DIỄN ĐÀN NHÀ TRỌ
Chào mừng bạn đến với diễn đàn nhatrovn.tk
Để trở thành thành viên của diễn đàn xin mời bạn đăng kí.
Nếu chưa muốn đăng kí mời bạn chọn do not display again.
Chúc bạn vui vẻ với diễn đàn. Mong bạn ủng hộ. ^_^

DIỄN ĐÀN NHÀ TRỌ


 
Trang ChínhPortalCalendarGalleryTrợ giúpTìm kiếmThành viênNhómĐăng kýĐăng Nhập

Share | 
 

 chương 3 TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY chương 4 TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIÊN QUÁ TRÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Go down 
Tác giảThông điệp
duyduy_1368



Tổng số bài gửi : 12
Join date : 15/11/2010

Bài gửiTiêu đề: chương 3 TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY chương 4 TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIÊN QUÁ TRÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN   Wed Nov 24, 2010 6:24 pm

Chương 3: TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY
§3.1; Khái quát chung.
3.1.1; Khái niệm:
Trạm phát điện tầu thuỷ làm nhiệm vụ cung cấp, truyền và phân bố năng lượng điện cho các thiết bị dùng điện.
Tất cả các thiết bị để vận hành một con tàu phần lớn đều sử dụng nguồn năng lượng điện, vì vậy năng lượng điện đóng vai trò rất quan trọng quyết định cho sự sống còn của con tàu. Từ các máy móc điện hàng hải như: Vô tuyến, VHF, Rada, Máy đo sâu… đến các thiết bị buồng máy như: Các loại bơm, máy lọc, máy Phân ly, động cơ Diezel … và cả các thiết bị phục vụ cho con người như: Chiếu sáng, đốt nóng, Máy lạnh… đều sử dụng chung một nguồn năng lượng, đó là nguồn năng lượng điện. Sở dĩ có điều này là do nguồn năng lượng điện có nhiều ưu thế hơn các nguồn năng lượng khác ở chỗ:
- Dễ tạo ra từ các nguồn năng lượng khác cũng như có thể biến đổi từ năng lượng điện sang các dạng năng lượng một cách đơn giản và thuận tiện.
- Năng lượng điện có thể dễ dàng tập trung, truyền tải cũng như phân bổ trong toàn bộ hệ thống.
- Các thiết bị điện hoạt động tin cậy, tuổi thọ cao, không gây tiếng ồn, dễ dàng trong vận hành, khai thác, bảo dưỡng hệ thống.
- Các thiết bị vô tuyến, thông tin liên lạc phải sử dụng đến năng lượng điện.
- Năng lượng điện là nguồn năng lượng sạch không gây ô nhiễm môi trường.
Ngày nay một số dạng năng lượng khác cũng đã được đưa vào sử dụng như năng lượng mặt trời, năng lượng nguyên tử nhưng không phổ biến do còn nhiều hạn chế.
3.1.2; Các yêu cầu cơ bản:
Do điều kiện làm việc trên tàu thủy rất khác nghiệt do phải luôn chịu tác động của môi trường như rung lắc, sự chênh lệch nhiệt độ khi tàu đi qua các vùng biển khác nhau, độ ẩm, nước muối….và nhiều điều kiện khác nên phải trạm phát điện trên tàu thủy phải đảm bảo đầy đủ các yêu cầu cơ bản của một trạm phát điện bình thường thì còn phải thỏa mãn một số yêu cầu sau :
- Phải có kết cấu đơn giản, chắc chắn, gọn nhẹ và ít chiếm diện tích lắp đặt.
- Hoạt động tin cậy, an toàn trong mọi điều kiện làm việc của tàu theo quy định đăng kiểm.
- Dễ dàng trong việc vận hành, khai thác và bảo dưỡng.
- Đảm bảo tính cơ động.
- Hiệu suất sử dụng cao.
- Tránh gây tiếng ồn và ít gây nhiễu cho các thiết bị radio…
3.1.3; Cấu trúc chung của trạm phát điện tàu thủy:
Hình 3.1 mô tả cấu trúc chung của trạm phát điện hệ bao gồm”
- ĐCL: động cơ sơ cấp lai máy phát.
- MPĐ: Máy phát điện
- TĐ: bộ truyền động.
- Q; aptomat chính.
- BĐC: bảng điện chính.
- BĐP: bảng phân phối điện phụ.
- PT: các phụ tải điện.

3.1.4; Phân loại trạm phát:
- Theo nguồn năng lượng sơ cấp chia thành:
+ Trạm phát cơ điện: có động cơ lai là diesel.
+ Trạm phát turbin hơi: có động cơ lai là turbin.
+ Trạm phát thủy điện: sử dụng năng lượng nước.
+ Trạm phát điện nguyên tử: Sử dụng năng lượng nhiệt hạch.
- Theo loại dòng điện chia thành:
+ Trạm phát một chiều: các máy phát là máy phát một chiều.
+ Trạm phát xoay chiều: các máy phát là máy phát điện xoay chiều đồng bộ 3 pha.
- .Theo chức năng của trạm điện trên tàu thủy chia thành:
+ Trạm phát điện chính: trạm phát hoạt động thường xuyên, đảm bảo cung cấp đủ nguồn điện năng cho mọi chế độ hoạt động của tàu.
+ Trạm phát điện sự cố: trạm phát hoạt động ở chế độ sự cố khi vì một nguyên nhân nào đó mà trạm phát chính không có khả năng cung cấp điện.



§3.2; Công suất của trạm phát điện.
3.2.1; Các chế độ làm việc của tàu thủy tương ứng với các phụ tải điện:
Tùy theo chế độ làm việc của tàu thủy mà năng lượng điện cung cấp cho các phụ tải điện sẽ khác nhau. Người ta chia chế độ công tác của tàu thủy thành 5 chế độ như sau:
- Chế độ điều động: là chế độ tàu ra vào cảng, đi trong luồng hẹp, hoặc điều động tránh va trên biển. Trong chế độ điều động các phụ tải phục vụ cho máy chính, máy đèn, các phụ tải phục vụ cho sinh hoạt của thuyền viên, các máy lái các máy nén khí khởi động, bơm cứu hoả, thiết bị neo, tời quấn dây…
- Chế độ hành trình trên biển: là chế độ tàu hành trình bình thường trên biển. Trong chế độ hành trình các phụ tải phục vụ cho máy chính, máy đèn, các phụ tải phục vụ cho sinh hoạt của thuyền viên, máy lái hoạt động.
- Chế độ đỗ bến không làm hàng: là chế độ tàu đỗ chờ tại bến. Trong chế độ đỗ bến không làm hàng các phụ tải phục vụ cho máy đèn, các phụ tải phục vụ cho sinh hoạt của thuyền viên hoạt động.
- Chế độ đỗ bến có làm hàng: là chế độ tàu bốc xếp đỗ chờ tại bến. Trong chế độ đỗ bến không làm hàng các phụ tải phục vụ cho máy đèn, các phụ tải phục vụ cho sinh hoạt của thuyền viên hoạt động.

3.2.1; Các phương pháp tính toán công suất của trạm phát điện tàu thủy:
3.2.1.1, Phương pháp bảng tải:

Công suất trạm phát điện tàu thủy.





§3.3; Bảo vệ trạm phát điện tàu thủy.
3.3.1; Khái quát chung:
3.3.1.1, Khái quát:
Ơ đây cần phân biệt các bảo vệ các máy phát điện các bảo vệ các động cơ lai mặc dù có nhiều thông số, bảo vệ nhằm bảo đảm sự an toàn của cả tổ máy phát điện. Ơ đây ta xét chủ yếu là các bảo vệ cho máy phát điện.
Trong quá trình vận hành khai thác hệ thống điện năng tầu thuỷ, luôn luôn có thể xẩy ra sự cố hoặc hư hỏng trong các chế độ công tác khác nhau : Hư hỏng các cuộn dây của máy phát, ngắn mạch một pha hoặc hai pha hoặc trong nội bộ các cuộn dây, mất kích từ, quá tải, quá nhiệt...làm cho dòng trong cuộn dây lớn và làm xuất hiện tia lửa điện làmhư hỏng stator, rotor, các cuộn dây máy phát. Hay máy phát có thể trở thành động cơ điện gây mất ổn định khi hệ thống làm việc song song. Do vậy bảo vệ máy phát là rất quan trọng. Bảo vệ trạm phát điện bao gồm 4 loại :
- Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát.
- Bảo vệ quá tải cho máy phát.
- Bảo vệ công suất ngược cho máy phát.
- Bảo vệ điện áp thấp, điện áp cao cho máy phát.
3.3.1.2, Ý nghĩa của bảo vệ:
- Tự động ngắt mạch những phần tử bị sự cố để loại trừ phần tử đó, đảm bảo cho các phần tử khác hoạt động bình thường . Hình thức này cho phép ngăn ngừa những tác động tiếp theo của sự cố có thể dẫn tới hiện tượng ngắn mạch
- Tự động ngắt mạch một số phần tử thuộc hệ thống điện năng và dự báo các chế độ công tác khác với chế độ định mức co1 thể kể ra là :
+ Dòng điện lớn hơn định mức do quá tải.
+ Điện trở thiết bị giảm.
+ Điện áp quá thấp …
3.3.1.2, Các yêu cầu đối với bảo vệ:
- Tính chọn lọc : Có nghĩa là thiết bị bảo vệ chỉ ngắt những phần tử hư hỏng, sự cố, tính chất này sẽ đảm bảo tính liên tục cung cấp điện cho các phụ tải khác không bị sự cố trong mạng điện tầu
- Tính tác động nhanh : Nhờ có đặc tính này mà có thể hạ chế được những ảnh hưởng xấu đội với máy phát điện khi làm việc song song, giảm tác hại nhiệt và điện động của dòng ngắn mạch, giảm tia lửa điện, tăng nhanh khả năng phục hồi điện áp, nâng cao tính ổn định cho hệ thống điện …
- Thời gian hoạt động của các thiết bị bảo vệ này nằm trong khoảng (0,1 -0,15) sec
- Độ tin cậy : Các thiết bị bảo vệ rất ít khi hoạt động, nhưng khi xảy ra sự cố nó phải hoạt động ngay và chính xác
- Độ nhạy : đây là một đặc tính rất quan trọng của thiết bị bảo vệ, đặc trưng cho phản ứng của thiết bị bảo vệ đối với sự cố.
Trong đó:
kn: độ nhạy
Ingm.min - Dòng ngắn mạch nhỏ nhất mà thiết bị hoạt động
Icongtac - Dòng điện làm việc của thiết bị.
3.3.2; Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát:
3.3.2.1, Nguyên tắc bảo vệ:
Bảo vệ ngắn mạch cho máy phát là vô cùng quan trọng. Khi trạm phát điện bị xảy ra hiện tượng ngắn mạch dòng trong máy phát và trên đường dây dẫn có thể tăng lên rất lớn gây nguy hại cho máy phát, đường dây và hệ thống thanh cái của bảng điện chính, vì vậy tất cả các trạm phát điện đều phải được trang bị bảo vệ ngắn mạch.
Theo Qui phạm Đăng Kiểm Việt Nam 2003 (TCVN -6259: 4 -2003) thì thiết bị bảo vệ ngắn mạch máy phát điện xoay chiều phải đảm bảo hoạt động được khi dòng điện bằng 3 lần dòng điện định mức trong thời gian 2 giây nều máy làm việc song song nhau. Nếu máy làm việc độc lập thì dòng điện bằng 3 lần dòng điện định mức trong thời gian 2 giây.
Nguyên tắc bảo vệ do tính chất nguy hại do dòng điện ngắn mạch gây ra cho nên khi trạm phát điện bị xảy ra hiện tượng ngắn mạch thì bắt buộc phải ngắt máy phát ra khỏi lưới.
Trị số dòng ngắn mạch bảo vệ máy phát điện được chọn theo cataloge của hãng sản xuất có tham chiếu theo các qui định theo Qui phạm của Đăng kiểm.
3.3.2.2, Các thiết bị bảo vệ:
Để bảo vệ ngắn mạch người ta sử dụng các thiết bị sau:
- Bảo vệ ngắn mạch dùng cầu chì.
- Bảo vệ ngắn mạch dùng aptomat với các loại aptomat sau:
+ Aptomat cổ điển.
Đặc tính bảo vệ của aptomat cổ điển được trình bày trên hình 3.2.

Trong đó:
* Igh: dòng giới hạn nhỏ nhất bảo vệ quá tải .
* I : dòng quá tải max với độ trễ t .
* I  I :dòng ngắn mạch bảo vệ với thời gian t
(thực tế loại này phải có cầu chì để cắt dòng lớn hơn I ).
* t = 10  30 ms. t = 10  20 s.
+ Aptomat có chọn lọc.
Đặc tính bảo vệ của aptomat có chọn lọc được trình bày trên hình 3.3.

Trong đó :
* Có hai giai đoạn bảo vệ quá tải từ Igh  I .
* Có một khỏang bảo vệ ngắn mạch từ I  I .

* Aptomat này vẵn phải kết hợp với cầu chì.
* t = 10  30 ms. t = 10  20 s. t = 1.1  0.5 s
+ Aptomat vạn năng.
Đặc tính bảo vệ của aptomat vạn năng được trình bày trên hình 3.4.

Trong loại này có 4 nấc bảo vệ: thêm một nấc bảo vệ ngắn mạch có thời gian nhỏ hơn t .
Do vậy với áptômát này mang cả đặc tính bảo vệ của cầu chì
và aptomat. Thời gian cắt t là một vài ms (thời gian cắt
nhanh hơn cả cầu chì)
- Bảo vệ ngắn mạch dùng rơ le dòng cực đại tác động nhanh.
3.3.3; Bảo vệ quá tải cho máy phát:
3.3.3.1, Nguyên tắc bảo vệ:
Các máy phát làm việc với gái trị dòng tải I > Iđm của máy phát trong thời gian đủ dài thì máy sẽ tăng nhiệt độ dẫn đế hư hỏng khi đó chúng ta coi là các máy phát làm việc quá tải.
Theo quy phạm Đăng kiểm các máy phát chỉ được quá tải 110% trong vòng 15 phút, quá tải 150% trong vòng 2 phút. Khi I > 1.5 Iđm coi như máy phát ngắn mạch, lúc này các thiết bị bảo vệ ngắn mạch phải làm việc.
- Các nguyên nhân gây ra quá tải cho máy phát:
+ Khi ngắt một trong các máy phát khi các máy phát làm việc song song.
+ Khi khởi động các động cơ dị bộ công suất lớn.
+ Khi tự động khởi động lại các động cơ.
+ Do quá tải các phụ tải có công suất lớn.
+ Khi khởi động quá nhiều tải so với công suất của máy phát.
+ Việc phân bố tải không đều khi các máy phát làm việc song song (do đặc tính ngoài khác nhau, hay lượng dầu vào diezen không đều...).
+ Do ngắn mạch từ xa của các máy phát.
Nguyên tắc bảo vệ quá tải cho trạm phát điện là phải tuân thủ theo nguyên tắc luôn luôn cấp năng lượng liên tục cho lưới điện, vì vậy có các biện pháp sau đây :
- Khi quá tải các máy phát cần được ngắt dần các nhóm phụ tải ở mức độ quan trọng khác nhau có thể chia ra thành một hoặc nhiều nhóm phụ tải theo mức độ không quan trọng khác nhau để ngắt.
- Bảo vệ quá tải bằng cách tăng công suất nguồn: Khi quá trải cần phải khởi động thêm các máy phát dự trữ để hoà vào lưới điện để san bớt một phần tải cho các máy phát đang bị quá tải.
3.3.3.2, Các thiết bị bảo vệ:
Để bảo vệ qúa tải người ta dùng Rơ le dòng điện. Rơ le dòng điện được chế tạo theo các dạng như rơ le dòng điện kiểu điện từ, rơ le dòng điện kiểu điện tử, rơ le dòng điện kiểu só…. Các rơ le dòng có thể được chế tạo đơn chiếc cho mỗi mức bảo vệ hoặc được tổ hợp thành một bộ bảo vệ có nhiều ngõ ra tương ứng với các mức bảo vệ khác nhau.
3.3.4; Bảo vệ công suất ngược cho máy phát:
3.3.4.1, Nguyên tắc bảo vệ:
Bảo vệ công suất ngược (hướng công suất) cho các máy phát chỉ được trang bị khi các máy phát làm việc song song với nhau. Khi các máy phát làm việc song song vơi nhau do nguyên nhân nào đó tần số của một máy bị giảm đi cho nên máy sẽ nhận năng lượng từ lưới vào, máy phát trở thành động cơ, tức là trở thành tải tiêu thụ công suất của lưới, khi đó người ta gọi là hiện tượng công suất ngược..
- Nguyên nhân :
+ Đối máy phát xoay chiều do: mất lượng dầu vào động cơ diezen, mất hơi vào tua bin ( máy phát tuy-bin), hoặc do hư hỏng khớp nối giữa diezen và máy phát…
+ Đối với máy phát một chiều còn do mất kích từ hay điện áp máy phát giảm.
- Hậu quả :
+ Máy phát xoay chiều trở thành động cơ đồng bộ làm quá tải cho rạm điện.
+ Gây xung lực xoắn trục tức thời đối với các máy phát.
+ Gây dao động tần số, dao động tải giữa các máy phát.
Nguyên tắc bảo vệ công suất ngược cho máy phát điện là do tính chất nguy hại do hiện tựơng công suất ngược gây ra cho nên khi trạm phát điện bị xảy ra hiện tượng công suất ngược thì bắt buộc phải ngắt máy phát ra khỏi lưới.
Trị số công suất ngược bảo vệ máy phát điện được tính toán theo qui phạm Đăng Kiểm (TCVN 6259: 4 _ 2003); đối với máy xoay chiều là từ 6 ÷ 15% Pdm.
3.3.2.2, Các thiết bị bảo vệ:
Trên tầu thuỷ người ta dùng rơle công suất ngược loại cảm ứng, hay các bộ công suất ngược kiểu nhạy pha điện tử.







Hình 3.5

Hình 3.6


Trên hình 3.5 mô tả sơ đồ kết nối rơ le dòng điện, hình 3.6 mô tả sơ đồ kết nối rơ le công suất ngược.




§3.4; Bảng phân phối điện chính tàu thủy.
3.4.1; Bảng điện chính:
Bảng phân phối điện trên tầu thuỷ là một tủ sắt, trong đó người ta đặt các thiết bị đóng ngắt, thiết bị điều khiển đo lường, tín hiệu và các thiết bị bảo vệ. Bảng phân phối điện chính dùng để điều khiển, kiểm tra công tác của máy chính, máy phát điện và phân phối điện năng cho các thiết bị tiêu thụ trong một vùng nhất định. Ngoài bảng phân điện chính còn có các bảng phân điện riêng dùng để điều khiển các bộ tiêu thụ điện riêng, bảng phân điện đặc biệt dùng cho các thiết bị có yêu cầu ngặt ngèo ( ví dụ như bảng nạp ắc quy, bảng điện bờ ).
Theo cấu trúc bảng phân điện chính chia thành:
- Cấu trúc kín : nhằm che các thiết bị để tránh con người động vào các phần tử có điện, nhưng không có khả năng chống tia nước lọt vào.
- Cấu trúc chống tia nước rơi vào dưới góc 45 hay từ trên rơi xuống.
- Cấu trúc kín nước : hoàn toàn có thể làm việc bình thường dưới độ sâu10 m.
Mặt bảng điện chính thường đặt các thiết bị kiểm tra công tác của máy phát để đưa chúng vào làm việc song song, đo điện trờ cách điện, các thiết bị ngắt máy phát khỏi thanh cái khi chúng làm việc riêng rẽ ( các thiết bị đóng ngắt đặt ở phía trong cửa, tay điều khiển đưa ra ngoài), có các nguồn sáng trên mặt bảng điện chính để chiếu sáng thiết bị đo.
Cấu trúc bảng điện chính phải thoả mãn các yêu cầu sau :
- Thuận tiện sử dụng và có khả năng tiếp cận các thiết bị đặt bên trong.
- Dễ dàng vận chuyển, lắp ráp trên tầu.
- Sự phân bố các thiết bị ở mặt phải đẹp, gọn gàng sáng sủa.
- Đảm bảo an toàn cho người vận hành. Mặt trước, mặt sau phải có tay vịn để cho người bám khi tầu lắc, và phải có thảm cách điện. Trong bảng điện chính, ngoài cầu dao chính còn có cầu dao phân đoạn nhằm đảm bảo cắt các nguồn tiêu thụ không quan trọng khi trạm phát có sự cố.
Trong bảng điện chính phải được bố trí các thiết bị sau :
-Bảng phân điện dòng một chiều.
- Ampe metter đễ kiểm tra dòng tải các máy phát, các pha, các thiết bị tiêu thụ.
- Vôn mét để kiểm tra điện áp các máy phát, các pha.
- Các thiết bị bảo vệ máy phát : bảo vệ quá tải, ngắn mạch, công suất ngược ...
- Bộ tự động điều chỉnh điện áp.
- Bộ điều chỉnh dòng kích từ bằng tay.
- Thiết bị đo điện trở cách điện của trạm phát.
- Cầu chì bảo vệ mạch động lực, mạch điều khiển, tín hiệu.
- Bảng điện dòng xoay chiều.
- Bộ điều chỉnh từ xa động cơ séc vô để đưa lương dầu vào động cơ diezen.
- Hec mét để kiểm tra tần số.
- Wát mét để kiểm tra công suất.
- Cốt phi mét để kiểm tra hệ số công suất.
- Thiết bị hoà đồng bộ : đèn và đồng bộ kế.
- Cầu dao tự động cho máy fát và các thiết bị động lực khác.





Hình 3.7 mô tả bảng điện chính trên tàu thủy.
3.4.2; Hệ thống phân chia điện năng:
Mạng điện tàu thủy thường có các loại hệ thống phân phối điện năng sau:
- Hệ thống phân phối hình tia đơn giản: tất cả các máy phát cấp điện lên bảng điện chính và từ đó cấp trực tiếp đến các phụ tải. Hệ thống phân phối thường được áp dụng trên các tàu có trọng tải trung bình và nhỏ. Hình 3.8 mô tả sơ đồ một dây hệ thống phân phối hình tia đơn giản với trạm có 02 máy phát.




Hình 3.8


- Hệ thống phân phối hình tia phức tạp: tất cả các máy phát cấp điện lên bảng điện chính và từ đó cấp trực tiếp đến các phụ tải và các bảng điện phụ, các bảng điện phụ này lại cấp điện cho các phụ tải và các bảng điện phụ nhỏ hơn, … Các phụ tải được cấp điện trực tiếp từ bảng điện chính thường là các phụ tải có công suất lớn như các chân vịt mũi, chân vịt mạn, … hoặc là các phụ tải quan trọng như bơm cứu hỏa, máy lái … Hình 3.8 mô tả sơ đồ một dây hệ thống phân phối hình tia phức tạp với trạm có 02 máy phát bao gồm các nhóm sau:



Hình 3.8
1. Phụ tải được cấp điện trực tiếp từ thanh cái; 2. Bảng điện phụ cấp 1; 3. Bảng điện phụ cấp 2; 4. Phụ tải được cấp điện từ bảng điện phụ; 5. Máy phát điện.

3.4.3; Hệ thống thanh cái:
Trong trạm phát điện tàu thủy, toàn bộ năng lượng điện được tập trung lên hệ thống thanh cái và từ hệ thống thanh cái điện năng mới được phân phối đến các phụ tải.
Thanh cái (busbar) được chế tạo bằng đồng vì đồng có độ dẫn điện tốt, độ bền cơ học cao, có khả năng chống ăn mòn hóa học. Thanh cái có tiết diện hình chữ nhật và kích thước được chọn phụ thuộc vào các chỉ tiêu kinh tế hoặc theo điều kiện phát nóng và kiểm tra ổn định lực điện động khi có dòng ngắn mạch chạy qua.
Thanh cái được gắn cố định trong bảng điện chính nhờ các ống sứ cách điện. Khoảng cách giữa các ống sứ cách điện phụ thuộc vào tính toán ổn định điện động và thường vào khoảng 30cm. Với lưới điện 3 pha tàu thủy thì hệ thống thanh cái gồm 3 thanh cái đặt song song nhau. Khoảng cách giữa các thanh cái phụ thuộc vào tính toán ổn định điện động và đủ không gian để thao tác đo kiểm tra và siết bulông trên thanh cái, khoảng cách này thường vào khoảng 8 - 12 cm.
Hệ thống thanh cái được kết nối với nhau và với các máy phát theo các hình thức sau:
- Hệ thống thanh cái không phân đoạn: hệ thống thanh cái không phân đoạn có cấu trúc đơn giản, nhưng có nhược điểm là nếu có một phụ tải nào đó bị ngắn mạch mà thiết bị bảo vệ phụ tải đó không hoạt động thì các máy phát sẽ ngắt ra khỏi lưới và toàn bộ tàu mất điện; và khi tiến hành bảo dưỡng thanh cái phải cắt điện toàn bộ các máy phát.



Hình 3.9


Hình 3.9 mô tả sơ đồ hệ thống thanh cái không phân đoạn với trạm có 04 máy phát.
- Hệ thống thanh cái phân đoạn: thanh cái được chia ra một số đoạn không phụ thuộc





Hình 3.10


vào nhau và mỗi đoạn được cấp nguồn độc lập. Các đoạn này được nối với nhau bằng cầu dao, cầu nối hoặc aptomát. Phân đoạn thanh cái bằng aptomat cho phép bảo vệ tự động ngắt phân đoạn bị sự cố ra khỏi hệ thống thanh cái. Phân đoạn bằng cầu dao hoặc cầu nối chỉ có tác dụng ngắt từng phân đoạn ra để bảo dưỡng sửa chữa.
Hình 3.10 mô tả sơ đồ hệ thống thanh cái phân đoạn với trạm có 04 máy phát

§3.5; Trạm phát điện sự cố.
3.5.1; Các yêu cầu và trang bị máy phát sự cố:
Trên tầu thuỷ vấn đề an toàn cho con tầu, hàng hoá và tính mạng của con người rất được quan tâm trong thiết kế . Khi con tầu không hoàn toàn chủ động hoạt động được do trạm phát chính mất điện thì phải có một tổ máy phát điện sự cố cung cấp điện năng cho các phụ tải quan trọng nhất.
Theo Qui phạm của Đăng Kiểm Việt Nam 2003 (TCVN 6259:4-2003) trạm phát sự cố phải thỏa mãn các yêu cầu sau:
- Nguồn sự cố phải độc lập hoàn toàn với nguồn chính.
- Vị trí đặt: các tổ máy phát điện sự cố và các thiết bị đi kèm phải đặt ở trên boong hở liên tục cao nhất và dễ dàng tới được từ boong hở.
- Công suất của nguồn sự cố phải đảm bảo cung cấp cho tất cả các hệ thống điện thiết yếu để đảm bảo an toàn trong trường hợp sự cố.
- Nếu nguồn sự cố là máy phát thì phải thỏa mãn yêu cầu sau:
+ Động cơ lai máy sự cố phải là động cơ Diesel được tự làm mát được cung cấp nhiên liệu độc lập và nhiên liệu có điểm chớp cháy không nhỏ hơn 43OC.
+ Các tổ máy phát điện sự cố phải tự động khởi động khi trạm phát chính mất điện, tự động đóng cầu dao cấp nguồn sự cố trong thời gian không quá 45 giây.
- Nếu nguồn sự cố là ac qui thì phải thỏa mãn yêu cầu sau:
+ Mang hết tải sự cố theo yêu cầu mà không cần nạp lại trong suốt thời gian theo yêu . + Tự động đóng điện vào bảng điện sự cố khi mất nguồn chính.
3.5.1; Trạm phát điện sự cố:
Trạm phát điện sự cố bao gồm một máy phát sự cố cấp điện tới Bảng điện sự cố Toàn bộ trạm phát sự cố đặt ở vị trí cao hơn boong chính của tàu, động cơ lai máy phát sự cố là diesel khởi động bằng điện, động cơ này được làm mát bởi một quạt gió gắn đồng trục với động cơ. Động cơ điện khởi động là động cơ một chiều kích từ nối tiếp được cấp nguồn từ ac qui, máy phát điện sự cố là một máy phát xoay chiều đồng bộ 3 pha có cùng giá trị điện áp và tần số với các máy phát chính.
Bảng điện sự cố chỉ cấp nguồn cho một số phụ tải rất quan trọng như máy lái, các thiết bị điện hàng hải, bơm cứu đắm, thiết bị vô tuyến điện, chiếu sáng hành lang, …
Trong chế độ công tác bình thường thì máy phát sự cố không hoạt động và thanh cái bảng điện sự cố được cấp điện từ bảng điện chính, khi Bảng điện chính mất điện, thanh cái Bảng điện sự cố mất điện, máy phát sự cố tự động khởi động và đóng điện lên thanh cái Bảng điện sự cố, từ Bảng điện sự cố điện năng được cấp trực tiếp đến các phụ tải rất quan trọng mà không qua Bảng điện chính. Giữa aptomát từ bảng điện chính và aptomát máy phát sự cố có khóa liên động lẫn nhau, có nghĩa là máy phát sự cố và các máy phát chính không thể công tác song song
Các phụ tải sự cố bao gồm: hệ chiếu sáng (chiếu sáng sự cố buồng máy, hành lanh thuyền viên, câu lạc bộ, buồng lài, buồng máy lái, buồng hải đồ, boong cứu sinh…), các thiết bị thông tin liên lạc sự cố, các thiết bị tín hiệu cấp cứu.

Hình 3.11 mô tả sơ đồ nguyên lý hệ thống điều khiển máy phát sự cố.
- Cấu trúc hệ thống bao gồm các thiết bị sau:
1; DE: động cơ diesel
2 ; G: máy phát điện.
3; DC: Motor khởi động diesel lai máy phát.
4; K: contactor cảm biến điện áp trạm phát chính.
5; Bộ điều khiển động cơ đề gồm: Van khởi động có hai cuộn dây cuộn hút và cuộn giữ. Hai cuộn dây này đều có chức năng dịch trục motor đề vào khớp với trục động cơ diesel và đóng tiếp điểm cấp nguồn cho động cơ đề, ngòai ra còn có tiếp điểm B cảm biến tốc độ diesel..
6; C1, C2: các contator cấp nguồn cho hệ thống điện sự cố: C1 cấp từ trạm phát sự cố, C2 cấp từ trạm phát chính.
7; Bộ điều khiển các contactor gồm chuyển mạch chọn chế độ điều khiển và các nút ấn.




- Nguyên lý họat động:
Khi trạm phát chính có điện thì cotactor C2 có điện đóng nguồn chính cho lưới điện sự cố, đồng thời cotactor K có điện mở tiếp điểm mạch điều khiển motor đề nên các cuộn dây hút và giữ không được cấp điện.
Khi trạm phát chính mất điện thì cotactor C2 mất điện ngắt nguồn chính đến lưới điện sự cố do đó cotactor K mất điện đóng tiếp điểm mạch điều khiển motor đề nên các cuộn dây hút và giữ được cấp điện sẽ đồng thời vào ly hợp và cấp nguồn cho động cơ đề để khởi động diesel. Khi tốc độ động cơ diesel đạt tốc độ nổ thì tiếp điểm B nmở ra ngắt nguồn vào bộ điều khiển động cơ đề nên ngắt động cơ đề khỏi diesel và nguồn.
Nếu chuyển mạch chọn chế độ điều khiển đặt ở vị trí Auto thì khi có đủ điện áp contactor C1 sẽ hút và cấp nguồn cho lưới sự cố từ máy phát sự cố.
Nếu chuyển mạch chọn chế độ điều khiển đặt ở vị trí Man thì muốn cấp nguồn cho lưới sự cố từ máy phát sự cố ta phải ấn nút ON, muốn ngắt nguồn thì án nút Trip.

CHƯƠNG 4. TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIÊN QUÁ TRÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN
§4.1; Tự động điều chỉnh tần số trạm phát điện xoay chiều
4.1.1;Khái quát chung.
4.1.1.1,Vai trò, chức năng của hệ thống:
Tần số của lưới điện xoay chiều có ảnh hưởng rất lớn tới hoạt động của các phụ tải đặc biệt là các phụ tải động cơ dị bộ và phụ tải có tính chất cảm. Vì vậy ổn định tần số cho lưới điện xoay chiểu đóng một vai trò rất quan trọng đảm bảo chất lượng , độ ổn định … của các thiết bị điện. Tần số của lưới điện phụ thuộc vào tốc độ quay của động cơ sơ cấp lai máy phát điện đồng bộ.Thay đổi tần số dòng điện xuay chiều khỏi giá trị định mức gây ảnh hưởng xấu đối với quá trình hoạt động của các máy móc, khí cụ,.do đó ảnh hưởng đến tính kinh tế của hệ thống năng lượng điện.
Động cơ sơ cấp lai các máy phát xoay chiều thường là các động cơ điêzen, động cơ hơi nước, động cơ tuốc bin các loại đã được tính toán đảm bảo chịu được công suất maximum trên trục với tốc độ định mức [tần số]. vì vậy khi giảm tần số (tốc độ) sẽ làm giảm công suất của các động cơ lai. Ngược lại khi tăng tần số (tốc độ) sẽ phá hỏng sự hoạt động bình thường của các chi tiết cơ khí trong động cơ lai.
Khi tần số lưới điện giảm làm tốc độ quay của các động cơ điện lai các máy sản xuất như bơm, quạt … sẽ giảm đi làm phá vỡ hoạt động bình thường của các máy sản xuất như giảm năng xuất, tính ổn định, kéo dài thời gian thao tác….
Khi tần số lưới điện tăng làm tốc độ quay của các động cơ điện lai các máy sản xuất như bơm, quạt … sẽ tăng dẫn đến quá tải cho các tổ máy, bào mòn nhanh các chi tiết cơ khi quay.
Nhiệm vụ tự động điều chịnh tần số là điều chỉnh giữ cho tần số có một giá trị định mức không đổi chung cho toàn hệ thống không phụ thuộc vào sự phân tải giữa các tổ máy phát
Nhiệm vụ điều chỉnh tần số có quan hệ mật thiết với việc phân bố tải tác dụng giữa các tổ máy phát, vì khi khôi phục tân số của hệ thống điện phải thay đổi tải tác dụng giữa các tổ máy phát đó. Mục đích của việc tự động điểu chỉnh tần số và phân bố tải tác dụng đạt chỉ số kinh tế tốt nhất với chất lượng năng lượng điện cao.
Từ sự phân tích trên ta thấy hệ thống cần tự động ổn định tần số của hệ thống năng lượng điện trong điều kiện phân bố tải tác dụng giữa các tổ máy phát kinh tế nhất, có độ tin cậy cao trong ở chế độ hoạt động bình thường cũng như ở chế độ sự cố

4.1.1.2,Phân loại hệ thống:

Có nhiều tiêu chí để phân loại hệ thống tự động điều chỉnh tần số và phân chia tải tác dụng sau đây chúng ta phân loại dựa theo các tiêu chí sau:
Dựa theo nguyên lý xây dựng hệ thống bao gồm:
- Hệ thống làm việc theo nguyên lý độ lệch.
- Hệ thống làm việc theo nguyên lý kết hợp.
Dựa theo cơ cấu điều khiển bao gồm:
- Hệ thống ổn định tần số dùng cơ khí.
- Hệ thống ổn định tần số dùng cơ thủy lực.
- Hệ thống ổn định tần số dùng cơ điện tử và điện tử.
4.1.1.3,Các yêu cầu đối với hệ thống:
- Hệ thống phải họat động tin cậy trong mọi điều kiện.
- Đảm bảo duy trì tần số trong phạm vi ± 5%
- Đảm bảo duy trì sự dao động tần số trong phạm vi ± 10% trong thời gian 5 giây. (trường hợp ngắt đột ngột 100% tải hoặc đóng 50% tải máy phát) Các yêu cầu này được qui định trong TCVN 6259-4;2003.
4.1.2; Các nguyên tắc xây dựng hệ thống tự động điều chỉnh tần số.
Như chúng ta đã biết quan hệ giữa tốc độ quay n của rotor máy phát đồng bộ chính là tốc độ quay của động cơ lai máy phát với tần số f của lưới điện được biểu diễn theo công thức sau:
(3-1)
Như vậy để điều chỉnh tần số lưới điện chúng ta phải điều chỉnh tốc độ quay của động cơ lai máy phát. Trên tàu thuỷ động cơ lai máy phát điện chủ yếu là động cơ diesel. Trong quá trình hoạt động tải củ trạm phát điện – cũng chính là tải của động cơ lai luôn luôn thay đổi do đó tốc độ động cơ lai cũng luôn thay đổi theo đó chính là nguyên nhân chủ yếu làm thay đổi tần số lưới điện. hay nói cách khác nhiễu chính của hệ thống chính là công suất tác dụng của máy phát điện. Để điều chỉnh tốc độ động cơ diesel chúng ta phải điều điều chỉnh lượng nhiên liệu đưa vào động cơ. Bộ điều tốc chính là thiết bị có chức năng tự động điều chỉnh tốc độ diesel.
Bộ tự động điều chỉnh tốc độ quay của động cơ diesel (bộ điều tốc) được xây dụng dựa trên trên 2 nguyên lý cơ bản của hệ điều khiển tự động đó là:
4.1.1.1; Hệ thống điều khiển theo nguyên lý độ lệch.
Hệ thống làm việc theo nguyên lý độ lệch được mô tả trên hình 4.1, Hệ thống bao gồm các phần tử cơ bả sau:
- Bộ đặt tốc độ DTD dùng để đặt giá trị tốc độ ban đầu, với các bộ điều tốc cơ thì thường dùng sức căng lò so để đặt tốc độ, các bộ điều tốc điện tử thì dùng các biến trở hoặc nhập tốc độ đặt từ bàn phím.
- Bộ so sánh có tác dụng so sánh tín hiệu đặt với tín hiệu phản hồi tốc độ thật tạo ra sai lệch tốc độ để điều khiển hệ thống. Với các bộ điều tốc cơ thì thường so sánh giữa lực căng lò xo đặt tốc độ với lực ly tâm của quả văng khi quay. Với các bộ điều tốc điện tử thì có thể so sánh các giá trị dòng điện, điện áp hoặc xung ….
- Bộ khuyếch đại dùng để khuyếch đại tín hiệu điều khiển. phần tử này có thể là các cơ cấu cơ khí, hệ thủy lực hoặc các bộ khuyếch đại điện tử.
- Cơ cấu thực hiện; thực hiện theo lệnh điều khiển bao gồm các cơ cấu cơ khí, xy lanh thủy lực, các actuator hoặc các van điều chỉnh tỷ lệ.
- Thanh răng nhiên liệu là tác động điều khiển để thay đổi tốc độ động cơ.
- Đối tượng điều khiển là động cơ diesel trong đó đại lượng điều khiển là tốc độ của động cơ.
- Khâu phản hồi kd được đưa vào để tăng độ ổn định cho hệ thống.



4.1.1.2; Hệ thống điều khiển theo nguyên lý kết hợp.



Hệ thống làm việc theo nguyên lý độ lệch được mô tả trên hình 4.2, Hệ thống bao gồm hệ điều khiển theo nguyên lý độ lệch như trên và kết hợp theo bộ điều khiển theo nhiễu. Nhiễu chính làm thay đổi tốc độ động cơ lai chính là tải của máy phát điện và cũng chính là tải của diesel lai đó chính là công suất tác dụng P. Phần điều khiển theo công suất kp được công với tín hiệu đặt và phản hồi tốc độ nhưng mang dấu dương.
4.1.3; Các bộ điều tốc cơ khí - thủy lực.
Cấu trúc cơ bản nhất của bộ điều tốc cơ khí là bộ cảm biến và so sánh tốc độ kiểu quả văng ly tâm. Các bộ điều tốc thuần cơ khí sử dụng các bộ khuyếch đại cơ để tác động lên thanh răng nhiên liệu. Các bộ điều tốc cơ thủy lực sử dụng các bộ khuyếch đại thủy lực để tác động lên thanh răng nhiên liệu.Tùy theo yêu cầu làm việc của diesel mà có thể sử dụng bộ điều tốc có đặc tính n = f(MC) hữu sai – cho các tổ máy phát hoạt động song song hoặc bộ điều tốc có đặc tính n = f(MC) vô sai - cho tổ máy phát chỉ hoạt động độc lập.
4.1.3.1; Bộ điều tốc cơ khí.


Cấu trúc cơ bản của bộ điều tốc cơ khí được mô tả trên hình 4.3, bao gồm bộ cảm biến tốc ly tâm kiểu quả văng 2 được tuyền chuyển động quay qua trục 1. Lực ly tâm của quả văng được so sánh với lưc của lò so đặt tốc độ 3 tạo ra tín hiệu điều khiển đưa đến thanh truyền 5, lực này có thể được thay đổi nhờ vít chỉnh 4. Cơ cấu khuyếc đại là một hệ cơ khí tác động trực tiếp theo nguyên lý đòn bẩy ab. Tín hiệu ra được đưa đến thanh răng nhiêu liệu 6.
Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc như sau:
Khi lực ly tâm của quả văng cân bằng với lực của lò so tốc độ thì bộ cảm biến và so sánh tốc độ sẽ cho ra khoảng chuyển dịch z tương ứng với giá trị của lực lò so đặt tốc độ, khi đó thông qua thanh truyền chuyển động tín hiệu đưa đến điều khiển thanh răng nhiên liệu ở giá trị x tương ứng với giá trị đặt tốc độ. Giả sử do nguyên nhân nào đó tốc độ diesel giảm đi khi đó lực ly tâm giảm nên nhỏ hơn lực lò so đặt tốc độ; do đó thanh truyền chuyển động dịch đi một khoảng z1 lớn hơn z do đó kéo thanh răng về đoạn tương ứng x1 lớn hơn x làm tăng lượng dầu vào máy và tốc độ điesel sẽ tăng nên bằng với tốc độ đặt. Quá trình tăng tốc thì ngược lại với quá trình giảm tốc kết quả là tốc độ diesel sẽ giảm.

Đặc tính n = f(M) của bộ điều tốc cơ khí được mô tả trên hình 4.3b trong đó 1 là đường khi máy chưa có bộ điều tốc, 2 là đường khi máy có bộ điều tốc cơ khí.
Đặc điểm của bộ điều tốc cơ khí là hoạt động tin cậy, đặc tính n = f(MC) khá cứng. Nhưng có nhược điểm là rất khó khăn khi cần phải thay đổi đặc tính n = f(MC) để phù hợp khi các máy làm việc song song khi đó đòi hỏi bắt buộc các tổ máy phải giống nhau hoàn toàn.
Các bộ điều tốc cơ khí được sử dụng cho các may phát công suất nhỏ và vừa với lọại bơm cao áp cụm, các máy làm việc độc lập, nếu các máy làm việc song song nhau thì yêu cầu các máy phải giống nhau và các bộ điều tốc cũng giống nhau.
4.1.3.2; Bộ điều tốc cơ khí - thủy lực có đặc tính hữu sai.
Cấu trúc cơ bản của bộ điều tốc cơ khí - thủy lực có đặc tính hữu sai được mô tả trên hình 4.4a, bao gồm: trục quay 1, bộ cảm biến tốc độ ly tâm kiểu quả văng 2, lò so đặt tốc độ 3, vít chỉnh đặt tốc độ 4, thanh truyền 5, van trượt 6, khuyếch đại thủy lực 7 và thanh răng nhiên liệu 8.
Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc như sau:
Khi lực của qủa văng ly tâm cân bằng với lực của lò so đặt tốc độ thì vị trí của thanh truyền 5 và van trượt 6 giống như trên hình vẽ khuyếch đại thủy lực cho ra khoảng điều chỉnh x tương ứng với vị trí của thanh răng nhiên liệu cho ra tốc độ động cơ là n.
Giả sử do nguyên nhân nào đó tốc độ động cơ giảm khi đó lực ly tâm cuả qủa văng giảm nhỏ hơn lưc của lò so nên thanh truyền 5 chuyển dịch xuống phiá dưới một khoảng z1 qua thanh truyền ABC piston của van trượt chuyển dịch xuống phiá dưới một khoảng i1 nên mở van dưới áp lực dần qua cửa dưới đến khuyếch đại thủy lực đẩy piston của khuyếch đại thủy lực đi lên làm thanh răng nhiên liệu dịch chuyển xuống tăng lượng dầu vào máy giữ cho tốc độ động cơ ở trang thái ban đầu, đồng thời khi piston của khuyếch đại thủy lực dịch chuyển thì điểm C của thanh truyền chuyển động ABC cũng dịch chuyển lên một khoảng yph1 cho đến khi tốc độ động cơ bằng tốc độ đặt thì x1 = x van trượt đóng lại bộ điều tốc được đưa về trạng thái cân bằng.

Quá trình tốc độ động cơ tăng lên thì hiện tượng xảy ra ngược lại quá trình giảm tốc trên.

Sơ đồ cấu trúc của hệ được mô tả trên hình 4.4b.
Đặc tính n = f(M) được biểu diễn như ở hình 4.4c.
Đặc điểm của bộ điều tốc cơ - thủy lực có đặc tính hữu sai là có thể thay đổi độ dốc đặc tính bằng cách thay đổi tỷ số cánh tay đòn (thay đổi hệ số phản hồi). cho nên được sử dụng nhiều cho các máy có làm việc song song. Bộ điều tốc này cũng được sử dụng thuận tiện chó các máy có bơm cao áp rời ( mỗi xi lanh một bơm riêng)
4.1.3.3; Bộ điều tốc cơ khí thủy lực có đặc tính vô sai.
Cấu trúc cơ bản của bộ điều tốc cơ khí - thủy lực có đặc tính vô sai được mô tả trên hình 4.5a, bao gồm bộ điều tốc cơ khí - thủy lực có đặc tính hữu sai như ở 2.3.2 và 01 bộ giảm chấn 9 có tác dụng tạo ra phản hồi mền cho hệ thống. Bộ giảm chấn là phản hồi âm mềm, chỉ hoạt động ở chế độ động, không hoạt động ở chế độ tĩnh.
Nguyên lý làm việc của bộ điều tốc như sau:
Gỉa sử do nguyên nhân nào đó tốc độ động cơ tăng nên lực ly tâm của quả văng tăng lên của lò so nên thanh truyền 5 chuyển dịch lên phiá trên một khoảng z1 qua thanh truyền ABC piston của van trượt chuyển dịch lên phiá trên một khoảng i1 nên mở van trên áp lực dần qua cửa trên đến khuyếch đại thủy lực đẩy piston của khuyếch đại thủy lực đi xuống làm thanh răng nhiên liệu dịch chuyển lên; giảm lượng dầu vào máy giữ cho tốc độ động cơ ở trang thái ban đầu, đồng thời khi piston của khuyếch đại thủy lực dịch chuyển thì piston xi lanh giảm chấn củng dịch chuyển xuống một khoảng kéo piston van trượt vền lại vị trí ban đầu. Do giữa 2 khoang của xi lanh giảm chấn có van tiết lưu nên dưới tác dụng của lò so 3 sau thời gian tiết lưu điểm C của thanh truyền chuyển động ABC lại dịch chuyển về vị trí ban đàu tín hiệu phản hồi bằng 0 nên giá trị chuyển dịch của khuyếch đại sẽ tăng lên đảm bảo tốc độ động cơ bằng tốc độ đặt thì chính xác hơn.
Quá trình tốc độ động cơ giảm xuống thì hiện tượng xảy ra ngược lại quá trình tăng tốc như trên.
Sơ đồ cấu trúc của hệ được mô tả trên hình 4.5b.
Đặc tính n = f(M) được biểu diễn như ở hình 4.5c.
Đặc điểm của bộ điều tốc cơ - thủy lực có đặc tính vô sai là đặc tính rất cứng và được sử dụng nhiều cho các máy có làm việc độc lậ, song song. Bộ điều tốc này cũng được sử dụng thuận tiện chó các máy có bơm cao áp rời ( mỗi xi lanh một bơm riêng)

4.1.3.4; Bộ điều tốc cơ điện theo nguyên lý kết hợp.

Sơ đồ khối của bộ điều tốc theo nguyên lý kết hợp cơ điện được mô tả như trên hình 4.6;a bao gồm 02 kênh điều khiển theo độ lệch và theo nhiễu như sau:
- Bộ điều tốc cơ thủy lực với phần tử cảm biến và so sánh tốc độ theo nguyên lý quả văng ly tâm.
- Bộ van trượt thủy lực có đặc điểm tác động 2 phía: từ thanh truyền chuyển động của quả văng tới piston van trượt và từ thanh truyền chuyển động của nam châm điện tới xi lanh van trượt.
- Bộ khuyếch đại thủy lực.
- Bộ cảm biến công suất tác dụng bao gồm biến áp T1 lấy tín hiệu điện áp dây, biến dòng BD lấy tín hiệu dòng điện, bộ chỉnh lưu nhạy pha cấp nguồn điều khiển cho 02 nam châm điện NCĐ1 và NCĐ2 tác động tới xi lanh van trượt thủy lực, lò so 9 và bộ giảm chấn 10 có tác dụng tăng độ chính xác và ổn định cho hệ thống.
Bộ điều tốc này gồm có 2 kênh : kênh tạo tín hiệu theo tốc độ của động cơ [ cụ thể là bộ điều tốc con quay ly tâm ] và kênh gồm cảm biến tải tác dụng,khuyếch đại với nam châm điện từ, chính là kênh điều chỉnh theo tải. Qua sơ đồ khối ta thấy hệ thống gồm các phần tử cơ bản sau:
Nguyên lý làm việc của hệ thống được tóm tắt như sau:
- Kênh làm việc theo độ lệch hoạt động nh7 bộ điều tốc cơ khí thủy lực có đặc tính hữu sai chúng ta đã nghiên cứu.
- Kênh làm việc theo nhiễu công suất của máy phát điện hoạt động như sau: Bộ chỉnh lưu nhạy pha lấy tín hiệu từ biến áp và biến dòng với biểu thứu tính điện áp như sau:
(3-22)
(3-23)

Trong đó: uU là điện áp tỷ lệ với điện áp máy phát.
ui là điện áp tỷ lệ với dòng điện tải của máy phát.
Từ các công thức 3-22, 3-24 và đồ thị vector trên hình 4.6b ta thấy:
+ Khi máy phát không có tải (ui = 0) thì .
+ Khi máy phát có tải (ui ≠ 0) với chú ý rằng thực tế tải của máy phát luôn mang tích chất cảm ( ) thì . Nếu φ = 0 ( tải thuần trở) thì uB1 – uB2 đạt giá trị cực đại, Nếu φ = 90o ( tải thuần cảm thì uB1 – uB2 = 0.
Trên đồ thị vector nếu chiếu lên trục uU ta có:
(3-24)
(3-25)
Giá trị điều khiển tới nam châm điện là:
(3-26)
Trong đó Id là thành phần tác dụng của dòng điện; k là hệ số tỷ lệ
Như vậy chúng ta thấy điện áp ra của phần tử đo tải tỷ lệ với thành phần tác dụng của dòng điện máy phát do đó tín hiệu này có thể đưa đến điều khiển bộ điều tốc.
Từ đó ta thấy:
+ Khi máy phát không tải hoặc máy phát chịu tải thuần cảm thì UB1 = UB2, điện áp đặt nên 02 nam châm là như nhau do đó lực hút của nam châm điện từ NCDT1 và nam châm điện từ NCDT2 dối với phần ứng bằng nhau nên phần ứng nam châm ở vị trí cân bằng nằm ngang không có tín hiệu đưa tới điều khiển điều tốc.
+ Khi máy phát mang tải thì UB1 ≠ UB2, điện áp đặt nên 02 nam châm khác nhau do đó lực hút của nam châm điện từ NCDT1 và nam châm điện từ NCDT2 dối với phần ứng không bằng nhau nên phần ứng nam châm dịch chuyển theo chiều có điện áp lớn hơn làm chuyển dịch van trượt 3 của khuyếch đại thuỷ lực nên làm chuyển dịch thanh răng nhiên liệu theo chiều bù lại tốc độ diesel khi tải thay đổi.
4.1.4; Phân chia tải tác dụng giữa các tổ máy phát làm việc song song.
Một chức năng quan trọng của hệ thống tự động điều chỉnh tần số các tổ máy phát là vấn đề phân chia tải tác dụng giữa các tổ máy phát khi làm việc song song làm sao cho đảm bảo sự hoạt động hiệu quả của các tổ máy. Khi sử dụng các bộ điều tốc làm việc theo nguyên lý độ lệch cho các tổ máy phát làm việc song song sẽ đảm bảo được yêu cầu nâng cao độ chính xác phân chia tải và việc giảm sai số tĩnh khi điều chỉnh tốc độ. Đối với các hệ thống sử dụng các bộ điều tốc có đặc tính hữu sai thì thay đổi độ nghiêng của đặc tính tốc độ là giải pháp được sử dụng.
Đối với động cơ diesel mối quan hệ giữa lượng tiêu hao nhiên liệu trong một đơn vị thời gian G với công suất của tổ máy P được gọi là đặc tính tiêu hao nhiên liệu G= f (P).
Để phân chia tải tác dụng giữa các tổ máy phát kinh tế nhất phải đảm bảo sao cho độ tăng tiêu hao nhiên liệu tương đối giữa các tổ máy phát bằng nhau:
(3-27)
Cụ thể đối với những tổ máy phát có công suất khác nhau làm việc song song nhận tải tỷ lệ với công suất định mức :
(3-28)
Đối với những tổ máy phát có công suất bằng nhau làm việc song song nhận tải như nhau
P1 = P2 = P3...= Pn.




§4.2; Tự động điều chỉnh điện áp máy phát điện xoay chiều
4.2.1;Khái quát chung.
4.2.1.1,Chức năng, các yêu cầu của hệ thống:
- Tất cả các thiết bị điện đều được chế tạo để công tác với một điện áp định mức nhất định. Do đó để phát huy hết tác dụng, độ tin cậy, tuổi thọ của thiết bị thì phải đảm bảo thiết bị đó phải được làm việc với điện áp định mức của nó.
Hệ thống tự động ổn định điện áp cho các máy phát đồng bộ ba pha là hệ thống nhằm duy trì điện áp khi các điều kiện hoạt động của máy phat thay đổi.
- Những quy định của Đăng Kiểm về ổn định điện áp cho máy phát:
Các cơ quan đăng kiểm đều có các yêu cầu đối với các thiết bị tự động ổn định điện áp và tần số máy phát điện
+ Mỗi tổ máy phát điện đều phải trang bị một bộ tự động điều chỉnh điện áp riêng để: Khi thay đổi tải tĩnh từ 0- Iđm, với giá trị cosφđm và tốc độ quay nằm trong giới hạn sai số ± 5%, điện áp máy phát không được thay đổi quá ± 2,5% và khi cos = 0,6 -0,9 thì độ sút áp không quá ± 2,5%
+ Các bộ tự động điều chỉnh điện áp phải có khả năng cường kích kích từ để : Khi thay đổi tải đột ngột đóng 50% tải, ngắt đột ngột 100% tải với giá trị cos = 0,6 -0,9 thì điện áp máy phát không dao động quá +15% và giảm quá -20%, trong thời gián 1,5 giây điện áp máy phát phải về ổn định với độ chính xác ± 2,5% , với cos = 0,3 -0,4, độ chính xác là ± 2,5% . Các bộ điều chỉnh điện áp phải có thiết bị đảm bảo sự phân chia tải phản tác dụng giữa các máy khi làm việc song song không chênh lệch quá ± 10%
+ Mỗi tổ máy phát điện đều phải trang bị một bộ tự động điều chỉnh tần số riêng
+ Khi thay đổi tải tĩnh tư 0-Pđm, giá trị tốc độ quay thay đổi nằm trong giới hạn sai số 5%, khi chịu tải đột ngốt 50% và ngắt tải đột ngột 100%, tốc độ động cơ không được giảm quá 15% và sau 5 giây phải về ổn định trong phạm vi cho phép sai số so với 5%.
+ Các bộ điều chỉnh tần số và động cơ sơ cấp phải đảm bảo sự phân chia tải tác dụng giữa các máy phát khi làm việc song song với độ chênh lệch không chênh lệch quá 10%
4.2.1.1, Các nguyên nhân gây dao động điện áp máy phát ;
Có rất nhiều nguyên nhân gây ra sự dao động điện áp sau đây ta xem xét một số nguyên nhân chính sau:
- Do dòng tải thay đổi ( khi thay đổi tải).
- Do tính chất tải thay đổi đối với máy fát điện xoay chiều khi tính chất tải thay đổi thì tính chất của phản ứng phần ứng cũng thay đổi do đó làm thay đổi điện áp máy phát..
- Ngoài các nguyên nhân chính trên còn có các nguyên nhân phụ khác như khi nhiệt độ trong cuộn dây máy fát thay đổi, do tốc độ động cơ lai thay đổi…..
4.2.2;Các nguyên tắc thiết lập bộ tự động điều chỉnh điện áp.
Dựa theo các nguyên tắc điều khiển tự động người ta xây dựng bộ tự động điều chỉnh điện áp theo những nguyên tắc cơ bản sau:
- Nguyên tắc điều chỉnh theo nhiễu loạn.
- Nguyên tắc điều chỉnh theo độ lệch.
- Nguyên tắc điều chỉnh theo nguyên lí kết hợp.
4.2.2.1, Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên lý nhiễu loạn:
Các nhiễu thường làm thay đổi điện áp máy phát là dòng sự thay đổi dòng tải hay tính chất tải của máy phát. Và theo nguyên tắc này thì có những hệ thống tự động điều chỉnh điện áp sau :
- Hệ thống phức hợp dòng :
Dòng điện kích từ cho máy phát điện được hình thành từ hai thành phần : thành phần tỷ lệ với dòng điện tải và thành phần tỷ lệ với điện áp trên cực máy phát điện đã được chỉnh lưu thành dòng điện một chiều trước khi cộng với nhau (tổng đại số)
Ikt =K(Iu+Ii)
Iu - thành phần dòng do điện áp tạo nên có tác dụng tạo nguồn kích từ để có điện áp không tải
Ii - thành phần dòng điện do dòng tải tạo tra là thành phần bù lại sự sụt áp khi tải
ngoài thay đổi làm dòng điện trong máy phát tăng lên .
Với kết cầu như vậy thì khi tính chất của tải thay đổi (cos = var) thì giá trị dòng
kích từ không phản ánh được sự thay đổi đó nên dù có điện áp thay đổi thì hệ thống cũng không phản ứng được. Sơ đồ khối hệ thống phức hợp dòng như hình 4.7.

Do phụ tải tầu thuỷ không những thay đổi liên tục về giá trị, mà còn thay đổi cả tính chất tải nên hệ thống phức hợp dòng không đáp ứng được tự động ổn định điện áp với nhiễu cơ bản.
Nhược điểm như vậy nên hệ thống phức hợp dòng ít được xử dụng riêng rẽ cho các máy phát, mà muốn sử dụng người ta phải thực hiện kết hợp với nguyên tắc điều
chỉnh theo độ lệch.
U- điện áp của máy phát
BA- Biến áp 440V/…V
Bd - Biến dòng I/…A
Ii - Thành phần xoay chiều dòng
Iu - Thành phần điện áp xoay chiều
Ikt - Dòng điện kích từ một chiều
CL1. Chỉnh lưu thành phần dòng điện
Cl2. Chỉnh lưu thành phần điện áp
Kt- cuộn dây kích từ
Từ sơ đồ ta có
Ikt= Ii dc + Iu dc
- Hệ thống phức hợp pha :
Hệ thống phức hợp pha là hệ thống mà tín hiệu phản hồi dòng điện và tín hiệu điện áp phản hồi được cộng lại ở phía xoay chiều và sau đó đưa đến chỉnh lưu và đưa đến kích từ. Có hai loại là phức hợp pha song song và phức hợp pha nối tiếp.
+ Phức hợp pha nối tiếp có thành phần dòng điện và điện áp được cộng nối tiếp với nhau trước khi đưa qua chỉnh lưu để cung cấp dòng kích từ cho máy phát.
+ Phức hợp pha song song có thành phần dòng điện và điện áp được cộng song song với nhau trước khi đưa qua chỉnh lưu để cung cấp dòng kích từ cho máy phát.




Hình 4.8 mô tả sơ đồ nguyên lí hệ thống phức hợp pha: a, hệ thống phức hợp pha song song; b, hệ thống phức hợp pha nối tiếp.









Việc cộng các tín hiệu có thể thực hiện bằng cách cộng điện hoặc cộng từ qua biến áp phức hợp.
Hình 4.9. mô tả giản đồ vector của hệ thống phức hợp pha với 2 trường hợp riêng rẽ: a, khi dòng tải thay đổi, cosφ không đổi và b, khi tính chất tải thay đổi (cosφ), dòng tải không đổi.
Ưu điểm : hệ thống có cấu trúc đơn giản, tuổi thọ cao, độ bền và độ tin cậy cao. Có khả năng cường kích lớn và tính ổn định tốt hơn nên nó phù hợp cho tàu thủy.
Nhược điểm: độ chính xác thấp, hệ thống thường có cấu tạo cồng kềnh và khả năng tự kích ban đầu chưa cao.
4.2.2.2, Hệ thống tự động ổn định điện áp theo nguyên lý độ lệch :

Hình 4.10 mô tả sơ đồ khối củathống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên lý độ lệch.
Đại lượng điện áp U của máy phát điện được gọi là đại lượng được điều chỉnh , đại lượng này bị thay đổi khi có những tác động bên ngoài N vào máy phát điện, ví dụ thay đổi tải, thay đổi điện trở, phân phối không đều vv…
Giá trị của Uo - đại lượng cho trước là giá trị mong muốn của điện áp cần đạt được thường là các chiết áp trên đó có thang chia và kim chỉ thị khi ta muốn đặc giá trị điện áp ban dầu cho máy phát
Điện áp máy phát qua bộ đo điện áp (là phản hồi chính của điều khiển) chuyển
thành giá trị Uf = k.U được đưa về so sánh với giá trị Uo
ΔU = U - U0
Ưu điểm : kích thước nhỏ, độ chính xác cao, dễ dàng cho việc tự kích ban đầu.
Nhược điểm : hệ thống có cấu trúc phức tạp, khả năng cường kích kích từ kém.
4.2.2.3, Hệ thống tự động điều chỉnh điện áp theo nguyên lí kết hợp :
Để khắc phục khuyết điểm và tận dụng nhưng ưu điểm của các nguyên lý điều
chỉnh trên ta xây dựng hệ thống nguyên lý kết hợp vừa theo độ lệch vừa theo nhiễu.
Ơ hệ thống điều khiển theo nguyên lý kết hợp thì phần phức hợp đóng vai trò chính ( Điều khiển theo nhiễu ) còn độ lệch đóng vai trò nâng cao độ chính xác.













Hình 4.11





4.2.3; Một số hệ thống tự động ổn định điện áp trong thực tế :
4.2.3.1, Hệ thống phức hợp pha song song của hãng Still ( Đức ):
- Cấu trúc của hệ thống:

Sơ đồ nguyên lý củ hệ thống được mô tả trên hình 4.13, hệ thống bao gồm:
+ Máy phát điện đồng bộ 3 pha.
+ Biến áp kích từ bao gồm:
* 02 cuận dây s


Được sửa bởi duyduy_1368 ngày Wed Nov 24, 2010 6:27 pm; sửa lần 1.
Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
duyduy_1368



Tổng số bài gửi : 12
Join date : 15/11/2010

Bài gửiTiêu đề: Re: chương 3 TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY chương 4 TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIÊN QUÁ TRÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN   Wed Nov 24, 2010 6:26 pm

* 02 cuận dây sơ cấp là cuộn sơ cấp 1 dùng để lấy tín hiệu điện áp và cuộn sơ cấp 2 dùng để lấy tín hiệu dòng điện.
* 01 cuộn dây thứ cấp để lấy tín hiệu ra đưa đến bộ chỉnh lưu.
+ Cuộn kháng dùng để tạo ra góc lệch pha 90O giữa dòng điện và điện áp của tín hiệu điện áp.
+ Bộ tụ điện dùng để tạo ra mạch cộng hưởng khi tần số đạt khỏang 80% tần số định mức để đảm bảo khả năng tự kích.
+ Cầu chỉnh lưu 3 pha hình cầu gồm 06 diode.
- Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
+ Quá trình tự kích:

+ Quá trình điều chỉnh:

4.2.3.2, Hệ thống phức hợp pha nối tiếp của hãng rade koncar:
- Cấu trúc của hệ thống:
Sơ đồ nguyên lý củ hệ thống được mô tả trên hình 4.13, hệ thống bao gồm:


G : Máy phát không chổi than.
TP : Biến dòng.
L : Cuộn cảm lấy tín hiệu áp.
TN1 : Biến áp ba pha lấy tín hiệu độ lệch.
Tn : Biến áp hai pha cấp nguồn cho bộ AVR.
P4, P3, P2 : Các bộ cầu chỉnh lưu.
PP : biến dòng để lấy tín hiệu điều chỉnh phân bố tải vô công.
R11, C3 : Phản hồi âm mềm vi phân điện áp.
I1, K1 : Cuộn kích từ.
- Nguyên lý hoạt động của hệ thống:
Tín hiệu phản hồi dòng và áp lấy qua biến dòng TP và cuộn cảm L đưa tới cầu chỉnh lưu P2.
Điện áp 3 pha lấy qua biến áp TN1 tới cầu chỉnh lưu P3 đưa điện áp ra so sánh với điện áp chuẩn đặt trên điod Zener DZ để đưa tới tầng khuếch đại trung gian ( T3, T4, T5 ).Tín hiệu ra đưa đi điều khiển Transistor T2 ( Tín hiệu độ lệch ).
Nếu vì một nguyên nhân nào đó điện áp của máy phát thay đổi thì tín hiệu điều khiển khoá hoặc mở bớt T2 để thay đổi dòng kích từ qua I1K1 qua đó thay đổi điện áp của máy phát làm ổn định dần điện áp của máy phát. Đến khi điện áp của máy phát đạt giá trị định mức thì quá trình đó dừng lại.
Quá trình tự kích ban đầu hoàn toàn phụ thuộc vào từ dư, nhờ phản hồi điện áp trong mạch mà từ dư được tăng dần lên đến khi đạt giá trị định mức một cách nhanh chóng và dễ dàng.
Hệ thống có độ ổn định cao, hệ thống máy phát không chổi than hạn chế được rất nhiều hư hỏng ( do chổi than thường gây ra ).
Hệ thống gọn nhẹ, kết cấu vững chắc, có độ điều chỉnh rộng và được lắp đặt rất nhiều trên các tàu do Balan sản xuất.


§4.3; Làm việc song song các máy phát .
4.3.1;Khái quát chung.
Trên tầu thuỷ công suất tiêu thụ điện lớn so với công suất trạm phát, tải toàn tầu không ổn định (phụ thuộc từng chế độ làm việc của tầu ). Mặt khác để nâng cao độ tin cậy của trạm phát thường bố trí ít nhất hai trạm phát điện để tăng tính kinh tế khi khai thác năng lượng điện. Do vậy trên tầu thuỷ thường thường các máy phát phải làm việc song song.
- Ý nghiã của làm việc song song các máy phát điện:
+ Sẽ đảm bảo cung cấp năng lượng điện cho mọi chế độ hoạt động của tầu, có thể ngắt một hay một số máy khi ít tải.
+ Có khả năng khởi động được các động cơ dị bộ có công suất lớn so với công suất của máy phát .
+ Có khả năng phục hồi điện áp nhanh.
+ Khi chuyển từ máy này sang máy kia không sẩy ra hiện tượng ngắt điện ( Nguồn trên thanh cái lúc nào cũng có điện).
+ Giảm được trọng lượng của các thiết bị phân phối.
- Yêu cầu của các máy phát khi làm việc song song :
+ Cung cấp đầy đủ năng lượng điện cho mọi chế độ hoạt động của tầu.
+ Các máy phát phải làm việc ổn định với phạm vi thay đổi tải lớn.
+ Quá trình phân phối tải giữa các máy phát phải đều nhau.
+ Giá trị dòng cân bằng phải bé nhất (lý tưởng bằng không)
ICB = ( đối với máy phát xoay chiều thì coi như r = 0 ).
4.3.2;Điều kiện hòa đồng bộ các máy phát xoay chiều.
Điều kiện để hòa đồng bộ là điện áp tức thời của máy phát bằng điện áp tức thời của lưới. Giả sử điện áp tức thời của thanh cái là:

và điện áp tức thời của máy phát định hòa là:

Điều kiện hòa yêu cầu:
- Điện áp máy phát bằng điện áp lưới.
- Tần số máy phát bằng tần số lưới.
- Thứ tự pha của máy phát trùng thứ tự pha của lưới.
- Pha của điện áp máy phát trùng với pha của điện áp lưới.
Thông thường các máy phát được lắp đặt và thử nghiệm ở nhà máy nên điều kiện thứ tự pha luôn thỏa mãn, điện áp và tần số của máy phát và lưới được quan sát trên các đồng hồ. Điều kiện về góc pha trùng nhau là điều kiện cần thiết phải xác định thông qua các phương pháp hòa đồng bộ.
4.3.3;Các phương pháp hòa đồng bộ các máy phát xoay chiều.
Có nhiều phương pháp hòa đồng bộ sau đây ta nghiên cứu một số phương pháp thông dụng:
4.3.3.1, Phương pháp hòa đồng bộ thô:
Hòa đồng bộ thô là phương pháp hòa đồng bộ các máy phát khi các điều kiện hòa chưa hòan tòa thỏa mãn. Khi đó sẽ xuất hiện dòng cân bằng chạy qua các máy phát, để hạn chế dòng điện cân bằng khi đóng máy phát vào lưới, người ta sử dụng cuộn kháng nối máy phát qua lưới điện. Khi tần số điện áp máy phát gần bằng tần số định mức thì đóng máy phát vào lưới qua cuận kháng. Sau khi dòng cân bằng giảm và máy đã được kéo vào đồng bộ thì ngắt cuận kháng ra và đóng trực tiếp máy phát lên lưới. Phương pháp này xuất hiện dòng cân bằng nên xảy ra hiện tượng công suất ngược cho nên không thể dùng trên tàu thủy được vì lưới điện tàu thủy là lưới mền nên phải trang bị thiết bị bảo vệ công suất ngược khi đó sẽ họat động và ngắt máy phát khỏi lưới.
4.3.3.2, Phương pháp tự đồng bộ:
Tự hòa đồng bộ là phương pháp đóng máy phát vào lưới khi chưa kích từ cho máy phát khi đó máy họat động như là động cơ không đồng bộ; sau đó tăng dần kích từ cho máy ban đầu máy họat động như động cơ đồng bộ, nếu cứ tiếp tục tăng kích từ cho đến khi máy trở thành máy phát thì quá trình hòa đồng bộ kết thúc. Phương pháp này cũng xuất hiện dòng cân bằng nên xảy ra hiện tượng công suất ngược cho nên cũng không thể dùng trên tàu thủy được.
4.3.3.3, Phương pháp hòa đồng bộ chính xác:
Hòa đồng bộ chính xác là phương pháp hòa đồng bộ mà tất cả các điều kiện hòa đều được thỏa mãn. Để kiểm tra điều kiện hòa về góc pha trùng nhau và tần số người ta sử dụng các phương pháp như: phương pháp kiểm tra bằng đèn tắt, đèn kiểm tra bằng quay, phương pháp kiểm tra bằng đồng bộ kế.
- Phương pháp hòa đồng bộ chính xác kiểm tra bằng đèn tắt:
Hình 4.14 mô tả sơ đồ đấu đèn và giản đồ vector của phương pháp đèn tắt.

Quan sát cường độ sáng và tốc độ sáng tối của đèn ta nhận thấy rằng hai đèn cùng sáng tối và tần số chênh lệnh càng nhiều thì tốc độ sáng - tối của các đèn càng cao. Góc pha đầu chênh lệch càng nhiều thì đèn càng sáng. Thời điểm đóng máy phát vào lưới khi tốc độ sáng tối của các đèn chậm và các đèn gần tắt hẳn nhưng do quán tính và độ trễ của con người và thiết bị cho nên phải đóng trước thời điểm đèn tắt một khỏang thời gian bằng thời gian trễ của con người và thiết bị..
- Phương pháp hòa đồng bộ chính xác kiểm tra bằng đèn quay:
Hình 4.15 mô tả sơ đồ đấu đèn và giản đồ vector của phương pháp đèn quay.
Phương pháp đèn quay có ưu điểm hơn phương pháp đèn tắt là giúp ta xác định được tần số của máy phát lớn hơn hay nhỏ hơn tần số lưới dựa vào chiều quay của đèn. Khi đèn quay thuận chiều kim đồng hồ thì tần số máy phát lớn hơn tần số lưới và ngược lại. Thời điểm đóng máy phát vào lưới khi đèn quay thuận chiều kim đồng hồ và hai đèn bên sáng cực đại còn đèn chủ giữa tắt và cũng phải tính tới thời gian trễ của con người và thiết bị.


- Phương pháp hòa đồng bộ chính xác kiểm tra bằng đồng bộ kế:
Hình 4.16 mô tả sơ đồ đấu đồng bộ kế với máy phát và lưới điện.








Đồng bộ kế thực chất là một máy điện đặc biệt có sơ đồ nguyên lý như hình vẽ. Stator có cuộn dây 2 pha được nối với lưới, rotor có 2 cuộn dây 2 pha nối với máy phát. Trục rotor được gắn một kim chỉ thị. Tần số giữa điện áp máy phát và điện áp lưới chênh lệch càng lớn thì kim đồng bộ kế quay càng nhanh.
Khi tần số của điện áp máy phát lớn hơn tần số của điện áp lưới, f1 > f2 , thì kim đồng bộ kế quay thuận chiều kim đồng hồ và ngược lại. Khi kim đồng bộ kế qua điểm 0 chỉ thị thì góc pha đầu của điện áp máy phát và điện áp lưới bằng nhau. Do đó thời điểm đóng máy phát vào lưới khi kim đồng bộ kế quay chậm theo chiều kim đồng hồ và sắp qua điểm 0 chỉ thị.
4.3.3.4, Phương pháp tự động hòa đồng bộ:
Hình 4.17 mô tả sơ đồ khối hệ thống hòa đồng bộ tự động:

Quá trình hòa xảy ra hoàn toàn tự động. Người vận hành chỉ cần chuyển công tắc chọn máy phát cần hòa (Generator Selector), chuyển công tắc chọn chế độ hòa (Mode Selector) từ "tay" (Man) sang "tự động" (Auto).
Thiết bị hòa tự động sẽ tự động thực hiện các chức năng:
- Kiểm tra điện áp các máy phát, điều chỉnh cân bằng các điện áp nếu cần thiết.
- Kiểm tra tần số, điều chỉnh cân bằng tần số nếu cần thiết.
- Chọn thời điểm hòa và đóng máy phát vào lưới.
Vì các thiết bị hòa được thiết kế làm việc ở chế độ ngắn hạn, cho nên khi máy phát cần hòa được hòa thành công thì thiết bị hòa phải được ngắt ra. Tổng phụ tải trên thanh cái bây giờ được chia đều cho các máy phát khi các máy công tác song song hoặc chuyển tất cả sang máy phát mới nếu đổi máy phát. Khi hoạt động song song, bộ điều tốc sẽ điều khiển trực tiếp công suất tác dụng (kW) còn bộ AVR sẽ điều khiển công suất phản tác dụng (kVAr) hoặc cos .
4.3.4;Các thao tác đóng và ngắt máy phát xoay chiều với lưới điện.
4.3.4.1, Thao tác đóng máy phát xoay chiều với lưới điện:
Để đóng máy phát xoay chiều lên lưới điện ta làm theo trình tự sau:
- Khởi động diesel và điều chỉnh tốc độ diesel tời tốc độ định mức (kiểm tra tần số bằng cách quan sát các đồng hồ tần số).
- Kiểm tra điện áp máy phát bằng cách kiểm tra các đồng hồ điện áp.
- Thực hiện việc hòa đồng bộ các máy phát khi thời điểm hòa thỏa mãn thì đóng aptomat nối máy phát với lưới điện.
- Thực hiện phân chia tải giữa các máy phát bao gồm:
+ Phân chia tải tác dụng bằng cách tăng lượng dầu vào máy mời hòa đồng thời giảm lượng dầu vào máy đang làm việc quan sát các đồng hồ để điều chỉnh sao cho tần số trạm là không đổi. Quá trình phân chia tải kết thúc khi công suất của các máy tương ứng như nhau trên các đồng hồ chỉ công suất của máy phát.
+ Phân chia tải phản tác dụng bằng cách tăng điều chỉnh kích từ của các máy phát quan sát các đồng hồ dòbg để điều chỉnh sao cho dòng điện của các máy tương ứng như nhau trên các đồng hồ chỉ dòng của máy phát thì quá trình phân chia tải phản tác dụng kết thúc.
4.3.4.2, Thao tác ngắt máy phát xoay chiều khỏi lưới điện:
Để ngắt máy phát xoay chiều khỏi lưới điện ta làm theo trình tự sau:
- Thực hiện việc chuyển tải tác dụng từ máy phát chuẩn bị ngắt sang các máy còn làm việc bằng cách giảm lượng dầu vào máy sẽ ngắt đồng thời tăng lượng dầu vào máy đang làm việc quan sát các đồng hồ công suất và tần số để điều chỉnh sao cho tần số trạm là không đổi. Quá trình chuyển tải kết thúc khi công suất của máy sẽ ngắt bàng 0.
- Ngắt mát phát khỏi lưới điện bằng cách ngắt aptomat máy phát.
- Giảm tốc độ diesel đến tốc độ min.
- Kiểm tra các thông số của diesel nếu đảm bảo thì dừng máy.


Về Đầu Trang Go down
Xem lý lịch thành viên
 

chương 3 TRẠM PHÁT ĐIỆN TÀU THỦY chương 4 TỰ ĐỘNG ĐIỀU KHIÊN QUÁ TRÌNH MÁY PHÁT ĐIỆN

Xem chủ đề cũ hơn Xem chủ đề mới hơn Về Đầu Trang 

 Similar topics

-
» NHỮNG CÂU CHIA TAY KHIẾN NÀNG ĐAU ĐỚN NHẤT
» THƠ TỰ KHIÊM :LẠC THỦY THỢ THƠ : NGÁP PHẢI RUỒI
» [Long Fic sưu tầm] Love story
» Cười Té Ghế với team Faptv Khiêu Chiến TOP-Đấu Trường Sinh Tử
Trang 1 trong tổng số 1 trang

Permissions in this forum:Bạn không có quyền trả lời bài viết
DIỄN ĐÀN NHÀ TRỌ :: Basket-
Chuyển đến 
Bộ đếm Web miễn phíFree forum | © phpBB | Free forum support | Liên hệ | Report an abuse | Create your own blog