Hòa đồng bộ – Wikipedia tiếng Việt

Khi bắt đầu khởi động một máy phát điện, tốc độ của máy, tần số máy và điện áp của máy luôn bắt đầu từ 0. Sau khi thỏa các điều kiện tần số và điện áp của máy bằng với trị số định mức, phải có động tác đấu nối các máy lại với nhau. Động tác này gọi là Hòa đồng bộ.

Người ta hoàn toàn có thể hòa đồng bộ một máy phát điện với một máy khác, một máy phát điện với một lưới đang có điện, hoặc 2 lưới cùng đang có điện với nhau .

Các điều kiện kèm theo hòa đồng bộ máy phát điện[sửa|sửa mã nguồn]

• Điều kiện về tần số: 2 máy phải bằng tần số với nhau, hoặc tần số máy phải bằng tần số lưới.
• Điều kiện về điện áp: 2 máy phải cùng điện áp với nhau, hoặc điện áp máy phải bằng điện áp lứoi.
• Điều kiện về pha: 2 máy phải cùng thứ tự pha, và góc pha phải trùng nhau.

Ta thấy điều kiện 1 và điều kiện 3 có vẻ như mâu thuẫn với nhau. Vì nếu muốn cho góc pha của 2 phía trùng nhau, thì phải điều chỉnh tần số. Mà đã điều chỉnh tần số thì tần số không thể bằng nhau. Còn nếu muốn giữ nguyên cho 2 tần số bằng nhau, thì mãi mãi chẳng thể điều chỉnh được góc pha. Do đó điều kiện thực tế là:

Điều kiện về tần số[sửa|sửa mã nguồn]

Tần số của 2 máy xê dịch bằng nhau .Sai biệt nằm trong khoảng chừng Delta f được cho phép. Df này là bao nhiêu tùy thuộc vào việc chỉnh định bộ điều tốc và rơ le hòa điện tự động hóa, hoặc rơ le chống hòa sai .Thông thường, người ta kiểm soát và điều chỉnh sao cho df có trị số > 0 một chút ít, nghĩa là tần số máy cao hơn tần số lưới một chút ít. Như vậy khi hòa vào lưới, máy phát sẽ bị tần số lưới ghì lại, nghĩa là máy phát sẽ phát một hiệu suất rất nhỏ ra lưới ngay thời gian đóng máy cắt .Một số rơ le được cho phép đóng cả khi tần số máy phát thấp hơn tần số lưới. Nhưng quản lý và vận hành viên thường vẫn kiểm soát và điều chỉnh sao cho tần số máy cao hơn. Nếu tần số máy thấp hơn lưới, thì sau khi đóng máy cắt, máy phát sẽ bị tần số lưới kéo cho chạy nhanh lên, hiệu suất sẽ bị âm một chút ít, mát phát thao tác ở chính sách động cơ .Thông thường, những bộ điều tốc sẽ chỉnh định vận tốc FSNL ( full speed no load ) bằng 100,3 % định mức. Và đây cũng là tần số khởi đầu để đưa mạng lưới hệ thống hòa đồng bộ vào quản lý và vận hành. Với df nhỏ hơn df được cho phép, thì khi hòa đòng bộ, hiệu suất phát ra hoặc thu vào rất bé, không tác động ảnh hưởng gì đến mạng lưới hệ thống .

Điều kiện về điện áp[sửa|sửa mã nguồn]

Người ta cũng được cho phép điện áp có sai biệt chút ít so với điện áp lưới. Và thường người ta cũng chỉnh định sao cho điện áp máy phát bằng hoặc hơn điện áp lưới một chút ít, để khi đóng điện thì hiệu suất vô công của máy nhỉnh hơn 0 một chút ít. Đối với điện áp thì hoàn toàn có thể kiểm soát và điều chỉnh cho U máy = U lưới đúng chuẩn mà không có yếu tố gì .

Điều kiện về Pha[sửa|sửa mã nguồn]

Đây là điều kiện kèm theo bắt buộc, và phải tuyệt đối đúng chuẩn. Thứ tự pha, ( trùng pha ) thường chỉ kiểm tra một lần tiên phong khi lắp ráp máy. Từ đó về sau, không ai kiểm lại làm gì, ngoại trừ nếu có công tác làm việc gì đó phải tháo nhiều thứ ra và lắp lại .Vì phải kiểm soát và điều chỉnh tần số, nên 2 tần số không bằng nhau. Do đó góc pha sẽ đổi khác liên tục theo tần số phách = hiệu của 2 tần số. Các rơ le phải Dự kiến đúng mực thời gian góc pha bằng 0, biết trước thời hạn đóng của máy cắt, và phải cho ra tín hiệu đóng MC trước thời gian đồng bộ bằng đúng thời hạn đó. Thường khoảng chừng dưới 100 ms đến vài trăm ms .

Các giải pháp để kiểm tra những điều kiện kèm theo đồng bộ[sửa|sửa mã nguồn]

Các điều kiện kèm theo về điện áp và điều kiện kèm theo về tần số, hoàn toàn có thể kiểm tra bằng những dụng cụ đo trực tiếp như Vôn kế, Tần số kế. Nhưng những điều kiện kèm theo về pha : thứ tự pha và đồng vị pha ( góc lệch pha ) cần phải kiểm tra khắt khe hơn .

Đồng vị pha trong máy phát[sửa|sửa mã nguồn]

Đối với máy phát được hòa đồng bộ vào mạng lưới hệ thống lưới, điều kiện kèm theo tiên quyết là thứ tự pha phải trọn vẹn đúng mực. Như vậy chỉ cần 1 pha của máy phát có góc lệch so với pha tương ứng của lưới = 0 thì đã đạt điều kiện kèm theo về đồng vị pha. Trong trường hợp này, đồng vị pha sẽ được xác lập khi máy phát đã quay đến đủ vận tốc định mức và điện áp cũng đạt đến giá trị định mức. Khi đó, do tần số của máy phát và tần số của lưới thường luôn giao động trong khoanh vùng phạm vi nhỏ, nên rất khó bằng nhau trong một thời hạn dài, mà sẽ có xô lệch nhỏ. Với sự độc lạ về tần số như vậy, nên góc lệch sóng giữa hai máy sẽ đổi khác liên tục .Vì thế những thao tác đóng máy cắt điện để hòa đồng bộ vào lưới rất có nhiều rủi ro đáng tiếc không đúng góc pha. Khi đóng máy cắt ở trạng thái góc pha không đúng, dòng điện máy phát sẽ rất lớn và có dạng xung. Momen điện từ trong máy phát cũng biến hóa bất thần, rất dễ gây hư hỏng cho máy, và gây mất không thay đổi cho lưới .Để bảo vệ đồng vị pha, ngoài việc dùng những mạng lưới hệ thống giám sát đúng chuẩn, trên mạch tinh chỉnh và điều khiển máy cắt cần có lắp ráp rơ le hòa đồng bộ, hoặc rơ le chống hòa sai ( Ký hiệu 25 ) .

Đồng vị pha trong hai mạng lưới hệ thống lưới[sửa|sửa mã nguồn]

Đối với những mạng lưới hệ thống phân đoạn, mạng lưới hệ thống lưới mạch vòng, thì đồng vị pha đã được xác lập ngay khi phong cách thiết kế. Tuy nhiên do những rơi lệch về điện áp giáng trên đường dây, trên tổng trở ngắn mạch của máy biến áp, do phối hợp những tổng trở những máy biến áp trong mạch vòng không tốt và do sự phân bổ tải trước khi đóng, nên góc pha giữa 2 đầu máy cắt hoàn toàn có thể khác 0. Nhưng thường là ít đổi khác trong thời hạn ngắn. Trong trường hợp này, đóng máy cắt sẽ không gây ra tác động ảnh hưởng gì lớn, ngoại trừ một vài điểm nào đó có năng lực quá tải .Đối với 1 số ít vùng link với mạng lưới hệ thống lưới bằng 1 đường duy nhất, hoặc nhiều đường nhưng do sự cố đã rã hàng loạt, thì khi đóng lại, góc pha sẽ không còn 0 nữa. Khi đó, góc pha sẽ biến hóa liên tục, vì 2 tần số lúc ấy sẽ không còn bằng nhau. Đóng máy cắt lúc đó phải rất đầy đủ những điều kiện kèm theo về tần số như hòa đồng bộ máy phát điện. Và thường rất khó, khó hơn hòa đồng bộ máy phát. Vì muốn biến hóa tần số của một trong 2 hệ thì không hề ảnh hưởng tác động tại chỗ được, mà phải liên hệ từ xa .Để bảo vệ đồng vị pha, trên mạch tinh chỉnh và điều khiển những máy cắt ấy phải có lắp ráp rơ le hòa đồng bộ, hoặc rơ le chống hòa sai ( Ký hiệu 25 )Đối với trường hợp thứ nhất, rơ le hoàn toàn có thể chỉnh định với khoảng chừng được cho phép khá rộng : góc pha hoàn toàn có thể sai từ 5 đến 10 độ, điện áp được cho phép sai từ 5 đến 10 %. Có thể được cho phép hoặc không được cho phép đóng trong trường hợp live line dead bus, live bus dead line … 1 số ít máy cắt còn được cho phép đóng cả trong trường hợp dead line dead bus .Đối với trường hợp thú hai, thì nhu yếu có lẽ rằng sẽ nghiêm nhặt hơn .

Các sơ đồ hòa đồng bộ[sửa|sửa mã nguồn]

Các sơ đồ hòa đồng bộ theo như sách kim chỉ nan thì rất đơn thuần, dùng đèn tối, đèn sáng, đèn quay … hoặc thêm vài đồng hồ đeo tay đo …

Hòa đồng bộ máy phát vào thanh cái[sửa|sửa mã nguồn]

Sơ đồ hòa một máy phát vào thanh cái có hình như dưới đây ( đã lọc bỏ hết những mạch xung quanh, những mạch nào không dính đến mạch hòa đồng bộ )

Trong hình trên, phía dưới nối vào 3 pha ABC của máy phát. Phía trên nối vào ABC của thanh cái. Giả sử thanh cái máy phát và máy phát đều được thống kê giám sát bằng một máy biến thế đo lường và thống kê nối hình V / V. ( Sơ đồ này hoàn toàn có thể nhầm lẫn với sơ đồ nối tam giác hở, nhưng không phải ) .Người ta chỉ cần nối đất pha b phía thứ cấp của cả hai phía, và nối a1, b1 vào một phía của cột đồng bộ, a2, b2 vào phía kia của cột đồng bộ. Như vậy b1 và b2 đương nhiên được nối với nhau .Có thể thấy khi máy phát đồng bộ với nhau thì :- điện áp a1 bằng với a2, ( V1 = V2 )- tần số a1 bằng với a2, ( Hz1 = Hz2 )- Góc pha a1 trùng với a2, ( SS chỉ 12 giờ )- 2 bóng đèn trên cột đồng bộ tắt .Rơ le đồng bộ, có hai loại, là rơ le tự động hóa đồng bộ và rơ le trấn áp đồng bộ ( chống hòa sai ). Khi 3 điều kiện kèm theo trên thỏa thì rơ le sẽ xuất ra một lệnh đi đóng máy cắt .

Hòa đồng bộ máy phát vào lưới trải qua máy biến áp[sửa|sửa mã nguồn]

Tuy nhiên, trong thực tiễn lúc bấy giờ, ít khi người ta nối nhiều máy phát vào một thanh cái máy phát. Khuynh hướng chung là phong cách thiết kế hợp bộ máy phát – máy biến thế. Hình dưới đây cho thấy máy phát nối với máy biến thế lực qua máy cắt đầu cực .

Máy biến áp đấu nối sao / tam giác 1 giờ[sửa|sửa mã nguồn]

Trong trường hợp này, để tiết kiệm ngân sách và chi phí, người ta sẽ không đặt bộ biến thế đo lường và thống kê trung thế ở giữa máy cắt và máy biến thế. Mà sử dụng luôn bộ biến áp phía cao thế để so sánh .

Tương tự, hình dưới, cũng máy biến thế sao tam giác 1 giờ. Nhưng máy phát được nối trực tiếp với máy biến áp. Máy cắt hòa điện đặt phía cao thế. Người ta cũng không đặt biến thế đo lường giữa máy cắt và máy biến thế. Mà sử dụng luôn biến thế đo lường của máy phát để so sánh.

Khi đặt mạch so sánh như vậy, lợi điểm là tiết kiệm ngân sách và chi phí được một bộ biến áp giám sát, vốn rất đắt, và chiếm chỗ. Nhưng sẽ phát sinh ra 2 yếu tố là pha và biên độ .Về pha, máy biến áp lực thường có tổ đấu dây sao / tam giác 1 giờ hoặc 11 giờ. Nghĩa là khi đồng bộ, điện áp phía cao thế và trung thế sẽ lệch nhau 30 độ. Vì thế, phải lấy tín hiệu sao cho tương thích .Như hình trên, là phía cao thế lấy điện áp a2-n và phía hạ thế lấy tín hiệu điện áp dây a1-b1. Cách lấy như vậy sẽ bù trừ pha sao cho dù điện áp sơ cấp lệch nhau 30 độ, nhưng điện thế thứ cấp đưa vào mạng lưới hệ thống hòa cũng đồng pha .Về biên độ, do phía cao thế lấy điện thế pha, nên bị suy giảm đi căn 3 lần. Hơn nữa, những tỳ số biến thế giám sát không trọn vẹn phối hợp với tỷ số biến thế lực. Do đó phải sử dụng thêm một bộ biến thế giám sát phụ ở 1 trong 2 phía. Thường là đặt ở phía lấy điện thế pha, và tăng thế lên cho đủ định mức rơ le .

Máy biến áp đấu nối Sao / tam giác 11 giờ[sửa|sửa mã nguồn]

Các hình dưới đây tương tự như như 2 hình trên, nhưng nối với máy biến thế lực sao / tam giác 11 giờ .Điện thế phía cao thế được lấy điện thế pha, c2-n2, và phía trung thế lấy điện áp dây c1-b1

Thao tác hòa đồng bộ[sửa|sửa mã nguồn]

Hòa đồng bộ máy phát điện hạ áp bằng tay[sửa|sửa mã nguồn]

Hiện nay hầu hết những máy phát điện đề có mạng lưới hệ thống hòa đồng bộ tự động hóa. Phần giai thích những thao tác hòa đồng bộ bằng tay chỉ để tìm hiểu thêm nhằm mục đích làm rõ những nguyên tắc hòa đồng bộ .Trường hợp cần hòa đồng bộ một máy phát diesel vào lưới. Máy phát này và lưới đều có trung tính nối đất .

Kiểm tra thứ tự pha[sửa|sửa mã nguồn]

Đầu tiên, phải bảo vệ cả hai phía đều đúng thứ tự pha. Bạn hoàn toàn có thể kiểm tra thứ tự pha bằng những cách như sau :1 /. Đồng hồ đo thứ tự pha .2 /. kiểm chiều quay của 1 động cơ trên thanh cái khi dùng điện lưới. Sau đó mở điện lưới ra, đóng điện máy phát vào, và kiểm lại thứ tự pha .3 /. Dùng 2 volt kế đo và so sánh khi chưa hòa đồng bộ ( Dùng volt kế kim ). Một cái đo giữa pha A của máy và pha A của lưới. Cái còn lại đo lần lượt giữa B máy và B lưới, rồi đến C máy và C lưới. Khi máy chạy, những đồng hồ đeo tay này sẽ đổi khác từ 0 đến 2 lần Upha đm. Nhưng điều kiện kèm theo bắt buộc là chúng phải tăng và giảm đồng thời. Thật đúng mực là phải tăng lên max cùng lúc, và giảm xuống 0 cùng lúc. Khi đó thì hai đầu cầu dao sẽ đúng thứ tự pha với nhau. Trong trường hợp không đồng thời, bạn thử đổi lại : Một đồng hồ đeo tay vẫn đo A và A. Đồng hồ còn lại đo B máy và C lưới, hoặc C máy và B lưới. Nếu trong trường hợp này nó lại lên xuống đồng đều, thì chắc như đinh là ngược thứ tự phase hai đầu .Sau khi kiểm tra đúng thứ tự pha, hoàn toàn có thể đấu nối chắc như đinh mạch nhất thứ, và không phải lo ngại gì về thứ tự pha sau này nữa .

Kiểm tra điện áp[sửa|sửa mã nguồn]

Việc này thì đơn thuần, chỉ cần 2 đồng hồ đeo tay Volt lắp ở hai đầu. Tuy nhiên hoàn toàn có thể dùng một đồng hồ đeo tay volt đo giữa pha a của máy và phase A của lưới. Khi điện thế xuống thấp nhất ứng với góc lệch sóng = 0. Nếu điện thế 2 đầu bằng nhau thì sẽ xuống đến 0V. Nếu có sai biệt thì sẽ khác 0V .

Kiểm tra tần số[sửa|sửa mã nguồn]

Thông thường tần số máy và lưới đều có đồng hổ đo. Nhưng để biết được đúng mực 2 tần số lệch nhau bao nhiêu thì không hề dựa và 2 đồng hồ đeo tay đó được. Người ta hoàn toàn có thể xác lập độ lệch tần số bằng nhiều cách :1 /. Dựa vào đồng bộ kế, nếu có. Đồng bộ kế thực ra là một đồng hồ đeo tay đo góc lệch sóng giữa 2 nguồn điện. Nếu 2 tần số trọn vẹn bằng nhau thì kim sẽ đứng yên. Vì góc lệch sóng sẽ cố định và thắt chặt. Nếu có lệch tần số thì kim sẽ hoạt động. Tùy vào độ lệch tần số bao nhiêu, mà kim sẽ hoạt động nhanh hay chậm. Giả sử 2 tần số lệch nhau 1 Hz, thì kim sẽ quay 1 vòng hết 1 giây. ( Tần số phách = 1 Hz ) Nếu vận tốc máy cao, tần số máy cao hơn tần số lưới, thì kim sẽ quay theo chiều kim đồng hồ đeo tay. Nếu tần số máy thấp hơn, kim sẽ quay ngược lại .2 /. Dựa vào đèn. ( Sơ đồ lắp đèn sẽ vẽ sau, nhưng cũng giống như sơ đồ trong sách giáo khoa ) .Nhìn vào vận tốc sáng tắt của đèn, mà biết được độ lệch tần số. Tuy nhiên, cách này không cho thấy tần số nào cao hơn. Bạn hoàn toàn có thể đoán biết tần số nào cao hơn bằng cách nhìn cung ứng của đèn theo thao tác. Bạn thao tác tăng hay giảm tần số của máy thế nào cho vận tốc sáng tắt đèn càng thấp thì càng đưa tần số lại gần nhau. Tốt nhất là kiểm soát và điều chỉnh sao cho tần số phách khoảng chừng 0,2 đến 0,1 Hz, nghĩa là vận tốc chớp đèn từ 5 đến 10 giây .3 /. Dựa vào hiệu ứng hoạt nghiệm. Đây là kinh nghiệm tay nghề khi hòa đồng bộ ngay trên máy. Điện lưới cấp cho đèn neon ( thời xưa thường hay có đèn stroboscope cầm tay ). Nếu không có thì dùng đèn huỳnh quang hoặc đèn thủy ngân. Khi đèn này chiếu vào một trục quay, sẽ có cảm xúc trục đó quay chậm hơn, hoặc đứng nguyên, hoặc quay theo chiều ngược lại. Tùy thuộc vào độ lệch tần số lưới và vận tốc máy. Khi độ lệch tần số = 0 thì thấy có vẻ như như trục đang đứng yên. Tần số máy thấp hơn thì có vẻ như như trục quay ngược chiều. Tần số máy cao hơn thì có vẻ như như trục quay thuận chiều. Tuy nhiên đây chỉ là kinh nghiệm tay nghề, và không khuyến khích sử dụng, do những yếu tố về bảo lãnh lao động .

Kiểm tra góc lệch pha[sửa|sửa mã nguồn]

Góc lệch pha có thể nhận biết bằng:

1. vị trí kim của đồng bộ kế. Khi kim ở vị trí cao nhất thường gọi là vị trí 12 giờ, là lúc góc pha bằng 0.
2. độ sáng tối của đèn: khi đèn tắt hẳn, hoặc sáng mờ nhất, là lúc góc phase bằng 0. Tuy nhiên đây là cách rất không chính xác, vì quán tính nhiệt của dây tóc bóng đèn, và khả năng phân biệt sáng tối của mắt người.
3. trị số của volt kế đo phách. Trị số lúc min là góc pha = 0.

Sau khi kiểm tra tổng thể những điều kiện kèm theo :

• U máy xấp xỉ bằng U lưới.
• Tần số máy xấp xỉ bằng tần số lưới, nhưng hơi cao hơn. (Kim đồng bộ kế quay theo chiều kim đồng hồ, và quay rất chậm).
• Góc pha tiến dần đến 0: đèn tắt hết, đồng bộ kế trên đường từ 11 giờ đến 12 giờ volt kế đang trên đường về min, thì có thể thao tác đóng cầu dao.

Thông thường người ta hoàn toàn có thể được cho phép đóng sớm một chút ít, để bù trừ cho thao tác chậm của VHV, và bù trừ cho vận tốc đóng của máy cắt, cầu dao. Cố gắng không để đóng trễ hơn thời gian đồng bộ .

Source: https://vvc.vn
Category : Gia Dụng