cùng một lúc, bình thường hai giá trị đầu ra thì về cơ bản là giống nhau. Một khi có sự khác biệt giữa hai giá trị đầu ra, PT mà có giá trị đầu ra thấp hơn thì được đánh giá là bị hỏng.

Phương thức thứ tự nghịch thì được thiết kế chủ yếu nhằm vào một PT bị hỏng hoặc tương tự hai PT hỏng. Ví dụ hệ thống tính toán thành phần thứ tự thuận và thành phần thứ tự nghịch điện áp 3 pha/dòng 3 pha của stator máy phát. Trong trường hợp PT bị hỏng, thành phần thứ tự nghịch của điện sẽ xuất hiện. Phương thức xử lý dự phòng nhằm vào tất cả các PT hỏng của hai bộ kích từ làm việc song song. Nếu không đo được giá trị điện áp của stator trong khi cả dòng điện rotor và dòng điện stator đều bình thường, tín hiệu PT có thể được đánh giá là mất.

Ổn định hệ thống điện (PSS)

Ổn định hệ thống điện (PSS) là một chức năng chuẩn của bộ tự động điều chỉnh kích từ NES5100. PSS hạn chế dao động tần số thấp của máy phát đồng bộ và nâng cao tối đa công suất đầu ra của máy phát nhằm ổn định lưới điện. Thuật toán điều khiển của PSS được dựa trên cơ sở của PSS2B của tiêu chuẩn IEEE Std 421.5-2005. Tín hiệu phản hồi của PSS2B trong bộ điều chỉnh kích từ NES5100 là sự tăng nhanh công suất máy phát.

VII. Hệ thống bảo vệ khối máy phát – máy biến áp (G-T)

1. WFB-801A

Bảo vệ chính MBA

+ F87

+ F96, F63

+ Rơle bảo vệ dòng dầu

Bảo vệ dự phòng MBA

+ F71, F26, F24T

Bảo vệ dự phòng khác

+ Lộ tổng 200KV: F50/51, F51N, F49

+ Lộ tổng 11KV: F59N

87G: Rơle bảo vệ so lệch máy phát

27/50G: Rơle bảo vệ chết máy

78: Rơle bảo vệ mất đồng bộ

50/51: Rơle bảo vệ quá dòng

32: Rơle bảo vệ công suất ngược

64S: Rơle bảo vệ chạm đất stato 100%

64GS: Rơle bảo vệ chạm đất stato (máy phát) 100%

40: Rơle bảo vệ mất kích từ/Rơ le từ trường

64R: Rơle bảo vệ chạm đất roto

59G: Rơle bảo vệ quá áp máy phát

27.Pro: Rơle bảo vệ áp thấp

24: Rơle bảo vệ quá kích từ

81: Rơle tần số

49: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải

49I2: Rơle nhiệt bảo vệ quá tải cấp 2

50BF: Rơle bảo vệ hư hỏng máy cắt

24.Pro: Chức năng quá kích từ

2. WFB-802A

M-T87: Rơle bảo vệ so lệch máy biến áp

G-T87: Rơle bảo vệ so lệch máy phát –máy biến áp

51/47V.HV: Rơle bảo vệ quá dòng thấp áp

67N.HV Rơle bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng

24G: Rơle bảo vệ quá kích từ

50BF.HV Rơle bảo vệ hư hỏng máy cắt

46.HV Rơle bảo vệ dòng thứ tự nghịch

VIII. TỦ BẢO VỆ KHÔNG ĐIỆN WFB-804A

96-2: Rơle hơi

26-2: Thiết bị đo nhiệt độ

63-2: Rơle áp suất dầu

23: Thiết bị điều khiển nhiệt độ

Overhaul

26-1: Thiết bi đo nhiệt độ

96-1: Rơle hơi

26w-2: Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA


IX. TỦ BẢO VỆ MÁY BIẾN ÁP TỰ NGẪU AT-7

1. WFB-802A

87.Pro: Bảo vệ so lệch

87.3I0: Bảo vệ so lệch thứ tự 0

51/47V.HV: Bảo vệ quá dòng thiếu áp

67N.HV: Rơle bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng

24T: Rơle bảo vệ chức năng quá kích từ

50BF.HV: Rơle bảo vệ hỏng máy cắt

46.HV: Role bảo vệ dòng thứ tự nghịch

59.HV: Rơle bảo vệ quá áp

27.HV: Rơle bảo vệ thấp áp

51/47V.MV Rơle bảo vệ quá dòng thiếu áp

67N.MV: Rơle bảo vệ quá dòng chạm đất có hướng

2. WFB-804A bảo vệ không điện

96-2: Rơle hơi

26-2: Thiết bị đo nhiệt độ


23: thiết bị điều khiển nhiệt độ

Overhual

26-1: Thiết bi đo nhiệt độ

96-1: Rơle hơi

26w-2: Bảo vệ nhiệt độ cuộn dây MBA


X. TỦ BẢO VỆ THANH CÁI 200KV

WMH-800A/P

87B.Pro.J: Rơle bảo vệ so lệch thanh cái

50BF.B.Pro.J: Rơle bảo vệ hư hỏng máy cắt

51BC1.Pro.J: Rơle bảo vệ quá dòng cắt nhanh

46BC1.Pro.J: Rơle bảo vệ dòng thứ tự nghịch

60BC1.Pro.J: Rowle bảo vệ quá dòng

Documents

Bao Cao Thuc Tap Tong Hop